过程装备腐蚀与防护专题

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石化设备中换热器的防腐蚀技术

摘要:从实用角度出发,介绍了表面处理、涂装技术、涂覆技术、防腐涂层、防腐设计与施工原则、设备防腐结构的设计、防腐管理、金属材料在石化领域的应用。换热器是指将冷、热流体的部分热量互相传递给流体的设备,又称热交换器。管式换热器由于技术成熟、维修方便,因而在石油化工、钢铁、食品、电厂、纺织、化纤、制药等各行各业中应用广泛,由于其应用的普遍性,因而出现问题的概率也越来越广泛,腐蚀问题是相当严重。本文主要从炼化设备中的换热器腐蚀根源入手分析,提出了有机涂层、采用缓蚀剂,电化学保护等腐蚀防护措施,提高换热器的利用率及寿命。

关键词:石化设备;防腐蚀;换热器;防护;措施;有机涂层;缓蚀剂;电化学保护

Abstract:The heat exchanger is refers to the cold part of the heat of the thermal fluid which is passed to each other fluid devices, also known as heat exchanger.Tube heat exchanger mature technology,easy maintenance, and thus is widely used in the petrochemical, iron and steel, food, power plants, textile, chemical fiber and other industries.Because of the universality of its application, as a result, more and more extensive corrosion problem is very serious.Article from the heat exchanger in the refining equipment corrosion at source analysis, organic coating, corrosion inhibitors, electrochemical protection corrosion protection measures, to improve the utilization and life of the heat exchanger. Keywords:Static equipment; heat exchanger; corrosion; protection; measures; organic coating; inhibitor; electrochemical protection

前言

腐蚀科学与保护技术的研究与发展,消除在苛刻的强化操作条件下设备腐蚀引发的恶性事故的隐患,将直接影响到国民经济与国防建设的安全保障和经济效益,因此,具有极其重要的意义。我国是一个发展大国,经济迅速发展,腐蚀问题显得非常突出,每一个石油化工企业每年的大修、更新、维修费用的80%以上,用于因腐蚀而报废的设备、管道及金属结构更新维护上,腐蚀造成的损失时非常可观的。而且腐蚀易引发突发的恶性破坏事故,不仅会带来巨大的经济损失,而且往往会引发燃烧、爆炸、人身伤亡和灾难性的环境污染等灾祸,造成严重的社会后果。这种腐蚀破坏,必须尽力设法避免。因为消除腐蚀是不可能的,成功的方法就是控制腐蚀,或者说成是防止腐蚀。因此,控制腐蚀问题一直引起人们的高度重视。

化工装置的设备腐蚀大多数是由于具有腐蚀性的化工原料、使用的催化剂、

溶剂等造成的,与原油的腐蚀性关系不是十分密切,但是部分化工装置由于其使用的原材料和工艺的特殊性,腐蚀往往更为严重。由于科学的不断发展,新的生产工艺、新的生产技术不断涌现,必将不断提出新的腐蚀课题,需要我们去研究解决。同时,新的防腐蚀材料、新的防腐蚀技术不断出现,又给我们提供了解决腐蚀问题的新途径。所以要掌握好腐蚀与防护这门科学技术,为设备的防腐蚀与管理服务是设备管理者的职责。换热器在炼油工业中的应用是十分广泛的,其重要性也是显而易见的,换热设备利用率的高低直接影响到炼油工艺的效率以及成本的费用问题,据不完全统计,换热器在化工建设中约占投资的1/5,而换热器90%的损坏原因是由于腐蚀而引起。由于换热器一般都用金属材料制成,且多在高温和高压条件下工作,伴有冷、热、酸、碱、气、液等流体的直接接触、混合进行热量交换,所以换热器的腐蚀相当严重,能够解决好腐蚀问题,就等于解决了换热器损坏的根本。要想防止换热器的腐蚀,就得弄清楚腐蚀的根源,现就换热器的腐蚀依据、意义、原因、防护措施等从以下几方面讨论。

1换热器简介

换热器是将冷、热流体的部分能量互相传递给流体的设备,又称热交换器。

换热器的应用广泛,比如日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的表面冷凝器、大机组润滑油系统的冷却器和航天火箭上的油冷却器等,都是换热器。它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度,同时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器既可是一种单独的设备,如再沸器、加热器、冷却器和凝汽器等;也可是某一工艺系统中设备的组成部分,如丁二烯装置内的再生釜加热器、乙烯装置冷火炬罐的加热器、氨合成塔内的热交换器等。

换热器的制造有一个发展过程,由于制造工艺和科学水平的限制,早期的换热器只能采用简单的结构,而且传热面积小、体积大和笨重,如蛇管式换热器等。随着制造工艺的发展,逐步形成一种管壳式换热器,它不仅单位体积具有较大的传热面积,而且传热效果也较好,长期以来在工业生产中成为一种典型的换热器。

二十世纪20年代出现板式换热器,并应用于食品工业。以板代管制成的换热器,结构紧凑,传热效果好,因此陆续发展为多种形式。30年代初,瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器,用于飞机发动机的散热。30年代末。瑞典又制造出第一台板壳式换热器,用于纸浆工厂。在此期间,为了解决强腐蚀性介质的换热问题,人们对新型材料制成的抉热器开始注意。

60年代左右。由于空间技术和尖端科学的迅速发展,迫切需要各种高效能紧凑型的换热器,再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展,换热器制造工艺得到进一步完善,从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外,自60年代开始,为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要,典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。70年代中期,为了强化传热,在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。

换热器按传热方式的不同可分为直接混合式、蓄熟式和间壁式三类。

换热器中流体的相对流向一般有顺流和逆流两种。顺流时,入口处两流体的温差最大,并沿传热表面逐渐减小,至出口处温差为最小。逆流时,沿传热表面两流体的温差分布较均匀。在冷、热流体的进出口温度一定的条件下,当两种流体都无相变时,以逆流的平均温差最大顺流最小。

在完成同样传热量的条件下,采用逆流可使平均温差增大,换热器的传热面积减小;若传热面积不变,采用逆流时可使加热或冷却流体的消耗量降低。前者可节省设备费,后者可节省操作费,故在设计或生产使用中应尽量采用逆流换热。

当冷、热流体两者或其中一种有物相变化(沸腾或冷凝)时,由于相变时只放出或吸收汽化潜热,流体本身的温度并无变化,因此流体的进出口温度相等,这时两流体,的温差就与流体的流向选择无关了。除顺流和逆流这两种流向外,还有错流和折流等流向。

在传热过程中,降低间壁式换热器中的热阻,以提高传热系数是一个重要的问题。热阻主要来源于问壁两侧粘滞于传热面上的流体薄层(称为边界层),和换热器使用中在壁两侧形成的污垢层,金属壁的热阻相对较小。

增加流体的流速和扰动性,可减薄边界层,降低热阻提高给热系数。但增加流体流速会使能量消耗增加,故设计时应在减小热阻和降低能耗之间作合理的协调。为了降低污垢的热阻,可设法延缓污垢的形成,并定期清洗传热面。

一般换热器都用金属材料制成,其中碳素钢和低合金钢大多用于制造中、低压换热器;不锈钢除主要用于不同的耐腐蚀条件外,奥氏体不锈钢还可作为耐高、低温的材料;铜、铝及其合金多用于制造低温换热器;镍合金则用于高温条件下;非金属材料除制作垫片零件外,有些已开始用于制作非金属材料的耐蚀换热器,如石墨换热器、氟塑料换热器和玻璃换热器等。

2换热器腐蚀研究的意义

通过现场取样,分析腐蚀原因,同时根据介质的要求、生产工艺的条件、经济指标等参考条件合理地确定换热器的材质和形式,并结合最佳的防腐措施,显著有效的延长换热器的使用寿命,从而创造出更大的经济效益。

3换热器腐蚀研究的依据

石化装置中的所用设备所接触的均为工艺介质、循环水等,而这些介质或多或少的都在不同程度地腐蚀着换热器、罐、塔等压力容器。虽然装置中通过各种不同渠道对一些设备也做了防腐措施,但是效果并不尽如人意,有的是效果不好,有的是防腐材料消耗过快。大庆石化装置实际生产中已经发生多起由于腐蚀造成换热器泄漏而影响装置停车的事故发生,给企业带来巨大的经济损失。更加严重的是由于腐蚀导致泄漏引起火灾事故,出现生命和财产的危机,足以引起人们的深思。

4换热器的用材选择

使用何种材料的决定因素是其经济性,管子材料有不锈钢,铜镍合金,镍基合金,钛和锆等,除了工业上不能使用焊接管的情况以外都使用了焊接管,耐蚀材料仅用于管程,壳程材料是碳钢。

5换热器的金属腐蚀

5.1 金属腐蚀的原理

金属腐蚀是指在周围介质的化学或电化学的作用下,并且经常是在和物理、机械或生物学因素的共同作用下金属产生的破坏,也即金属在它所处环境的作用下所产生破坏。

5.2换热器失效原因

(1)换热器表面的腐蚀磨损

腐蚀介质与金属构件的表面相对运动速度较大,导致构件局部表面遭受严重的腐蚀破坏,这类腐蚀称为磨损腐蚀,简称磨损。造成腐蚀破坏的流动介质可以是气体、液体或含有固体的颗粒、气泡的气体等。磨损腐是高速流体对金属表面已经生成的腐蚀产物的机械冲刷作用和新裸露金属表面的腐蚀作用的综合。

