氯离子腐蚀机理及防护

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重整装置氯腐蚀及防护

重整装置氯腐蚀及防护

重整装置氯腐蚀及防护摘要:研究催化重整装置氯离子腐蚀机理,围绕催化重整装置的流程特点、操作条件、设备选材和制造等方面对重整装置的氯离子腐蚀类型和影响因素进行分析,控制催化重整氯离子腐蚀。

关键词:重整装置氯腐蚀中国石油辽阳石化分公司芳烃厂共有两套重整装置。

50万吨/年重整装置1996年建成,采用UOP的超低压重整连续反应工艺和UOP第二代再生工艺技术。

140万吨/年连续重整-歧化联合装置由中国石化工程建设公司设计,2015年建成,连续重整部分采用UOP最新一代超低压连续重整工艺技术,催化剂再生部分采用UOP CycleMax工艺技术,并采用UOP推出的Chlorsorb工艺技术。

在两套催化重整装置运行过程中,氯腐蚀给装置运行带来一定的影响,有可能出现氯化铵盐造成的换热器管程堵塞、预加氢反应器系统压降增大等故障,影响了装置的平稳运行。

一、氯的来源及影响1氯的来源原油中的氯以无机氯和有机氯的两种形式存在,无机氯一般是指原油中的无机氯盐,主要由氯化钠、氯化镁和氯化钙组成。

石油炼制过程中的电脱盐工序可以去除大部分氯化钠,但是氯化镁和氯化钙难以去除,从而水解生成氯化氢进入下道工序。

有机氯来源很多,一是原油中天然纯在的,二是采油过程中人为添加的含氯化学助剂,三是石油炼化过程中使用的化学助剂可能含有有机氯。

电脱盐工艺基本无法脱除有机氯。

另外在原油的开采输送过程中,为了提高其开采量或为降低其凝固点方便运输,会加人少量的有机氯化物如四氯化碳,这些氯化物一般存在于80~ 130℃的馏分中,随重整原料一起进人重整装置。

固定床的半再生式催化重整装置采用的是全氯型低铂铼催化剂,在重整装置的运行过程中,为了能够很好地发挥其催化剂的活性、选择性和稳定性,要求控制好催化剂的水氯平衡环境,为此需连续不断地注水、注氯,一般使用注人二氯乙烷和乙醇的方法来控制重整催化剂的水氯平衡。

二氯乙烷的注人量一般为1. 5 mg/L ,使得重整副产氢气中有少量的氯化氢进入预加氢单元。

氯离子腐蚀不锈钢的原理

氯离子腐蚀不锈钢的原理

氯离子腐蚀不锈钢的原理氯离子腐蚀不锈钢的原理是指在含氯环境中,氯离子与不锈钢表面发生作用,导致不锈钢产生腐蚀现象。

不锈钢在大气环境中具有较好的耐腐蚀性能,主要是因为不锈钢表面形成了一层致密的氧化铬膜,称为钝化膜。

然而,在氯离子的存在下,钝化膜容易被破坏,导致不锈钢发生腐蚀。

1.氯离子的吸附和浸润:氯离子具有较强的亲水性,容易吸附在不锈钢表面并浸润到钝化膜下。

氯离子吸附在表面会导致表面电位升高,从而破坏了钝化膜的稳定性。

2.氯离子的电化学反应:在氯离子存在的条件下,钝化膜中的铬离子会与氯离子发生反应,生成可溶性的铬氯络合物,从而破坏了钝化膜的连续性。

这个过程被称为局部腐蚀,即氯离子会形成一个微小的腐蚀细胞,在细胞中,不锈钢表面处于阳极,而钝化膜破坏的部分则处于阴极,形成阳极和阴极之间的电流。

3.氯离子的传输:氯离子可以通过水分子或气态状态传输到不锈钢表面,特别是在高温高湿的环境中,氯离子的迁移速度会增加,导致氯离子浓度在钝化膜下积累,进一步加剧了腐蚀。

