科研开发
2018·05
168
Chenmical Intermediate
当代化工研究
＊杨洋 张浩 李涛涛
（安徽祥源科技股份有限公司 安徽 233000）
摘要：本文主要介绍了促进剂在磷化反应中的作用及反应机理，并对磷化工艺中常用几种促进剂的促进机理、特性及应用进行了具体阐 述。
关键词：促进剂；磷化；磷化膜
中图分类号：O 文献标识码：A
Function of Accelerator in Phosphating Process
Yang Yang, Zhang Hao, Li Taotao
(Anhui Xiangyuan Science and Technology CO., LTD., Anhui, 233000)
Abstract ：This article mainly introduces the function and reaction mechanism of accelerators in phosphating reaction, and elaborates the消声室制作
promotion mechanism, characteristics and applications of several accelerators commonly used in phosphating process.
Key words ：accelerator ；phosphating ；phosphating film
1.前言
金属工件浸没在磷化槽液中，使其表面发生化学反应和物理作用形成一层具有特殊结构和功能的化学转化膜的过程称为磷化过程，形成的化学转化膜称之为磷化膜。根据金属工件磷化后处理的要求不同，
需要得到的磷化膜在结构和组成上将有所不同。而控制磷化膜结构和组成的各种因素中，促进剂的选择和使用无疑是个至关重要的因素。当今，在磷化液的配置和使用过程中，常用的促进剂可分为氧化型促进剂、金属促进剂、复合促进剂等，以下将对促进剂在磷化过程中的反应机理和几种常用促进剂的功能作用进行讨论。高纯氮气压缩机
2.机理基质稳搬运机器人
磷化反应机理比较复杂至今尚无明确定论。目前比较普遍的说法如下：
(1)Fe+2H 2－→ Fe 2++2H或H 2
(2)O+H→R+H 2O Fe 2++O → Fe 3++R
(3)H 3PO 4→H 2PO 4－+H +→ HPO 42－+2H +→ PO 43－+3H － (4)M 2++Fe 2++PO 43－+H 2O→M 2Fe(PO 4)2·4H 2O↓ 3M 2++2PO 43－+4H 2O=M 3(PO4)2·4H 2O↓ (5)Fe 3++PO 43－→FePO 4↓
注：O为促进剂，R为还原产物，M 2+为磷化液中的金属离子。
根据以上反应可以看出上述所指的促进剂需具有强氧化性，氧化型促进剂是磷化过程中不可或缺的重
要组成部分。适当的氧化型促进剂可以提高b反应的速度，降低被磷化的金属表面H +浓度，从而促进c反应向正反应方向进行，使金属表面的磷酸电离平衡更易向右移动电离出PO 43-。同时促进a反应使钢铁基体表面酸的浸蚀速度加快，生成更多Fe 2+，且钢铁基体表面析出更多的碳颗粒作为磷酸盐沉淀附着结晶核，可使沉淀反应d更易形成磷酸盐沉淀附着在钢铁基体表面形成磷化膜。
如大量使用强氧化性促进剂，同时将会生成更多Fe 3+，从而使得反应e更容易发生，产生大量的FePO 4沉淀，FePO 4沉淀除少量的一部分参与构成磷化膜外，绝大部分均沉淀于磷化槽底部，形成无用的磷化渣，所以在强氧化性促进剂的使
用量上需进行较好的控制。
此外，还有一些促进剂并不具有很强的氧化性，如铜盐、镍盐等，但它们可以通过反应增加工件表面晶核密度，从而达到加快成膜速度的作用。此类促进剂作为辅助氧化型促进剂使用效果往往极佳。
3.常用的促进剂
(1)氧化型促进剂
①硝酸盐，包括硝酸锌、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾等。硝酸盐应具有的硝酸根在酸性条件下具有较强的氧化性，可将Fe 2+和[H]进行氧化，从而达到加快磷化反应的目的，故在当今各种磷化液中较为普
遍使用的一种主要成分。硝酸盐作为促进剂其优点为：A.易溶于水；B.在高温下不易分解有较强的稳定性；C.遇酸有较强的氧化性；D.能够起到稳定槽液和减少沉渣的作用。在使用方法上可在磷化液配置过程中通过合成或直接外加的方式。硝酸盐促进剂促进能力的大普遍用硝磷比来衡量。硝磷比越高成膜时间就越短。一般来说此类促进剂不单独使用。
②亚硝酸盐，常用亚硝酸钠和亚硝酸钾。由于亚硝酸根即具有氧化性又具有还原性，故在磷化液中极不稳定，一般不直接加入磷化液中，而是采取在磷化过程中外加入槽液中的方式。亚硝酸盐作为促进剂因其成本低，水溶性好，氧化能力强，用量少，成膜效果好等优点被普遍使用。但亚硝酸盐作为促进剂在使用控制上要求相对较高。量少时会导致反应速度减慢，成膜不均匀，膜偏黄，膜的附着力低等现象。量大时又会导致膜重降低，抗锈性差，渣量增大，消耗增大。
③过氧化物，常用过氧化氢。由于过氧化氢的氧化能力极强，且还原产物仅为水，故是一种环保型促进剂。其优点为：能使磷化膜细致光滑，降低Fe 2+的富集，且用量较低。缺点为：在酸性条件下稳定性极差，极短的时间内就完全分解，槽液维护和控制困难，沉渣较多，即使加入过氧化氢的稳定剂，如一些有机膦酸类螯合剂，仍无法使过氧化氢的分解速度降低至理想状态。
④氯酸盐，常用氯酸钠和氯酸钾。优点是氧化性强、膜细腻光滑、膜重小、附着力强。由于氯酸盐较稳定，可在磷
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当代化工研究