化工一厂的裂解气压缩机EC-301的三段出口冷却器EH-304A在2003年9月就发生了一次较大的腐蚀泄露事故,直接造成装置停工三天,间接损失物料2000多吨,造成了近千万元的经济损失。该泄露主要原因就是高流速的裂解气夹带的酸性液滴对碳钢换热器管束冲刷腐蚀的结果。

由于石油化工中的生产介质往往具有一定的粘连性,为了防止介质沉淀结垢,要求介质流速大于2m/s。高速流体特别是含有固体细粒、气泡的高速流体冲刷传热面,引起局部表面的压力可达数十兆帕,从而造成了金属表面的疲劳剥蚀,虽然在设计中为了防止流体进入到壳体时使管子直接受到冲击或冲刷,在壳体进口处的管束上安装了防冲板,但是,由于流体或是固体颗粒的长时间冲刷,防冲板也会发生损坏。另外,由于振动或微振动的原因也常使折流板管孔处受到磨损。磨损腐蚀的外在特征常常呈现马蹄形的凹槽或深谷形状,一般按流动方向切入金属表面,如图1

(2)沉积物引起的电化学腐蚀

当介质流动或滞留时很容易在换热管表面形成沉积物是不连续不牢固且不

均匀的,在某些部位形成了裂缝和间隙,由于缝内外氧的差异而形成了电化学腐蚀。

阳极氧化反应,金属溶解:M M n++ne

阴极还原反应,还原为(中性或碱性溶液)O

2+2H

2

O+4e4OH-

阴极还原反应,还原为(酸溶液) O

2+4H++4e2H

2

O

同时,由于腐蚀产物的存在,导致了缝内外的电化学不均匀性,从而引起了更大的腐蚀。

(3)换热管水侧的腐蚀

由于换热器常用水作为交换介质,因此水的腐蚀不容忽视。水的腐蚀主要是由于水中pH值降低、水汽渗透、溶解氧的存在以及水中有害的阴离子(Cl-,S2-等)侵蚀而引起的化学或电化学腐蚀。因此换热管表面防腐要求防腐表面具有良好的附着力、导热性、耐温变性和较大的硬度,同时要求有优良的耐化学离子侵蚀能力、较高的抗水汽渗透能力和一定的阻垢性。

5.3 换热器几种常见的腐蚀破坏类型

5.3.1 均匀腐蚀

在整个暴露于介质的表面上,或者在较大的面积上产生的,宏观上均匀的腐蚀破坏叫均匀腐蚀。均匀腐蚀是经常发生的一种腐蚀形态,导致板片均匀减薄,最后损坏。均匀腐蚀是可以预测的,所以它的危险性较小。对均匀腐蚀,公认的实用耐蚀界限是0.1mm/a,腐蚀率0.1mm/a~1.0mm/a的为不耐蚀,腐蚀率大于

1.0 mm/a的属于严重腐蚀。0Cr19Ni9奥氏体不锈钢板片,在很稀和纯H

2SO

4

中(即

发烟H

2SO

4

)是耐腐蚀的,但在其他浓度下却不耐蚀。在碱液中耐腐蚀性相当好,

而在含有Cl-离子的介质里,党浓度达到一定量时,腐蚀变得严重。

5.3.2 接触腐蚀

两种电位不同的金属或合金互相接触,并浸于电解质溶解质溶液中,由于它们构成自发电池,它们之间就有电流通过,电位为正的金属腐蚀速度降低,电位负的金属腐蚀速度增加,故受腐蚀的是较活泼的及作为阳极的金属。

5.3.3 选择性腐蚀

合金中某一元素由于腐蚀,优先进入介质的现象称为选择性腐蚀。选择性腐蚀源起于金属表面上组分的差异,而在腐蚀介质的作用下行为各异。与介质反应时活性较大的组分将被优先氧化或溶解,而较稳定的组分则残留下来。

5.3.4 孔蚀

集中在金属表面个别小点上深度较大的腐蚀称为孔蚀,或称小孔腐蚀、点蚀。它是一种比较明显的腐蚀形态,一般孔表面直径等于或小于它的深度,随着小坑从表面向内的不断扩散,而形成大小不一的小孔,它在破坏性和事故隐患方面均属于需要认真对待的腐蚀形态之一。不锈钢板片发生孔蚀的原因,主要有三个方

面:(1)不锈钢材质的选择存在问题;(2)在板片压制成形时表面被划伤;(3)介质中含有卤素离子时,其浓度、温度、介质在板间的流速介质的pH值及含氧量,对孔蚀均有较大的影响。

5.3.5 缝隙腐蚀

在金属表面的缝隙和被覆盖的部位会产生剧烈的缝隙腐蚀。就管式换热器而言,管板与管子的连接采用胀-焊-胀或内孔焊接时,因管子与管板连接面上存在间隙而发生剧烈腐蚀的事例很多。对这种缝隙腐蚀机理有几种解释,一种认为由于缝隙内液体流动受阻,又必须维持静滞的状态,使缝隙内外形成了金属离子浓

浓度和pH值得降低或侵蚀性阴离子的浓度差电池;另一观点认为缝隙内由于O

2

缩,破坏了缝隙内金属的钝化,共结果也是形成缝除内外的浓差电池,发生严重腐蚀;就板式换热器而言,产生缝隙腐蚀的原因较多,主要是板式夹紧后与垫片形成缝隙的宽度和深度,另外也与介质的流速、温度和pH值有关。缝隙腐蚀和孔蚀一样,特别是在含Cl-的介质中最易发生,但发生前有较长的孕育期,一旦发生就迅速扩展。

5.3.6 冲刷腐蚀

冲刷腐蚀是由于介质和金属表面之间的相对运动而使腐蚀过程加速的一种腐蚀。

在发生这种腐蚀时,金属离子或腐蚀产物因受高速腐蚀流体冲刷而离开金属材料表面,使新鲜的金属表面与腐蚀流体直接接触,从而加速了腐蚀过程。若流体中悬浮较硬的固体颗粒,则将加速材料的损坏。一般说来,流体的速度愈高,流体中悬浮的固体颗粒愈多、愈硬,冲刷腐蚀速度愈快。腐蚀介质流动速度又取决于流动方式:层流时,由于流体的粘度,在沿管道截面有一种稳态的速度分布;湍流时,破坏了这种稳态速度分布,这不仅加速了腐蚀剂的供应和腐蚀产物的迁移,而且在流体与金属之间产生切应力,能剥离腐蚀产物,从而加大了冲蚀速度。因此,在管道的拐弯处及流体进入管道或贮罐处容易产生这种破坏。另外,金属表面成膜的特征也可以影响冲蚀速度。硬的、致密的、连续的、粘附性强的膜冲蚀速度小,反之则大。抑制或减少冲蚀的措施是:选择耐蚀性和耐磨性好的材料;改变腐蚀环境如添加缓蚀剂,过滤悬浮固体粒子,降低温度,减小流速和湍流;采用牺牲阳极作阴极保护等。

5.3.7 晶间腐蚀

晶间腐蚀是优先腐蚀金属或合金的晶界和晶界附近区域,而晶粒本身腐蚀比较小的一种腐蚀。发生晶间腐蚀的电化学条件是:(1)晶粒和晶界区的组织不同,因而电化学性质存在显著差异——内因;(2)晶粒和晶界的差异要在适当的环境下才能显露出来——外因。

5.3.8 应力腐蚀

应力腐蚀破裂(SCC)和腐蚀疲劳SCC是在一定的金属介质体系内,由于腐蚀和拉应力的共同作用造成的材料断裂。对于裂纹扩展速率,应力腐蚀存在临界KISCC,即临界应力强度因子要大于KISCC,裂纹才会扩展。一般应力腐蚀都属于脆性断裂。应力腐蚀的裂纹扩展速率一般为10-6~10-3mm/min,而且存在孕育期,扩展区和瞬断区三部分。

5.3.9 氢破坏

金属在电解质溶液中,由于腐蚀、酸洗、阴极保护或电镀,可以产生因渗氢而引起的破坏。

6冷却介质对腐蚀的影响

工业上使用最多的冷却介质是各种天然水。影响金属腐蚀的因素很多,主要的几个因素及其对几种常用金属的影响:

6.1 溶解氧

水中的溶解氧是参加阴极过程的氧化剂,因此它一般促进腐蚀。当水中氧的浓度不均匀时,将形成氧的浓差电池,造成局部腐蚀。对碳钢、低合金钢、铜合金和某些牌号的不锈钢而言,熔解氧是影响它们在水中腐蚀行为的最重要因素。6.2 其他溶解气体

在水中无氧时CO

2

将导致铜和钢的腐蚀,但不促进铝的腐蚀。微量的氨腐蚀

铜合金,但对铝和钢没有影响。H

2S促进铜和钢的腐蚀,但对铝无影响。SO

2

降低了

水的pH值,增加了水对金属的腐蚀性。

6.3 硬度

一般说来,淡水的硬度增高对铜、锌、铅和钢等金属的腐蚀减小。非常软的水腐蚀性很强,在这种水中,不宜用铜、铅、锌。相反,铅在软水中耐蚀,在硬度高的水中产生孔蚀。

6.4 pH值

钢在pH>11的水中腐蚀较小,pH<7时腐蚀增大。

6.5 离子的影响

氯离子可以破坏不锈钢等钝化金属的表面,诱发孔蚀或SCC。

6.6 垢的影响

淡水中的CaCO

3垢。CaCO

3

垢层的导热性差,对传热不利。其阻塞了流体的流

动,减少了流量,降低了产量。另外,垢层下加大了压力降,增加了动力消耗。但是,在另一方面有利于防止腐蚀。

7换热器焊接结构对腐蚀的影响

化工设备几乎都是焊接结构,由于焊接工艺不当或材料选择的问题,常常产生各种不同的焊接缺陷而导致设备的腐蚀,其腐蚀类型随焊接缺陷的形式而异。焊接缺陷与腐蚀:

(1)焊接表面缺陷

焊瘤——是熔化金属流淌到焊缝之外未熔化部位堆积而成,它与母材没有熔合。

咬边——是在工件上沿焊缝边缘所形成的沟槽或凹陷,常常因为是电流过大、电弧拉得太长或焊条角度不当,使工件被熔化了一定深度后,填充金属却未能及时流过去补充所致,一般亦是角焊、立、横和仰焊时易产生咬边。

飞溅——飞溅是熔敷金属的小粒子飞散而附着在母材表面的缺陷,当电流过大、焊皮中有水分、电弧太长、粉性熔渣或焊条角度不当时都可能出现这种缺陷。

电弧熔坑——电弧中带电拉子轰击电极表面时,将携带的热运动动能、鞘层电位差势能、离子复合能和冷凝热传输给弧根处的电极表面区域,是引起电极表面烧蚀。

(2)异种金属焊接

化工设备采用异种金属焊接,这种情况下。由于熔融金属与母材的组成成分都不相同,在腐蚀环境中常常由于存在电位差而构成电偶腐蚀。尤其当焊缝金属电位远低于母体金属时,成为大阴极小阳极,焊缝金属将被迅速腐蚀。因此工程上常选用比母材电位更高的金属作焊条,这样在大阳极小阴极情况下,焊缝不被腐蚀,而母材腐蚀轻微。不过当溶液导电性比较低时,腐蚀将集中在焊缝周围的局部地区而出现较严重的局部腐蚀。

(3)焊接残余应力

焊接应力是焊接过程中焊件体积变化受阻而产生的,当已凝固的焊缝金属在冷却的时候,由于垂直焊缝方向上各处温度差别很大,结果高温区金属的收缩会受到低温区金属的限制,而使这两部分金属中都引起内应力。高温区金属内部产生残余拉应力,低温区金属内部产生残余压应力。

(4)焊接热影响区

焊接过程在焊缝两侧距焊缝远近不同的各点,所经历的焊接热循环是不同的,距焊缝越近的点,其加热温度越高,越远则越低。也就是说焊接热影区的各点实际相当于经受一次不同规范的热处理,因此必然有相应的组织变化,如出现晶粒长大、相变重结晶等。

不过对于低碳钢来说,这种组织变化主要影响机械性能,而对耐蚀性的影响不大,因为它们的晶间、相间与晶粒本体的活性差异较小,一般在使用中仍发生均匀腐蚀。但当金属含有大量合金元素时,其组织变化就复杂得多。

此外,通过焊接材料向焊缝掺入铁素体形成元素(钛、铝、硅等),使焊缝呈奥氏体—铁素体双相组织,也能提高抗晶间腐蚀能力。因为铬在铁素体内浓度大,扩散速度也大,这样当奥氏体晶界形成碳化铬后,铁素体内的铬就能迅速扩散到晶界,以弥补铬的损失,防止了贫铬区的出现。同时铁素体在奥氏体内能打破贫铬区的连续性,可减轻晶间腐蚀的危害。铁素体相一般控制在5%以下。

2.5.4防止或减缓晶间腐蚀的措施

(1)选用抗晶间腐蚀的合金;

(2)选择合适的热处理工艺,如铝合金过时效处理;

(3)在确定焊接工艺,铝合金胶接及铣切工艺,回避容易产生晶间腐蚀的温度下处理。

2.6 空泡腐蚀

空泡腐蚀:又称穴蚀或汽蚀,是由于腐蚀介质与金属构件作高速相对运动时,气泡在金属表面反复形成和崩溃而引起金属破坏的一种特殊腐蚀形态。

特征:

在高速流有压力突变的区域最容易发生空蚀;当流速足够高时,液体的静压力将低于液体的蒸气压,使液体蒸发形成气泡,金属表面上所含的微量气体和液体中溶解的气体将提供足够的气泡核;低压区产生的气泡又迅速受到高压区压过来的流体的压缩而崩溃,气泡在崩溃时产生的冲击波将对金属表面起强烈的锤击作用,这种锤击作用的压力可高达140 MPa左右,它不仅能破坏表面膜,甚至可使膜下金属的晶粒产生龟裂和剥落。

空泡腐蚀的历程:

(1)保护膜上形成气泡;

(2) 气泡破灭,保护膜被破坏;

(3) 暴露的新鲜金属表面遭受腐蚀,由于再钝化,膜被修补;

(4) 在同一位置形成新气泡;

(5)气泡又破灭,表面膜再次破损;

(6) 暴露的金属进一步腐蚀,重新钝化形成新膜。

8传热过程对腐蚀的影响

金属在有传热和没有传热的条件下,腐蚀行为是不相同的。一般说来,传热使金属的腐蚀加剧,特别是在有沸腾、汽化或过热的条件下更明显。在不同介质中,或对不同的金属,传热的影响也不相同。

9换热器防腐及防护措施

针对换热器各种腐蚀的原因,合理的选择防腐措施,才能达到高效利用设备的目的,主要有以下几种防腐方法。

这里主要介绍冷却水缓蚀剂、电化学保护、和有机涂层技术。

8.1 采用冷却水缓蚀剂

以铬酸盐为主要成分的缓蚀剂是冷却水系统常用的,铬酸根离子是一种阳极(过程)抑制剂,当它与合适的阴极抑制剂组合时,能得到令人满意而又经济的防腐蚀效果。如:铬酸盐-锌--聚磷酸盐:聚磷酸盐的使用是由于它是具有清洁金属表面的作用,有缓蚀能力,聚磷酸盐可以部分转成正磷酸盐,它们也可以同钙生成大的胶体阳离子,抑制阴极过程。铬酸盐-锌--膦酸盐:这种方法用膦酸钠代替聚磷酸盐外与上一种方法相似,氨基甲叉磷酸盐也可以用于比为聚磷酸盐所规定的pH值要高的场合。氨基甲叉膦酸盐可以防止水垢,即使pH值为9也能控制钙盐的沉淀。

8.2 电化学保护

按照金属电位变动的趋向,电化学保护分为阴极保护和阳极保护两类。(1)阴极保护。通过降低金属电位而达到保护目的的,称为阴极保护。根据保护电流的来源,阴极保护有外加电流法和牺牲阳极法。外加电流法是由外部直流电源提供保护电流,电源的负极连接保护对象,正极连接辅助阳极,通过电解质环境构成电流回路。牺牲阳极法是依靠电位负于保护对象的金属(牺牲阳极)自身消耗来提供保护电流,保护对象直接与牺牲阳极连接,在电解质环境中构成保护电流回路。阴极保护主要用于防止土壤、海水等中性介质中的金属腐蚀。

(2)阳极保护。通过提高可钝化金属的电位使其进入钝态而达到保护目的的,称为阳极保护。阳极保护是利用阳极极化电流使金属处于稳定的钝态,其保护系统类似于外加电流阴极保护系统,只是极化电流的方向相反。只有具有活化 - 钝化转变的腐蚀体系才能采用阳极保护技术,

8.3 有机涂层技术

根据不同的介质、温度要求,对经水压试验合格的整体组装好的换热器芯子在工场采用表面处理、多道涂装、加热固化等工序处理施工。

工艺流程为:喷砂→酸洗→中和→磷化→烘干→涂漆→检验的。

以碳钢涂层换热器为例,说明换热器的优良特性。碳钢涂层换热器是在换热器金属表面(冷却水侧)按一定的工艺涂敷一层厚度0.18mm~0.25mm致密的、表面光滑的、疏水性树脂涂层,从而有效地保护金属不受冷却水的腐蚀。内外大量实践证明,这种换热器有以下几个优点:

(1)无腐蚀,使用寿命长。由于涂层保护金属基体不受腐蚀,从而延长了设备使用寿命,一般可延长3~5倍,国外有的涂层换热器使用寿命达15年以上;

(2)阻垢作用明显。由于防腐涂层光滑,表面能小,疏水性好,因而不滞留污物,不易形成结垢(当水流速度超过1米/秒时就能有效地防止结垢),即使有结垢,也是疏松的软垢,容易冲洗;

(3)提高总的换热效果。金属表面涂了一层防腐层后,虽然增加了部分热阻,但是由于涂层表面光滑,不结垢,其传热性能可以长期保持近乎恒定。而无涂层换热器由于腐蚀和结垢,其传热效率会迅速下降。因此从总的换热效果来看,涂层换热器优于无涂层换热器。

国外资料曾报道过无涂层换热器传热效率的对比试验,管内通过的冷却水是河水,试验结果如下图。

可以看出,经过一个短时期后,防腐涂层换热器的传热效果优于无涂层换热器。

(4)降低输送冷却水的动力消耗

防腐涂层换热器的另一个优点是其疏水性。因其表面光滑,所以能降低流体流动时的摩擦阻力。

(5)制造成本低

碳钢换热器增加涂层后,一次性投资比五涂层换热器值增加30%~40%左右,是不锈钢换热器价格的四分之一左右。

换热器涂层破坏的原因:(1)安装吊运时,采用叉车、导链或钢丝绳,碰撞损伤涂层;(2)停车检修时,采用蒸汽冲洗壳程油垢造成管程涂层损坏,或采用50MPa高压枪冲洗,使涂层损坏;(3)换热器检修时,芯子没有作特殊保护,比如管板的下面垫道木等方法;(4)操作时因断水等原因,引起短时超温,造成涂层破坏;(5)冷却器涂装好作备用贮存,管板涂层未作保护,日晒光照使涂层老化变色;(6)冷却器封头未用涂层保护,表面沉积水垢污泥与硬物,在冷却水进口的花板管口涂层,由于冲击造成损伤等。