除了以上几个方面,氯离子腐蚀不锈钢还受到以下因素的影响:1.氯离子浓度:氯离子浓度越高,腐蚀速度越快。

当氯离子浓度低于一定的临界值时,腐蚀基本不发生。

但一旦超过临界值,腐蚀速率会显著增加。

2.温度和湿度:高温高湿的环境会加速氯离子的传输和吸附,进而加速不锈钢的腐蚀。

3.氧气含量:氧气对于钝化膜的稳定性至关重要,充足的氧气可以帮助钝化膜修复和再生。

因此,氯离子腐蚀不锈钢更为显著的情况通常发生在氧气缺乏的环境中,如密封系统。

总的来说,氯离子通过吸附、浸润、电化学反应等行为,破坏不锈钢表面的钝化膜,进而导致不锈钢发生腐蚀。

要防止氯离子腐蚀不锈钢,可以通过以下途径进行控制:1.减少氯离子的接触:避免在含氯环境中使用不锈钢材料,或者使用防腐涂料、防护层等措施将不锈钢与氯离子隔离。

2.增加氧气供应:通过增加通气量、增加氧气浓度等方式,提高不锈钢表面氧气的含量,增强钝化膜的稳定性。

在氯离子环境下金属腐蚀行为和机理

在氯离子环境下金属腐蚀行为和机理

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氯离子腐蚀机理及其预防措施

氯离子腐蚀机理及其预防措施

氯离子腐蚀机理及其预防措施目录前言 (2)2.对影响氯离子腐蚀金属设备的原因分析 (3)3.预防和控制氯离子腐蚀金属设备的对策及建议 (3)3. 1.合理选材,控制应力 (3)3.2.降低氯离子在水溶液中的含量 (4)3. 3.无机防腐涂料的使用 (4)4.常规设备的防腐措施 (5)4.1.设备的防腐结构设计 (5)4. 1. 1.概述 (5)4. 1.2.避免死角的出现 (5)4. 1. 3.避免间隙的产生 (5)4.2.材料的选择原则 (6)4.3.电化学保护防护法 (6)4.3. 1.概述 (6)4. 3. 2.外加电流的阴极防护法 (7)4. 3. 3.牺牲阳极的阴极保护法 (7)1. 4.缓蚀剂 (7)4. 5.缓蚀剂成为未来缓蚀剂的发展方向 (8)5.几种不锈钢在含氯水溶液中的适用条件 (8)5. 1. 304型不锈钢 (8)5.2. 304L型不锈钢 (8)5. 3. 316型不锈钢 (8)5.4. 316L型不锈钢 (9)5. 5. 317型不锈钢 (9)5. 6. AISI 904L 或SUS 890L 型不锈钢 (9)5. 7. Avesta 254 SMO 高级不锈钢 (9)5. 8. Avesta 654 SMO 高级不锈钢 (9)5. 9. RS-2(OCr20Ni26Mo3Cu3Si2Nb)不锈钢这 (9)5. 10. Incoloy 825(S) (9)5. 11. 31 合金 (10)5. 12. 33 合金 (10)5. 13. C-2000 合金 (10)5. 14. 59 合金 (10)5. 15. TAl 钛材 (11)6.不锈钢在含氯离子介质中的适用范围 (11)前言氯离子基于其半径小、穿透能力强的特点,因此能够优先地选择吸附在钝化膜上,把氧原子排挤掉,然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物,结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑,进而造成对设备的腐蚀。