一种生产数据分析技术在高含硫气井的应用
＊张晓丹
（中原油田分公司石油工程技术研究院 河南 457001）日志存储
摘要：针对大湾区块构造特征高含硫气田生产试井，施工成本高、安全风险大、关井易占产等不足，本文引进生产数据分析技术，通过
对流压、产量等生产数据进行研究分析，准确评价开发井地层参数，预测气藏不同开发阶段产能和压力变化趋势，为气藏开发方案调整、工作制度优化、气田安全高效开发提供科学依据。关键词：高含
硫气井；生产数据分析；试井；模型
中图分类号：T 文献标识码：A
Application of a Production Data Analysis Technology in High Sulphur Gas Well
Zhang Xiaodan
(Petroleum Engineering Technology Research Institute of Zhongyuan Oil Field Branch, He’nan, 457001)
Abstract ：Aiming at the characteristics of high construction cost, high safety risk and insufficient shut-in production in the production well test
of the structural high sulfur gas field in Dawan block, this paper introduces the production data analysis technology, studies and analyzes the production data such as convection pressure and production, evaluates the formation parameters of development wells accurately, predicts the variation trend of productivity and pressure in different development stages of gas reservoirs, and provides scientific basis for the adjustment of gas reservoir development scheme, optimization of working system and safe and efficient development of gas fields.
Key words ：high sulfur gas wells ；production data analysis ；well test ；model
引言
压力动态评价和产能的预测分析是指导气藏的合理开发的关键因素。目前获取井底压力的方法有钢丝下带压力计测试和永置式监测，但由于大湾区块井型复杂，以大斜度井，水平井居多，开展井下压力测试风险较大，而永置式测试又因施工难度大、成本高，应用井数较少这种特殊情况，无
法应用以上常规方法对井底压力进行有效监测，针对这些问题，本文开展了生产数据分析方法的应用，该技术主要利用开井生产过程中的井底流压、产量数据进行分析获取地层参数，准确评价大湾区块压力动态并对气藏产能进行有效预测。
1.技术原理
微孔网
Blasingame曲线在以等效时间为横坐标、重整流量为纵
化液配置过程中直接加入。缺点是一般不单独使用，通常会与另一种催化剂一起使用，如亚硝酸盐。但与亚硝酸盐一起使用时会加速亚硝酸盐的分解，导致槽液更不稳定。并且氯酸盐在磷化过程中反应会生成氯离子，氯离子会络合进入磷化膜，即使氯离子的量很小，也会很大程度的降低磷化膜的抗锈性。
(2)金属促进剂
①铜盐，常用硝酸铜。由于Cu 2+能被铁原子置换成铜单质，并附着在工件表面，有利于晶核的生成，使得磷酸盐沉淀更易于附着，加快磷化膜的生成，提高磷化膜的细密性。一般Cu 2+在磷化槽液中的浓度为0.002-0.004%时，可加快磷化速度6倍以上。但Cu 2+的浓度不能过高，否则Cu 2+会被置换出来覆盖工件表面，使工件与磷化液隔绝阻止磷化反应的进行，无法形成磷化膜。
②镍盐，常用硝酸镍。Ni 2+是最常用、最有效的金属促进剂。其不同于Cu 2+，不能与铁单质发生置换反应产生晶核，但Ni 2+却可以与PO 43－结合形成Ni 3（PO 4）2，附着在工件表面形成晶核，从而为磷酸盐沉淀提供更多的附着点，加快磷化膜的形成，提高磷化膜的均匀性和细密性。并且Ni 2+可以与Zn 2+形成一种特殊的磷化膜，改变了锌系磷化液膜的单一性，提高磷化膜的抗锈性。镍盐作为金属促进剂还有一大
优点就是控制起来简单，加入大量的镍盐时，不会对磷化产生不良影响，只会提高成本。
4.结论
综上所述，促进剂是磷化工艺中的重要组成部分，合理的选择和使用促进剂，对磷化膜的形成和磷化槽液的稳定起到至关重要的作用。
•【参考文献】
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[4]王春明.金属磷化处理（一）[J].电镀与环保2000,20 (5):34-35.
[5]严钦元.现代电镀与表面精饰添加剂[M].上海：科学技术文献出版社,1994.
[6]分析磷化液中主要成分功能.百度文库.[7]磷化药剂.百度文库.
[8]磷化的技术工艺手册.豆丁网.
•【作者简介】
杨洋（1982-），男，安徽祥源科技股份有限公司；研究方向：化工产品研发及市场应用。
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