因此对涂层换热器应采取严格的防腐蚀管理,尤其安装检修要文明施工,工艺操作中避免机械性的与工艺上的对涂层的认为损伤。建议同时采用牺牲阳极联合保护,可对局部基体金属获得集中的保护电流,以延长使用寿命。

结束语

本文石化设备中换热器的防腐蚀主要是石油化工生产过程中换热器经常与强腐蚀介质接触,生产有经常在高温、高压、高流速下进行,所以腐蚀特别严重。腐蚀包括两部分,一部分是不可避免的损失,一部分是采用防护措施可以避免的损失。腐蚀与防护是一门独立的科学,它是研究结构材料的腐蚀过程与腐蚀控制机理,采取措施延长结构材料使用寿命的一门科学。正确选择材料和采取实用的防护措施对延长设备的使用寿命是十分有意义的。

中国石油炼化企业的其它一些化工装置的腐蚀问题也较为突出,如烷基苯装置的氢氟酸腐蚀,硝酸装置的浓硝系统腐蚀,丙烯腈装置有机物料输送管线和甲乙酮装置水合反应系统的腐蚀等,仍然是影响装置平稳生产的主要原因之一。炼化企业的其它腐蚀问题近年来,随着节能减排要求的不断提高,由于循环水水质等问题,各炼化企业普遍存在水冷器循环水侧的腐蚀泄漏现象,对装置的正常生产造成了较大的影响。此外,油品储罐、埋地管线、瓦斯系统、装置或构筑物的外腐蚀(主要为酸雾腐蚀、烟雾腐蚀)等问题也较为突出。

关于石化设备中换热器的防腐蚀方法提出了以下几种:

(1)采用冷却水缓蚀剂

(2)电化学保护

(3)有机涂层技术

换热器的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度,同时也是提高能源利用率的主要设备之一,在炼化行业设备中的作用至关重要,做好换热器腐蚀的技术分析,采取经济、可靠的防护措施,使换热器维持良好的状况,将更换地保证炼化装置长周期运行。随着现代腐蚀科学技术的迅速发展,新的防腐蚀技术不断涌现,加上我国腐蚀科学的不断普及,进一步把以取得的、成熟的防腐蚀科学技术在各个领域进行推广,不仅对我国现代化建设发展意义深远,而且还能成为节约能源,保护环境减少污染,减少灾害隐患,提高社会、经济和环境效益的有效途径之一。在腐蚀的防护中,对腐蚀的检测是控制腐蚀发展的一项可靠而有效的方法,采用腐蚀监测技术,不仅能提高经济效益,还能获得其他的潜在收益。随着石油天然气生产现代化的日益进步,生产装置越来越趋于向一体化的发展方向,一个简单的设备甚至零件发生意外损坏,都可能给生产甚至企业带来巨大的经济损失。随着人们市场经济观点的逐渐树立,经济观点的意识日益增强,价值对人身安全的关注和对环境问题的认识不断深化和提高,对腐蚀进行监测以减轻其危害已受到各方面的关注。

参考文献

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烟气脱硫装置的腐蚀与防护(正式)

编订:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 烟气脱硫装置的腐蚀与防 护(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-1289-52 烟气脱硫装置的腐蚀与防护(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1. 引言 我国是一个能源结构以燃煤为主的国家,随着近年来国民经济建设的迅速发展,燃煤产生的大气污染日益严重,酸雨面积不断扩大。烟道气脱硫装置(简称FGD)是当今燃煤锅炉控制二氧化硫排放的主要措施。烟气脱硫有多种工艺,而石灰石-石膏湿法工艺是当今世界各国应用最多且最为成熟的工艺。 煤炭燃烧时除产生SO?外,还生成少量SO?、NOX、HCl、HF等气体,由于烟气中含有水,因此可在瞬间形成H?SO?、HCl、HF等强腐蚀性溶液。与此同时,含有烟尘的烟气高速穿过设备和管道,对装置的腐蚀相当严重。并且,吸收塔的入口烟气温度可高达180℃,而内腔长期处于45-70℃的酸、碱交替的湿热环境之中。可见,湿法除尘脱硫系统在运行中处于强

过程装备腐蚀与防护综述

过程装备腐蚀与防护综述班级:装控131班 学号:1304310125 姓名:杨哲 指导老师:黄福川

过程装备腐蚀与防护综述 装控131杨哲 1304310125 材料表面现代防护理论与技术 摘要:从材料表面防护技术与防护理论的角度,全面的介绍了材料表面防护技术与防护理论在人们的日常生活和国民经济发展中的重要性,并从金属材料有可能发生的腐蚀老化失效、摩擦磨损失效和疲劳断裂失效的理论基础,介绍了多种现代常见的材料表面防护新技术,如特种电沉积技术、热能改性表面技术、三束表面改性技术、气象沉积技术。金属表面转化膜技术等。同时,对于材料表面的涂、镀层界面结合理论,材料涂、镀层的防护理论,零部件表面防护涂、镀层设计等内容进行了专门的介绍。 关键词:材料表面;防护技术;腐蚀机理;防护理论;材料涂、镀层 Abstract: From the Angle of material surface protection technology and protection theory, comprehensive material surface protection technique is introduced and protection theory in People's Daily life and national economic development, the importance of and the possible corrosion of metal materials aging failure friction and wear and fatigue fracture failure of the theoretical foundation, introduced a variety of modern common material surface protection technology, such as special heat surface modification technology of electrodeposition three beam surface modification technology of meteorological deposition technology conversion film on the metal surface at the same time, such as interface for material surface coatings combined with theory, theory of protective materials, coatings, parts design content such as surface protective coatings specifically introduced Keywords: Material surface; Protection technology; Corrosion mechanism; Protective theory; Material coatings 前言 人们在日常的生活工作中不可避免的都要使用各种不同材料制成部件或产品,而使用这些部件或产品其目的是不同的,有的是为了工作,有的是为了日常生活。在使用这些不同材料制成的产品时,人们经常会发现,一些产品部件在不同的使用环境中,或者在环境条件发生变化时,表面很快会发生腐蚀、氧化、摩擦、磨损、老化等失效破坏现象,使产品的使用功能或使用价值受到影响,严重时甚至导致产品或部件的报废。因此,需要有针对性的对产品部件涂覆不同的防护膜层,以达到在不同使用环境中能够长期使用的目的。但是现代科学技术的进步和产品所处环境的复杂性,要求产品部件的屠夫膜层不再是简单的表面防护作用,而是需要具有多种功能,如耐高温、抗氧化、抗老化,满足光电磁等功能要求,甚至要求与产品部件的结构功能一体化。因此,对产品部件表面进行防护或表面处理,关系到产品应用部件的应用寿命和功能化。实际上,对产品部件涂覆功能性膜层是进一步发挥部件材料潜力的体现,也是现代社会提倡的节约原料资源、节约能源的一项重要措施。 设备和设施的绝大部分零件或构件都是由各种金属材料加工制作的,而多种金属材料在空气、水和各种介质中均会产生不同程度的腐蚀现象,致使零件失效,引发设备故障或事故,造成严重后果。所以,设备的腐蚀及其防护问题日益受到工程技术人员和科研人员的高度重视。

烟气脱硫装置的腐蚀与防护详细版

文件编号:GD/FS-3412 (安全管理范本系列) 烟气脱硫装置的腐蚀与防 护详细版 In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编辑:_________________ 单位:_________________ 日期:_________________

烟气脱硫装置的腐蚀与防护详细版 提示语:本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到实现简化管理过程,提高管理效率,实现预期的生产目标。,文档所展示内容即为所得,可在下载完成后直接进行编辑。 1. 引言 我国是一个能源结构以燃煤为主的国家,随着近年来国民经济建设的迅速发展,燃煤产生的大气污染日益严重,酸雨面积不断扩大。烟道气脱硫装置(简称FGD)是当今燃煤锅炉控制二氧化硫排放的主要措施。烟气脱硫有多种工艺,而石灰石-石膏湿法工艺是当今世界各国应用最多且最为成熟的工艺。 煤炭燃烧时除产生SO?外,还生成少量SO?、NOX、HCl、HF等气体,由于烟气中含有水,因此可在瞬间形成H?SO?、HCl、HF等强腐蚀性溶液。与此同时,含有烟尘的烟气高速穿过设备和管道,对装置的腐蚀相当严重。并且,吸收塔的入口烟气温度

可高达180℃,而内腔长期处于45-70℃的酸、碱交替的湿热环境之中。可见,湿法除尘脱硫系统在运行中处于强腐蚀性介质、湿热和高磨损的严酷环境中。由于腐蚀环境恶劣,湿式脱硫系统对材质的耐蚀、耐磨、耐温要求极为严格。 吸收塔、烟道的材质或防护材料的选择对装置的使用寿命和成本影响很大,因此被认为是烟气脱硫装置设计和制造的关键技术之一。吸收塔体可用合金钢、玻璃钢或碳钢内衬玻璃钢、橡胶、砖板、鳞片涂料等。调查结果表明,脱硫系统中材料所占设备总造价的比重是相当高的,为了不断降低费用,80年代起,国内外专家一直在寻求一种造价低、耐高温、耐腐蚀的材料。高性能涂料作为一种最为经济有效的防护材料,经过二十余年在脱硫装置的成功应用,正引起各国脱硫工作者的关注。