氯离子腐蚀介绍资料

氯离子腐蚀介绍资料

氯离子腐蚀介绍资料氯离子(Cl-)是一种常见的阴离子,它在化学和生物领域中起着重要的作用。

然而,氯离子也具有高度的腐蚀性,对于一些物质和材料具有破坏性的影响。

本文将介绍氯离子腐蚀的原理、影响因素以及一些常见的抗腐蚀措施。

氯离子腐蚀的原理是主要发生在金属表面的电化学反应。

当发生氯离子腐蚀时,氯离子会与金属表面上的电子发生反应,形成氯化物。

这个过程通常包括两个主要的反应,即氧化反应和还原反应。

氧化反应发生在金属表面,金属原子失去电子并形成金属阳离子。

还原反应则发生在氯离子周围的溶液中,氯离子接受金属离子失去的电子,从而形成氯化物。

这些反应导致金属表面的电位变化,加速了金属的腐蚀过程。

氯离子腐蚀的严重程度取决于多个因素。

首先,氯离子的浓度是一个重要的影响因素。

浓度越高,腐蚀速率越快。

其次,温度也对氯离子腐蚀起着重要的作用。

通常情况下,高温环境下氯离子的腐蚀效果更加明显。

此外,金属的形式和结构特征也会影响其对氯离子的腐蚀敏感性。

例如,腐蚀通常更加严重发生在金属表面的孔洞、裂纹和缺陷部位。

对于氯离子的腐蚀,有一些常见的抗腐蚀措施可用于减轻其影响。

一种方法是使用镀层或涂层。

通过在金属表面形成一层保护膜,可以减少金属与氯离子的接触,从而减缓腐蚀过程。

常见的涂层材料包括油漆、聚合物和金属氧化物。

其次,改变金属的化学成分也是一种抗腐蚀的方法。

例如,将硬质金属镀上一层具有更高抗腐蚀性的金属可以减少氯离子的腐蚀效果。

此外,定期清洁和维护也是预防氯离子腐蚀的重要方法。

通过定期清洗金属表面,并及时修复损坏或腐蚀的区域,可以延缓腐蚀的发生。

总之,氯离子腐蚀是一种常见的现象,可以对金属材料和结构造成重大损害。

了解氯离子腐蚀的原理和影响因素,以及采取适当的抗腐蚀措施,将有助于延长金属材料的使用寿命和安全性。

在实际应用中,我们需要根据具体情况采取相应的措施,确保金属材料不受氯离子腐蚀的影响。

混凝土中氯离子侵蚀的原理

混凝土中氯离子侵蚀的原理

混凝土中氯离子侵蚀的原理一、背景介绍混凝土作为一种常见的建筑材料,具有优良的力学性能和耐久性。

然而,在实际使用过程中,混凝土会受到一些外界因素的影响,比如氯离子的侵蚀。

氯离子侵蚀是混凝土结构耐久性失效的主要因素之一,因此深入了解混凝土中氯离子侵蚀的原理对于保障混凝土结构的安全和耐久性至关重要。

二、氯离子的侵蚀1. 氯离子的来源氯离子主要来自于水、土壤、空气中的盐分和混凝土原材料中的氯化物。

在混凝土中,氯离子主要由外部环境通过混凝土的孔隙结构进入混凝土中。

2. 氯离子的侵蚀机理氯离子会在混凝土中逐渐向内扩散,当氯离子浓度达到一定程度时,会引起混凝土内部的化学反应,形成氯离子与混凝土中的钙离子结合的化合物,导致混凝土的力学性能和耐久性下降。

此外,氯离子还会引起混凝土中钢筋的腐蚀,进而导致混凝土结构的失效。

三、混凝土中氯离子侵蚀的原理1. 氯离子的扩散混凝土中氯离子的扩散是混凝土中氯离子侵蚀的重要原因。

混凝土通常是由水泥、砂子、石子等原材料混合而成,其中砂子和石子中含有一定量的氯化物,这些氯化物会随着混凝土的水化反应而释放出来。

此外,氯离子也会从混凝土表面的环境中渗入混凝土内部。

混凝土中存在大量的孔隙和毛细孔,这些孔隙和毛细孔是氯离子侵蚀的重要通道。

当氯离子进入混凝土中后,由于混凝土中存在浓度梯度,氯离子会向浓度低的区域扩散,从而加速氯离子的侵蚀。

2. 氯离子与混凝土的反应当氯离子进入混凝土中后,会与混凝土内部的水泥石和水化产物发生反应,形成氯化钙、氯化钠等化合物。

这些化合物的生成会导致混凝土中的孔隙度增加,从而影响混凝土的力学性能和耐久性。

此外,氯化钠和氯化钙的结晶会导致混凝土膨胀,从而引起混凝土的龟裂和破坏。

3. 氯离子引起钢筋腐蚀当混凝土中的氯离子浓度达到一定程度时,会引起钢筋的腐蚀。

腐蚀会使钢筋的截面积减小,从而降低了钢筋的承载能力,导致混凝土结构的失效。

氯离子引起钢筋腐蚀的机理是氯离子进入混凝土中后,与钢筋表面的保护层中的水和氧气发生反应,形成氯化铁等物质,同时还产生了氢离子和氯离子。

氯离子的腐蚀机理与防护

氯离子的腐蚀机理与防护

共享知识分享快乐氯离子对不锈钢的腐蚀机理及防护氯离子对不锈钢腐蚀的机理在化工生产中,腐蚀在压力容器使用过程中普遍发生,是导致压力容器产生各种缺陷的主要因素之一。

普通钢材的耐腐蚀性能较差,不锈钢则具有优良的机械性能和良好的耐腐蚀性能。

Cr和Ni是不锈钢获得耐腐蚀性能最主要的合金元素。

Cr和Ni使不锈钢在氧化性介质中生成一层十分致密的氧化膜,使不锈钢钝化,降低了不锈钢在氧化性介质中的腐蚀速度,使不锈钢的耐腐蚀性能提高。

氯离子的活化作用对不锈钢氧化膜的建立和破坏均起着重要作用。

虽然至今人们对氯离子如何使钝化金属转变为活化状态的机理还没有定论,但大致可分为2种观点:成相膜理论的观点认为,由于氯离子半径小,穿透能力强,故它最容易穿透氧化膜内极小的孔隙,到达金属表面,并与金属相互作用形成了可溶性化合物,使氧化膜的结构发生变化,金属产生腐蚀。

吸附理论则认为,氯离子破坏氧化膜的根本原因是由于氯离子有很强的可被金属吸附的能力,它们优先被金属吸附,并从金属表面把氧排掉。

因为氧决定着金属的钝化状态氯离子和氧争夺金属表面上的吸附点,甚至可以取代吸附中的钝化离子与金属形成氯化物,氯化物与金属表面的吸附并不稳定,形成了可溶性物质,这样导致了腐蚀的加速。