过程装备腐蚀与防护心得体会

学习《过程装备腐蚀与防护》心得腐蚀现象几乎涉及国民经济的一切领域。例如,各种机器、设备、桥梁在大气中因腐蚀而生锈;舰船、沿海的港口设施遭受海水和海洋微生物的腐蚀;埋在地下的输油、输气管线和地下电缆因土壤和细菌的腐蚀而发生穿孔;钢材在轧制过程因高温下与空气中的氧作用而产生大量的氧化皮;人工器官材料在血液、体液中的腐蚀;与各种酸、碱、盐等强腐蚀性介质接触的化工机器与设备,腐蚀问题尤为突出,特别是处于高温、高压、高流速工况下的机械设备,往往会引起材料迅速的腐蚀损坏。 目前工业用的材料,无论是金属材料或非金属材料,几乎没有一种材料是绝对不腐蚀的腐蚀造成的危害是十分惊人的。据估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁约占年产量的30%,每年生产的钢铁约10%完全成为废物。实际上,由于腐蚀引起工厂的停产、更新设备、产品和原料流失、能源的浪费等间接损失远比损耗的金属材料的价值大很多。各工业国家每年因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的1%~4%。 腐蚀不仅造成经济上的巨大损失,并且往往阻碍新技术、新工艺的发展。例如,硝酸工业在不锈钢问世以后才得以实现大规模的生产;合成尿素新工艺在上世纪初就已完成中间试验,但直到20世纪50年代由于解决了熔融尿素对钢材的腐蚀问题才实现了工业化生产。 通过学习我们可以从最开始的设计阶段就考虑腐蚀对工程的影响,用正确的方法控制腐蚀,这样既能节省资源,又能延长设备的使用寿命,提高了我们的效率。对我们来说,我们更要踏实的学习知识,如果缺乏对于温度的、压力、浓度等的影响腐蚀规律的分析判断能力,那么按照手册相近选定的材料,往往会造成设备的过早破坏。结构复杂的机器、设备,出于某种特定功能的需要,常常选用不同材料的组合结构,如果不注意材料之间的电化学特征的相容性,或两种材料的结构相对尺寸比例不恰当,热处理度不合理,都会加速设备的腐蚀。所以腐蚀贯穿整个设计过程,所以我们要掌握腐蚀的一些基本知识是十分必要的。 因此,研究材料腐蚀规律,弄清腐蚀发生的原因及采取有效的防腐措施,对于延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产效率无疑具有十分重要的意义!

化工设备的腐蚀与防护论文

化工设备的腐蚀与防护论文 摘要:腐蚀是材料时效的重要形式之一。化工设备在生产过程中因化学或电化学反应的存在而出现腐蚀现象。设备的腐蚀若不能及时进行相关的防护措施,会成为企业正常生产的重大安全隐患之一,给企业带来严重的经济损失或是人员伤亡。化工设备的腐蚀与防护问题是化工企业必须考虑的重大问题,本文对设备的腐蚀原因进行的简要分析并提出了相关的防腐措施。 关键词:化工设备;腐蚀;防护 一、设备腐蚀的重大危害分析 由于腐蚀现象无处不在,由腐蚀造成的国民经济损失占其总值的.5%左右。在化工原料生产企业,这个比重还会增加两倍。在化工生产企业,设备的腐蚀与防护控制已成为企业生产过程中成本控制的重要因素之一。若对设备的腐蚀不能做好相应的防护措施,则很容易发生因设备腐蚀损坏而造成的停车现象,影响企业的正常生产,给企业带来相应的经济损失。有统计显示,当设备停车更换腐蚀部件或做相应的维护次数达到100此时,其产生的费用或给企业带来的直接、间接经济损失的综合与企业进行生产活动的总投资相当。由此可见,企业对化工设备的腐蚀与防护问题必须给予足够的重视。 二、设备腐蚀类型分析 1. 按腐蚀机理分类 若按腐蚀机理来说,金属设备的腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀两类。化学腐蚀和电化学腐蚀的主要区别就是腐蚀过程中有无腐蚀电位产生。只有非电解质溶液与设备表面接触而发生的腐蚀称为化学腐蚀,这种情况不是很常见,金属只有在高温干燥气体或甲醇等非电解质溶液中才会发生,非金属材料也只有在符合化学动力学规律的前提下才会发生化学腐蚀。 材料的另一种腐蚀形式电化学腐蚀则是很常见,金属在各种能发生电化学反应的酸、碱、盐溶液或超市的空气、土壤甚至工业用水中都会发生电化学腐蚀现象。金属的电化学腐蚀速率较快,腐蚀危害较大,是企业重点预防的腐蚀类型。 2. 按破坏形态分类 设备受腐蚀而损坏的形态可以分为全面腐蚀和局部腐蚀两种。 全面腐蚀在是设备的金属表面由于和电解质溶液或空气的接触而发生的整体的、均匀的腐蚀。设备的全面腐蚀会使其厚度减少,但一般都是可以控制和预防的。在设备的设计过程中,一般都会综合考虑其使用环境和使用寿命老来设计设备的厚度或采取相应的防腐措施。

过程装备腐蚀与防护考点内容

主要试题题型:一、简答题(约30分)二、填空题(约20分) 三、选择题(约10分)四、腐蚀事例分析(3- 4小题,共40分) 第一章 腐蚀电化学基础 1、金属与溶液的界面特性——双电层 金属浸入电解质溶液内,其表面的原子与溶液中的极性水分子、电解质离子、氧等相互作用,使界面的金属和溶液侧分别形成带有异性电荷的双电层。 2.电极电位 电极电位:电极反应使电极和溶液界面上建立的双电层电位跃。 3.金属电化学腐蚀的热力学条件 (1). 金属溶解的氧化反应若进行,则金属的实际电位必更正于金属的平衡电极电位。E>Ee,M (2)去极化反应若进行,则有金属电极电位必更负于去极剂的氧化还原反应电位。E

HF生产装置的腐蚀机理及安全防护技术探讨

编号:SM-ZD-32538 HF生产装置的腐蚀机理及安全防护技术探讨Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制:____________________ 审核:____________________ 时间:____________________ 本文档下载后可任意修改

HF生产装置的腐蚀机理及安全防护 技术探讨 简介:该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项,保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 氢氟酸是清澈、无色、发烟的腐蚀性液体,具有剧烈刺激性气味。可用于制造碳氟化合物和无机氟化物、提炼金属、硅片制作、玻璃刻蚀、搪瓷、酸浸、电抛光、罐头工业及某些清洁剂的成份。然而,氢氟酸又是一种危险介质,它的腐蚀性极强,AHF生产不能实现长周期开车,关键在于系统腐蚀严重,常常因设备腐蚀原因被迫停车,虽非易燃品,但对金属的腐蚀作用往往会导致容器和管道内产生氢气,从而潜有着火和爆炸危险。同时氢氟酸还具有较高的毒性,对人体容易造成伤害:其蒸气能溶于眼睛表面上的湿气并产生刺激反应;若其液体溅入眼内,将引致严重及不可恢复的损伤,令眼角膜留下疤痕;低浓度气体能对鼻、喉和呼吸道产生刺激作用;高浓度气体会使口腔、口唇、喉咙和肺部严重灼伤。若液体积聚于肺部便可导致死亡;氢氟酸液体还可使消化系

论化工设备的腐蚀与防护示范文本

论化工设备的腐蚀与防护 示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

论化工设备的腐蚀与防护示范文本使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 化工设备是人类生活当中必不可少的工业设备,其对 于人类生活水平的提高有着重要的推进作用。在日常使用 过程中,因为外部环境影响、内部化学药品侵蚀、使用方 法上选择以及使用年限过长等因素的促在,很容易造成化 工设备的腐蚀。这种化工设备腐蚀的情况出现,不仅会降 低化工设备的使用效果,还会带来极大的安全隐患,做好 对化工设备的防护工作,降低化工设备的腐蚀情况对于我 国化工事业的发展有着重要的作用。笔者结合实践工作经 验,在本文当中对化工设备的腐蚀因素进行分析,并探讨 了提高化工设备防护水平的策略。 在化工设备的实际工作当中,化工设备在工作时自身 所产生的化学腐蚀、外部环境的侵蚀、使用方法及维护方

法选择不当等因素都会为化工设备的腐蚀创造条件或实现对腐蚀的催化,一旦化工设备腐蚀到一定程度,那么化工设备的工作性能就必然会降低,腐蚀情况严重的还会导致化工设备的报废,想要保证化工设备的工作状态,实现化工产业的发展,做好化工设备的腐蚀防护工作势在必行。 1.化工设备腐蚀的因素分析 在化工产业当中,化工设备的腐蚀情况较为常见,其属于化工设备的合理损耗,根据对化工设备实际使用情况来看,导致化工设备腐蚀因素可以分为内部因素和外部因素两个层面。从内部原因来看,化工设备以金属材质为主,而金属自身的化学属性较为活跃,其在企业使用过程中,工作环境必须与化工生产介质发生接触,如酸、碱、高温、高压、不均匀应力等都极易发生金属腐蚀情况。从外部原因来看,化工设备的使用环境、使用方法及日常维护都会在不同程度上为化工设备的腐蚀创造条件。尽管化