电化学方法研究不锈钢钝化状态的结果表明,氯离子对金属表面的活化作用只出现在一定的范围内,存在着1个特定的电位值,在此电位下,不锈钢开始活化。

这个电位便是膜的击穿电位,击穿电位越大,金属的钝态越稳定。

因此,可以通过击穿电位值来衡量不锈钢钝化状态的稳定性以及在各种介质中的耐腐蚀能力。

一、应力腐蚀失效及防护措施1 应力腐蚀失效机理页眉内容共享知识分享快乐在压力容器的腐蚀失效中,应力腐蚀失效所占的比例高达45 %左右。

因此, 研究不锈钢制压力容器的应力腐蚀失效显得尤为重要。

所谓应力腐蚀, 就是在拉伸应力和腐蚀介质的联合作用下而引起的低应力脆性断裂。

应力腐蚀一般都是在特定条件下产生:①只有在拉应力的作用下。

氯离子腐蚀机理及防护

氯离子腐蚀机理及防护

氯离子对不锈钢腐蚀的机理在化工生产中 ,腐蚀在压力容器使用过程中普遍发生 ,是导致压力容器产生各种缺陷的主要因素之一。

普通钢材的耐腐蚀性能较差 ,不锈钢则具有优良的机械性能和良好的耐腐蚀性能。

Cr 和 Ni 是不锈钢获得耐腐蚀性能最主要的合金元素。

Cr 和 Ni 使不锈钢在氧化性介质中生成一层十分致密的氧化膜 ,使不锈钢钝化 ,降低了不锈钢在氧化性介质中的腐蚀速度,使不锈钢的耐腐蚀性能提高。

氯离子的活化作用对不锈钢氧化膜的建立和破坏均起着重要作用。

虽然至今人们对氯离子如何使钝化金属转变为活化状态的机理还没有定论,但大致可分为 2 种观点。

成相膜理论的观点认为 ,由于氯离子半径小 ,穿透能力强 ,故它最容易穿透氧化膜内极小的孔隙, 到达金属表面 ,并与金属相互作用形成了可溶性化合物 ,使氧化膜的结构发生变化 ,金属产生腐蚀。

吸附理论则认为 ,氯离子破坏氧化膜的根本原因是由于氯离子有很强的可被金属吸附的能力, 它们优先被金属吸附 ,并从金属表面把氧排掉。

因为氧决定着金属的钝化状态 ,氯离子和氧争夺金属表面上的吸附点 ,甚至可以取代吸附中的钝化离子与金属形成氯化物 ,氯化物与金属表面的吸附并不稳定 ,形成了可溶性物质 ,这样导致了腐蚀的加速。

电化学方法研究不锈钢钝化状态的结果表明,氯离子对金属表面的活化作用只出现在一定的范围内 ,存在着 1 个特定的电位值 ,在此电位下 ,不锈钢开始活化。

这个电位便是膜的击穿电位, 击穿电位越大 ,金属的钝态越稳定。

因此 ,可以通过击穿电位值来衡量不锈钢钝化状态的稳定性以及在各种介质中的耐腐蚀能力。

2 应力腐蚀失效及防护措施2. 1 应力腐蚀失效机理在压力容器的腐蚀失效中 ,应力腐蚀失效所占的比例高达 45 %左右。

因此 ,研究不锈钢制压力容器的应力腐蚀失效显得尤为重要。

所谓应力腐蚀 ,就是在拉伸应力和腐蚀介质的联合作用下而引起的低应力脆性断裂。

应力腐蚀一般都是在特定条件下产生 : ①只有在拉应力的作用下。

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氯离子腐蚀机理及防护————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:氯离子对不锈钢腐蚀的机理在化工生产中,腐蚀在压力容器使用过程中普遍发生,是导致压力容器产生各种缺陷的主要因素之一。

普通钢材的耐腐蚀性能较差,不锈钢则具有优良的机械性能和良好的耐腐蚀性能。

Cr 和Ni 是不锈钢获得耐腐蚀性能最主要的合金元素。

Cr 和Ni 使不锈钢在氧化性介质中生成一层十分致密的氧化膜,使不锈钢钝化,降低了不锈钢在氧化性介质中的腐蚀速度,使不锈钢的耐腐蚀性能提高。

氯离子的活化作用对不锈钢氧化膜的建立和破坏均起着重要作用。

虽然至今人们对氯离子如何使钝化金属转变为活化状态的机理还没有定论,但大致可分为 2 种观点。

成相膜理论的观点认为,由于氯离子半径小,穿透能力强,故它最容易穿透氧化膜内极小的孔隙,到达金属表面,并与金属相互作用形成了可溶性化合物,使氧化膜的结构发生变化,金属产生腐蚀。

吸附理论则认为,氯离子破坏氧化膜的根本原因是由于氯离子有很强的可被金属吸附的能力,它们优先被金属吸附,并从金属表面把氧排掉。

因为氧决定着金属的钝化状态,氯离子和氧争夺金属表面上的吸附点,甚至可以取代吸附中的钝化离子与金属形成氯化物,氯化物与金属表面的吸附并不稳定,形成了可溶性物质,这样导致了腐蚀的加速。

电化学方法研究不锈钢钝化状态的结果表明,氯离子对金属表面的活化作用只出现在一定的范围内,存在着1 个特定的电位值,在此电位下,不锈钢开始活化。

这个电位便是膜的击穿电位,击穿电位越大,金属的钝态越稳定。

因此,可以通过击穿电位值来衡量不锈钢钝化状态的稳定性以及在各种介质中的耐腐蚀能力。

2 应力腐蚀失效及防护措施2. 1 应力腐蚀失效机理在压力容器的腐蚀失效中,应力腐蚀失效所占的比例高达45 %左右。

因此,研究不锈钢制压力容器的应力腐蚀失效显得尤为重要。

所谓应力腐蚀,就是在拉伸应力和腐蚀介质的联合作用下而引起的低应力脆性断裂。

应力腐蚀一般都是在特定条件下产生:①只有在拉应力的作用下。

②产生应力腐蚀的环境总存在特定的腐蚀介质,不锈钢在含有氧的氯离子的腐蚀介质及H2SO4 、H2S 溶液中才容易发生应力腐蚀。

③一般在合金、碳钢中易发生应力腐蚀。

研究表明,应力腐蚀裂纹的产生主要与氯离子的浓度和温度有关。

压力容器的应力来源:①外载荷引起的容器外表面的拉应力。

②压力容器在制造过程中产生的各种残余应力,如装配过程中产生的装配残余应力,制造过程中产生的焊接残余应力。

在化工生产中,压力容器所接触的介质是多种多样的,很多介质中含有氯离子,在这些条件下,压力容器就发生应力腐蚀失效。

铬镍不锈钢在含有氧的氯离子的水溶液中,首先在金属表面形成了一层氧化膜,它阻止了腐蚀的进行,使不锈钢钝化。

由于压力容器本身的拉应力和保护膜增厚带来的附加应力,使局部地区的保护膜破裂,破裂处的基体金属直接暴露在腐蚀介质中,该处的电极电位比保护膜完整的部分低,形成了微电池的阳极,产生阳极溶解。

因为阳极小、阴极大,所以阳极溶解速度很大,腐蚀到一定程度后,又形成新的保护膜,但在拉应力的作用下又可重新破坏,发生新的阳极溶解。

在这种保护膜反复形成和反复破裂过程中,就会使某些局部地区的腐蚀加深,最后形成孔洞,而孔洞的存在又造成应力集中,更加速了孔洞表面的塑性变形和保护膜的破裂。

这种拉应力与腐蚀介质的共同作用便形成了应力腐蚀裂纹。

2. 2 应力腐蚀失效的防护措施控制应力腐蚀失效的方法,从内因入手,合理选材,从外因入手,控制应力、控制介质或控制电位等。

实际情况千变万化,可按实际情况具体使用。

(1)选用耐应力腐蚀材料近年来发展了多种耐应力腐蚀的不锈钢,主要有高纯奥氏体铬镍钢,高硅奥氏体铬镍钢,高铬铁素体钢和铁素体—奥氏体双相钢。

其中,以铁素体—奥氏体双相钢的抗应力腐蚀能力最好。

(2)控制应力在压力容器装配时,尽量减少应力集中,并使其与介质接触部分具有最小的残余应力,防止磕碰划伤,严格遵守焊接工艺规范。

(3)严格遵守操作规程工艺操作、工艺条件对压力容器的腐蚀有巨大的影响。

因此,必须严格控制原料成分、流速、介质温度、压力、pH 值等工艺指标。

在工艺条件允许的范围内添加缓蚀剂。

铬镍不锈钢在溶解有氧的氯化物中使用时,应把氧的质量分数降低到1. 0 ×10 - 6以下。

实践证明,在含有氯离子质量分数为500. 0 ×10 - 6的水中,只需加入质量分数为150. 0 ×10 - 6的硝酸盐和质量分数为0. 5 ×10 - 6亚硫酸钠混合物,就可以得到良好的效果。

(4)维修与管理为保证压力容器长期安全运行,应严格执行有关压力容器方面的条例、法规,对在用压力容器中允许存在的缺陷必须进行复查,及时掌握其在运行中缺陷的发展情况,采取适当的措施,减少设备的腐蚀。