过程装备腐蚀与防护学习心得

过程装备腐蚀与防护学习心得 经过一学期的学习,以及老师的精心讲解,我对过程装备腐蚀与防护这门课程有了更深的认识。现在就本人的学习心得与对课本的认识作如下讲述:腐蚀现象几乎涉及国民经济的一切领域。例如,各种机器、设备、桥梁在大气中因腐蚀而生锈;舰船、沿海的港口设施遭受海水和海洋微生物的腐蚀;埋在地下的输油、输气管线和地下电缆因土壤和细菌的腐蚀而发生穿孔;钢材在轧制过程因高温下与空气中的氧作用而产生大量的氧化皮;人工器官材料在血液、体液中的腐蚀;与各种酸、碱、盐等强腐蚀性介质接触的化工机器与设备,腐蚀问题尤为突出,特别是处于高温、高压、高流速工况下的机械设备,往往会引起材料迅速的腐蚀损坏。 目前工业用的材料,无论是金属材料或非金属材料,几乎没有一种材料是绝对不腐蚀的。因此,研究材料的腐蚀规律,弄清腐蚀发生的原因及采取有效的防止腐蚀的措施。对于延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产率无疑具有十分重要的意义。 比如说管道吧,管道腐蚀产生的原因: 1.外界条件 ①管道周围介质的腐蚀性介质的腐蚀性强弱与土壤的性质及其微生物密切相关,然而对于长输管道涉及的土壤性质比较复杂,准确评定其腐蚀性非常困难。②) 周围介质的物理性状的影响:主要包括地下水的变化、土壤是否有水分交替变化等情况,以及是否有芦苇类的根系影响等。 ③) 温度的影响:包括环境温度和管道运行期间产生的温度。温度的升高,腐蚀的速度会大大加快。温度的高低与管路敷设深度有直接的关系,同时更受地域差别的影响。 ④) 施工因素的影响:包括材料的把关、操作人员的责任心、质量意识等。施工时是否考虑了环境与施工因素的有机结合,根据不同的情况采取不同的措施等。采用盐酸等处理金属管道内壁结垢时可加速管道内壁的腐蚀速度,杂散电流可对管道产生电解腐蚀。 ⑤油气本身含有氧化性物质:如含水,及H S 、 C O 等酸性气体可造成类似原电池的电化学反应和破坏金属晶格的化学反应,可造成管道内壁的腐蚀。 2. 防腐措施的问题防腐层失效是地下管道腐蚀的主要原因,轻度失效可增大阴极保护电流弥补防腐作用;特殊的失效,如因防腐层剥离引起的阴极保护电流屏蔽及防腐层的破坏,管道就会产生严重的腐蚀。腐蚀发生的原因是防腐层的完整性遭到破坏,主要产生于防腐层与管道剥离或是防腐层破裂、穿孔和变形。 ①) 防腐层剥离,即防腐层与管道表面脱离形成空问。如果剥离的防腐层没有破口,空间没有进水一般不产生腐蚀。若有破口,腐蚀性介质进入就可能出现保护电流不能达到的区域,形成阴极保护屏蔽现象。在局部形成电位梯度,管道就会因此产生腐蚀。管道内壁有足够大的拉应力,拉应力与腐蚀同时作用,可产

设备防腐蚀办法

设备防腐蚀办法引言 防腐蚀的方法总的来说可以分为两大类:一是正确地选择防腐蚀材料和其他防腐蚀措施;二是选择合理的工艺操作及设备结构。严格遵守化工生产的工艺规程,可以消除不应当发生的腐蚀现象,而即使采用良好的耐腐蚀材料,在操作工艺上不腐蚀规程,也会引起严重的腐蚀。目前,化工生产中常用的防腐蚀方法有以下几种。 1 正确选材和设计 了解不同材料的耐蚀性能,正确地、合理地选择防腐蚀材料是最行之有效的方法。众所周知,材料的品种很多,不同材料在不同环境中的腐蚀速度也不同,选材人员应当针对某一特定环境选择腐蚀率低、价格较便宜、物理力学性能等满足设计要求的材料,以便设备获得经济、合理的使用寿命。 2 调整环境 如果能消除环境中引起腐蚀的各种因素,腐蚀就会终止或减缓,但是多数环境是无法控制的,如大气和土壤中的水分,海水中的氧等都不可能除去,且化工生产流程也不可能随意更改。但是有些局部环境是可以被调整的,如锅炉进水先去除氧(加入脱氧剂亚硫酸钠和肼等),可保护锅炉免遭腐蚀;又如空气进入密闭的仓库前先出去水分,也可避免贮存的金属部件生锈;为了防止冷却水对换热器和其他设备造成结垢和穿孔,可在水中加入碱或酸以调节PH值至最佳范围(接近中性);炼油工艺中常加碱或 氨使生产流体保持中性或碱性。温度过高时,可在器壁冷却降温,或在设备内壁砌衬耐火砖隔热,等。这些都是改变环境且不影响产品和工艺的前提下采用的方法,在允许的前提下,建议工艺中选用缓和的介质代替强腐蚀介质。 3

加入缓蚀剂 通常,在腐蚀环境中加入少量缓蚀剂就可以大大减缓金属的腐蚀,我们一般将它分为无机、有机和气相缓蚀剂三类,其缓蚀机理也各不相同。 1无机缓蚀剂 有些缓蚀剂会使阳极过程变慢,称之为阳极型缓蚀剂,它包括促进阳极钝化的氧化剂(铬酸盐、亚硝酸盐、铁离子等)或阳极成膜剂(碱、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸盐等),它们主要在阳极区域反应,促进阳极极化。一般阳极缓蚀剂会在阳极表面生成保护膜,这种情况下的缓蚀效果较好,但也存在一定风险,因为如果剂量不充足,会造成保护膜不完整,膜缺陷处暴露的裸金属面积小,阳极电流密度大,更容易发生穿孔。另一类缓蚀剂是在阴极反应,如钙离子、锌离子、镁离子、铜离子、锰离子等与阴极产生氢氧根离子,形成不溶性的氢氧化物,以厚膜形态覆盖在阴极表面,因而阻滞氧扩散到阴极,增大浓差极化。除此之外,也有同时阻滞阳极和阴极的混合型缓蚀剂,但加入量一般都需要先通过试验才可确定。 2有机缓蚀剂 有机缓蚀剂是吸附型的,吸附在金属表面,形成几个分子厚的不可视膜,可同时阻滞阳极和阴极反应,但对二者的影响力稍有不同。常用无机缓蚀剂有含氮、含硫、含氧及含磷的有机化合物,其吸附类型随有机物分子构型的不同可分为静电吸附、化学吸附及π键(不定位电子)吸附。有机缓蚀剂的发展很快,用途十分广泛,但是使用它同时也会产生一些缺点,如污染产品,特别是食品类,缓蚀剂可能对生产流程的这一部分有利,但进入另一部分则变为有害物质,也有可能会阻抑需要的反应,如酸洗时使去膜速度过缓,等。 3气相缓蚀剂 这类缓蚀剂是挥发性很高的物质,含有缓蚀基团,一般用来保护贮藏和运输中的金属零部件,以固体形态应用居多。它的蒸汽被大气中的水分解出有效的缓蚀基团,吸附在金属表面,达到减缓腐蚀的目的。另外,它也是一种吸附性缓蚀剂,被保护的金属表面不需要除锈处理。

硫磺回收装置管道的腐蚀与防护

硫磺回收装置管道的腐蚀与防护 摘要:论述了硫磺回收装置的反应过程,分析了硫磺回收装置管道腐蚀生成的原因与部位,腐蚀的类型,提出了防护的措施与手段。并简要对比了青岛和大连两套硫磺回收装置的管道选材。 关键词:硫磺回收 管道 腐蚀 一、概述 近年来,随着国家对环境保护的重视,以及加工进口高含酸原油,硫磺 回收装置越来越多,且规模趋于大型化。我公司设计的有大连27万吨/年,天津20万吨/年,青岛22万吨/年硫磺回收装置。深入研究硫磺装置腐蚀机理,搞好管道选材,节约投资费用,保证装置长周期安全运行具有重要的意义。 硫磺回收装置的工艺包主要有Tecnip 工艺和Luigi 工艺。都是采用Clause 部分燃烧法工艺,其原则工艺流程如图1所示。 2级硫3级硫酸性气分液罐酸性气燃烧炉1级硫冷吸 收 自装置外来的酸性气经过酸性气分液罐后进入焚烧炉燃烧产生过程气,过程气经过三级冷凝两级反应后进入尾气加热炉,温度加热到2930

进入加氢反应器,过程气在催化剂作用下进一步反应后经尾气废热锅炉减温后进入急冷塔将温度降至390后进入尾气焚烧炉焚烧后排入烟囱。硫磺装置共在三个地方发生了化学反应 1.自装置外来的酸性气在燃烧炉,与空气按一定比例混合燃烧,反应方 程如下: H2S+1/2O2→H20+1/2S H2S+3/2O2→H20+SO2 2H2S+CO2→2H20+CS2 因此从燃烧炉出来的过程气主要成份是SO2和未燃烧完的H2S。 2.过程气在反应器里在催化剂作用下进一步反应 2H2S+SO2→3S+2H20 CS2+2H20→ CO2+2H2S 因此从Clause出来的过程气主要成份是的CO2和H2S。 3.在加氢反应器,过程气中的SO2在2800~3300和H2混合,在催化剂作 用下发生放热反应生成H2S。 SO2+H2→H2S +2H20 二、腐蚀原因及防护措施 从以上的反应过程及其反应产物可以看出,硫磺回收装置中含有H2S、SO2、CS2、COS、水蒸汽和硫蒸气等,这些气体对管道产生不同程度的腐蚀。根据腐蚀机理的不同,硫磺回收装置管道的腐蚀主要有低温硫化氢腐蚀、露点腐蚀、高温硫腐蚀及电化学腐蚀。 1. 低温湿硫化氢腐蚀

过程装备腐蚀与防护期末考试试题

1.腐蚀的分类:按照腐蚀机理可以将金属腐蚀分为化学腐蚀和电化 学腐蚀;按照金属的破坏的特征分为全面腐蚀和局部腐蚀,局部腐蚀包括应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳、磨损腐蚀、小孔腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀;按照腐蚀环境可以将金属腐蚀分为大气腐蚀、土壤腐蚀、电解质溶液腐蚀、熔融盐中的腐蚀、高温气体腐蚀。 2.氧化剂直接与金属表面原子碰撞,化合而形成腐蚀产物,这种腐 蚀历程所引起的金属破坏称为化学腐蚀。 3.通过失去电子的氧化过程和得到电子的还原过程,相对独立而又 同时完成的腐蚀历程,称为电化学腐蚀。 4.当参加电极反应的物质处于标准状态下,即溶液中该种物质的离 子活度为1、温度为298K、气体分压为101325Pa时,电极的平衡电极电位称为电极的标准电极电位,用E0表示。 5.腐蚀电池工作历程:(1)阳极溶解过程;(2)阴极去极化过程;(3) 电荷传递过程。 6.极化的类型:电化学极化;浓差极化;膜阻极化。 7.极化的大小可以用极化值来表示,极化值是一个电极在一定大小 的有外加电流时的电极电位与外加电流为零时的电极电位的差值,反映电极过程的难易程度,极化值越小,反应越容易进行。通常称外加电流为零时的电极电位为静止电位,可以是平衡电位,也可以是非平衡电位。 8.腐蚀电池工作时,由于极化作用使由于极化作用是阴极电位降低 或阳极电位升高,其偏离平衡电位的差值,称为超电压或过电位。9.把构成腐蚀电池的阴极和阳极的极化曲线绘在同一个E-I坐标上, 得到的图线称为腐蚀极化图,简称极化图。 10.凡是能够减弱或消除极化过程的作用称为去极化作用。 11.金属表面从活性溶解状态变成非常耐蚀的状态的突变现象称为钝 化,钝化分为化学钝化和电化学钝化。 12.金属钝化的应用:阴极保护技术;化学钝化提高金属耐腐蚀性; 添加易钝化合金元素,提高合金耐腐蚀性;添加活性阴极元素提高可钝化金属合金或合金的耐腐蚀性。 13.应力腐蚀产生的条件:有敏感材料、特定环境和拉应力三个基本 条件,三者缺一不可。 14.应力腐蚀破裂历程:孕育期、裂纹扩展期、快速断裂期。 15.由于腐蚀介质和变动负荷联合作用而引起金属的断裂破坏,称为 腐蚀疲劳。 16.氢脆是氢损伤中的一种最主要的破坏形式,对材料的塑形和韧性 影响较大。

热力设备腐蚀与防护习题

热力设备腐蚀与防护习 题 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

热力设备腐蚀与防护习题 二、电力设备的材料及腐蚀特点 1、试述热力设备水器系统的介质特点及其对腐蚀的影响 答:(1)热力设备水器系统的介质是水和蒸汽。(2)热力设备的结垢(它可使金属壁温过高,金属强度下降,致使锅炉的管道发生局部变形、鼓包、甚至爆管,还会降低锅炉传热效率);热力设备腐蚀(缩短设备服役期,形成新腐蚀源使水中杂质增多,促进结构过程,加剧炉管腐蚀,形成恶性循环);过热器和汽轮机内积盐(过热器管内积盐会引起金属管壁温度过高,以致爆管;汽轮机内积盐会大大降低出力和效率) 2、简述热力腐蚀的类型和特点 答:(1)氧腐蚀:运行氧腐蚀在水温较高条件下发生,停用氧腐蚀在低温下发生。 (2)酸腐蚀:热力设备和管道可能与酸接触,产生析氢腐蚀。 (3)应力腐蚀:包括应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳,锅炉和汽轮机都会产生应力腐蚀。 (4)酸性磷酸盐腐蚀:由于锅炉内部添加较多酸式磷酸盐而引起的腐蚀。 (5)锅炉的介质浓缩腐蚀:腐蚀主要发生在水冷壁管。 (6)亚硝酸盐腐蚀:在水冷壁管发生腐蚀。 (7)汽水腐蚀:当过热蒸汽温度超过450摄氏度时,蒸汽会和碳钢发生反应生成铁的氧化物,使管壁变薄。

(8)核电站蒸汽发生器凹陷:是对压水反应堆蒸汽发生器危害最严重的问题。 (9)电偶腐蚀:锅炉化学清洗时,可能在炉管表面产生铜的沉积,即“镀铜”。由于镀铜部分电位正,其余部位电位负,形成腐蚀电池,产生电偶腐蚀。 (10)铜管选择性腐蚀:发生在水侧,可使机械性能下降,会引起穿孔甚至破裂。 (11)晶间腐蚀:在表面还看不出破坏时,晶粒之间已丧失了结合力,失去金属声音,严重时轻敲可碎,甚至形成粉末。 (12)磨损腐蚀:高速流体或流动截面突然变化形成了湍流或冲击,对金属材料表面施加切应力,使表面膜破坏。 (13)空泡腐蚀:使表面膜局部毁坏,裸露金属受介质腐蚀形成蚀坑。蚀坑表面再钝化,气泡破灭再使表面膜破坏。 (14)锅炉烟侧高温腐蚀:发生在锅炉水冷壁管、过热器管及再热器管外表面。 (15)锅炉尾部的低温腐蚀:低温腐蚀是由于烟气中三氧化硫和烟气中的水分发生反应生成硫酸造成的。 四、氧腐蚀 1、停炉腐蚀的危害有哪些 答:(1)在短期内使停用设备金属表面遭到大面积破坏(2)加剧热力设备运行时的腐蚀。 2、论述火力发电厂停炉保护方法有哪些

过程装备腐蚀与防护专题

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石化设备中换热器的防腐蚀技术 摘要:从实用角度出发,介绍了表面处理、涂装技术、涂覆技术、防腐涂层、防腐设计与施工原则、设备防腐结构的设计、防腐管理、金属材料在石化领域的应用。换热器是指将冷、热流体的部分热量互相传递给流体的设备,又称热交换器。管式换热器由于技术成熟、维修方便,因而在石油化工、钢铁、食品、电厂、纺织、化纤、制药等各行各业中应用广泛,由于其应用的普遍性,因而出现问题的概率也越来越广泛,腐蚀问题是相当严重。本文主要从炼化设备中的换热器腐蚀根源入手分析,提出了有机涂层、采用缓蚀剂,电化学保护等腐蚀防护措施,提高换热器的利用率及寿命。 关键词:石化设备;防腐蚀;换热器;防护;措施;有机涂层;缓蚀剂;电化学保护 Abstract:The heat exchanger is refers to the cold part of the heat of the thermal fluid which is passed to each other fluid devices, also known as heat exchanger.Tube heat exchanger mature technology,easy maintenance, and thus is widely used in the petrochemical, iron and steel, food, power plants, textile, chemical fiber and other industries.Because of the universality of its application, as a result, more and more extensive corrosion problem is very serious.Article from the heat exchanger in the refining equipment corrosion at source analysis, organic coating, corrosion inhibitors, electrochemical protection corrosion protection measures, to improve the utilization and life of the heat exchanger. Keywords:Static equipment; heat exchanger; corrosion; protection; measures; organic coating; inhibitor; electrochemical protection 前言 腐蚀科学与保护技术的研究与发展,消除在苛刻的强化操作条件下设备腐蚀引发的恶性事故的隐患,将直接影响到国民经济与国防建设的安全保障和经济效益,因此,具有极其重要的意义。我国是一个发展大国,经济迅速发展,腐蚀问题显得非常突出,每一个石油化工企业每年的大修、更新、维修费用的80%以上,用于因腐蚀而报废的设备、管道及金属结构更新维护上,腐蚀造成的损失时非常可观的。而且腐蚀易引发突发的恶性破坏事故,不仅会带来巨大的经济损失,而且往往会引发燃烧、爆炸、人身伤亡和灾难性的环境污染等灾祸,造成严重的社会后果。这种腐蚀破坏,必须尽力设法避免。因为消除腐蚀是不可能的,成功的方法就是控制腐蚀,或者说成是防止腐蚀。因此,控制腐蚀问题一直引起人们的高度重视。 化工装置的设备腐蚀大多数是由于具有腐蚀性的化工原料、使用的催化剂、

过程装备腐蚀与防护期末考试复习要点

第一章 金属浸入电解质溶液内,其表面的原子与溶液中的极性水分子、电解质离子、氧等相互作用,使界面的金属和溶液侧分别形成带有异性电荷的结构——双电层。 电极电位:电极反应使电极和溶液界面上建立的双电层电位跃。 极化现象:电池工作过程中,由于电流流动而引起电极电位偏离初始值的现象。 极化曲线:用来表示极化电位与极化电流或极化电流密度之间关系的曲线 腐蚀电池工作时,由于极化作用使阴极电位下降,阳极电位升高。这个值与各极的初始电位差值的绝对值称为超电压或过电位。 铁和不锈钢在浓硫酸中进行阳极极化时,随着阳极电位向正方向移动,金属溶解速度反而急剧下降,甚至几乎停止,这种反常的现象称为钝化。 析氢腐蚀:指溶液中的氢离子作为去极剂,在阴极上进行阴极反应,使金属持续溶解而被腐蚀。析氢腐蚀发生的条件:腐蚀电池中的阳极电位必须低于阴极的析氢电极电位 腐蚀电池上的阴极反应由溶液内氧分子参与完成,称为吸氧或耗氧反应。 耗氧腐蚀的条件为:腐蚀电池中的阳极初始电位EoM必须低于该溶液中氧的平衡电位Ee,O2金属电化学腐蚀的热力学条件,该条件是以热力学第二定律为出发点建立的。由第二定律可知,一个物系由一种状态向另一种状态转变时,若自由能ΔG的变化为负值,则表明状态 金属的耐蚀性能评定:金属耐蚀性也叫化学稳定性,即金属抵抗介质作用的能力。对全面腐蚀,通常以腐蚀速度评定。对受均匀腐蚀的金属,常以年腐蚀深度来评定耐腐蚀的等级。 第二章 影响腐蚀的主要因素:力学因素、表面状态几何因素、异种金属偶接、焊接因素、减轻局部腐蚀的途径。 所谓高温是:金属表面不致凝结出液膜,又不超过金属表面氧化物的熔点。 膜的保护性主要取决于:1.氧化膜要具有保护性,则必须是完整的。其必要条件是:金属氧 化物的体积要大于氧化消耗掉的金属的体积。 2.膜应具有足够的强度和塑性、与基体结合力强、膨胀系数相近 3.膜内晶格缺陷浓度低 4.氧化膜在高温下性质稳定 氢气在常温下不会对碳钢产生明显的腐蚀。在温度高于200~300℃,压力高于0.3MPa时,氢对钢材作用显著,机械强度会剧烈降低,这就是氢腐蚀。 发生氢腐蚀必须满足的条件: 1.一定氢气压力下,反应温度应高于氢腐蚀的起始温度。 2.一定温度下,氢气压力应高于氢腐蚀的最低分压。 高温下,煤、油等各种燃料燃烧后产生各种混合气,含有大量的S及碱金属等杂质,因此,在金属表面上沉积一层薄的盐膜,由此构成的腐蚀现象称为热腐蚀。它产生的温度一般为700~1000℃。 热腐蚀的介质条件:一般认为碱金属盐类,特别是Na2SO4是导致热腐蚀的必要条件。 湿度不同和结构不同的土壤中,氧含量相差几万倍,造成浓差腐蚀。 杂散电流是一种漏电现象。是由直流电源(如:电气机车、电焊机、电解槽等)漏失出来的电流。一些地下管道、贮槽和混凝土的钢筋等都容易因这种杂散电流引起腐蚀。 n/8定律:在给定介质中一种耐蚀组元和另一种不耐蚀组元组成的固溶体合金,其中耐蚀组元的含量等于12.5%、25%、37.5%、50% .......的原子分数,即1/8、2/8、3/8……n/8时,合

脱硫装置的腐蚀与防护

脱硫装置的腐蚀与防护 脱硫装置的目的是脱除干气或液化石油气中的酸性组分。脱硫剂一般使用乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)或二异丙醇胺(DIPA)等,它们是一种弱的有机碱,碱度随温度的升高而减弱。在25-40℃时醇胺和酸性气体H2S或CO2反应生成胺盐,起到吸收酸性气体的目的,温度升高到105℃以及更高时,胺盐分解生成醇胺和酸性气体H2S或CO2,因此醇胺可以循环使用。 含有酸性气体的原料气冷却致40℃,从塔的底部进入吸收塔,与塔上部引入的温度为45℃左右的醇胺溶液(贫液)逆向接触,原料气中的酸性气体被吸收,吸收后的原料净化气从塔顶溢出,塔底的吸收胺液(富液)经与贫液换热后进入再生塔上部,与下部来的蒸汽(重沸器产生的二次蒸汽)直接接触,升温到120℃左右,使H2S和CO2及少量的烃类解析出来,由塔顶排出。溶液自塔底引出进入重沸器壳层,被管程的蒸汽加热后,H2S和CO2完全从溶液中解析出来,返回胺再生塔。胺再生塔底再生后的胺液,与富液换热后,再经冷却器冷却至40℃左右,由贫液泵打入吸收塔循环使用。再生塔顶出来酸性气体(H2S和CO2及少量的烃类和水蒸汽)经空气冷却至40℃以下,进入再生回流罐,由此分离出来的液体送回再生塔作为回流,干燥酸性气体送往硫磺回收装置。 9.1 脱硫装置的腐蚀类型 由于原料中含有H2S和CO2,它们对设备造成腐蚀。腐蚀形

态有电化学腐蚀、化学腐蚀、应力腐蚀和氢鼓泡。其腐蚀介质和部位是: 脱硫再生塔顶的H2S-CO2-H2O型腐蚀; 再生塔、富液管线,再生塔底重沸器以及溶剂复活釜等部位,温度90-120℃的H2S-CO2-RNH2-H2O型腐蚀; 醇胺溶液中的污染物的腐蚀。 炼油厂循环氢脱硫因介质中不含二氧化碳,因此循环氢脱硫以及溶剂再生塔的腐蚀机理和本装置不同。 9.1.1 H2S-CO2-H2O型 H2S-CO2-H2O型腐蚀主要发生在脱硫装置的再生塔顶的冷凝冷却系统(管线、冷凝冷却器及回流罐)的含酸性气部位。塔顶酸性气组成为:H2S 50-60%,CO2 40-30%、烃4%及水分。温度40-60℃,压力为0.2MPa。在该环境下,对碳钢为氢鼓泡及焊缝腐蚀开裂;对Cr5Mo、1Cr13及低合金钢使用不锈钢焊条为焊缝处的硫化物应力腐蚀开裂,腐蚀机理为H2S- H2O型的腐蚀开裂。 H2S-CO2-H2O型腐蚀的部位材料宜使用碳钢,并控制焊缝硬度不大于HB200。此部位不宜使用Cr5Mo、1Cr13等低合金钢,更不宜使用不锈钢焊条。 如某分公司加氢裂化脱硫系统再生塔顶的介质为H2S、DEA、NH3、CO2、H2O等,操作温度80℃,经分析塔顶冷凝水中S2-、CO32-、Cl-含量很高,并有微量CN-存在,构成了H2S-CO2-H2O 腐蚀体系。由于酸性气量较大,塔顶系统的介质流速较高,造成

过程装备腐蚀与防护读书报告

《过程装备腐蚀与防护》读书报告 作为一名过控专业的学生,我们对自己的专业知识要不断的进行学习和探索,这学期我们学习了过程设备的腐蚀与防护。在老师的细心授课和自己的认真听讲下,我对腐蚀与防护有了更多的了解,在知道了腐蚀危害性的同时也激励着我们在防腐方面的动力。 在这本书的绪论中就向我们介绍了腐蚀的危害性与控制腐蚀的重要意义:腐蚀现象几乎涉及国民经济的一切领域。例如,各种机器、设备、桥梁在大气中因腐蚀而生锈;舰船、沿海的港口设施遭受海水和海洋微生物的腐蚀;埋在地下的输油、输气管线和地下电缆因土壤和细菌的腐蚀而发生穿孔;钢材在轧制过程因高温下与空气中的氧作用而产生大量的氧化皮;人工器官材料在血液、体液中的腐蚀;与各种酸、碱、盐等强腐蚀性介质接触的化工机器与设备,腐蚀问题尤为突出,特别是处于高温、高压、高流速工况下的机械设备,往往会引起材料迅速的腐蚀损坏。目前工业用的材料,无论是金属材料或非金属材料,几乎没有一种材料是绝对不腐蚀的。腐蚀的危害十分惊人,全世界每年因腐蚀而报废的钢铁约占年产量的30%,其中除三分之二可以回炉外,每年生产的钢铁约10%完全成为废物。造成了极大的资源浪费。应此正确的控制腐蚀,是延长设备的使用寿命,避免事故发生的重要保证,因此过程设备的设计者了解一些腐蚀的基本知识是十分必要的。以下是我在学习这门课后对腐蚀的了解: 1. 腐蚀的分类 “腐蚀”这个词起源于拉丁文“corrordere”,是损坏,腐烂的意思。根据金属腐蚀的起因和过程,它是在金属材料和环境介质的相界面上应作用的结果,因而金属腐蚀可以定义为:“材料与周围环境发生作用而被破坏的现象”。 (1.)金属腐蚀按机理可分为化学腐蚀、电化学腐蚀两大类。 化学腐蚀: 金属与非电解质直接发生化学作用引起的破坏。腐蚀过程是纯氧化-还原反应,腐蚀介质与金属表面的原子直接碰撞而形成腐蚀产物,反应中无电流产生,符合化学动力学规律。 电化学腐蚀:金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏。反应过程中有阳极失去电子和阴极获得电子以及电子的流动(电流),历程符合电化学动力

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