3 孔蚀失效及预防措施3. 1 孔蚀失效机理在压力容器表面的局部地区,出现向深处腐蚀的小孔,其余地区不腐蚀或腐蚀轻微,这种腐蚀形态称为小孔腐蚀(也称点蚀) 。

点蚀一般在静止的介质中容易发生。

具有自钝化特性的金属在含有氯离子的介质中,经常发生孔蚀。

蚀孔通常沿着重力方向或横向方向发展,孔蚀一旦形成,具有深挖的动力,即向深处自动加速。

含有氯离子的水溶液中,不锈钢表面的氧化膜便产生了溶解,其原因是由于氯离子能优先有选择地吸附在氧化膜上,把氧原子排掉,然后和氧化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物,结果在基底金属上生成孔径为20μm~30μm 小蚀坑,这些小蚀坑便是孔蚀核。

在外加阳极极化条件下,只要介质中含有一定量的氯离子,便可能使蚀核发展成蚀孔。

在自然条件下的腐蚀,含氯离子的介质中含有氧或阳离子氧或阳离子氧化剂时,能促使蚀核长大成蚀孔。

氧化剂能促进阳极极化过程,使金属的腐蚀电位上升至孔蚀临界电位以上。

蚀孔内的金属表面处于活化状态,电位较负,蚀孔外的金属表面处于钝化状态,电位较正,于是孔内和孔外构成一个活态———钝态微电偶腐蚀电池,电池具有大阴极小阳极面积比结构,阳极电流密度很大,蚀孔加深很快,孔外金属表面同时受到阴极保护,可继续维持钝化状态。

孔内主要发生阳极溶解:Fe →Fe2 + + 2e ,Cr →Cr3 + + 3e ,Ni →Ni2 + + 2e 。

介质呈中性或弱碱性时,孔外的主要反应为:O2 + H2O + 2e →2OH- 。

由于阴、阳两极彼此分离,二次腐蚀产物将在孔口形成,没有多大的保护作用。

孔内介质相对于孔外介质呈滞流状态,溶解的金属阳离子不易往外扩散,溶解氧也不易扩散进来。

由于孔内金属阳离子浓度增加,氯离子迁入以维持电中性,这样就使孔内形成金属氯化物的浓溶液,这种浓溶液可使孔内金属表面继续维持活化状态。

又由于氯化物水解的结果,孔内介质酸度增加,使阳极溶解加快,蚀孔进一步发展,孔口介质的pH值逐渐升高,水中的可溶性盐将转化为沉淀物,结果锈层、垢层一起在孔口沉积形成一个闭塞电池。

闭塞电池形成后,孔内、外物质交换更加困难,使孔内金属氯化物更加浓缩,氯化物水解使介质酸度进一步增加,酸度的增加将使阳极溶解速度进一步加快,蚀孔的高速度深化,可把金属断面蚀穿。

这种由闭塞电路引起的孔内酸化从而加速腐蚀的作用称为自催化酸化作用。

影响孔蚀的因素很多,金属或合金的性质、表面状态,介质的性质、pH值、温度等都是影响孔蚀的主要因素。

大多数的孔蚀都是在含有氯离子或氯化物的介质中发生的。

具有自钝化特性的金属,孔蚀的敏感性较高,钝化能力越强,则敏感性越高。

实验表明,在阳极极化条件下,介质中主要含有氯离子便可以使金属发生孔蚀,而且随着氯离子浓度的增加,孔蚀电位下降,使孔蚀容易发生,尔后又使孔蚀加速。

处于静止状态的介质比处于流动状态的介质能使孔蚀加快。

介质的流速对孔蚀的减缓起双重作用,加大流速(仍处于层流状态) ,一方面有利于溶解氧向金属表面输送,使氧化膜容易形成;而另一方面又减少沉淀物在金属表面沉积的机会,从而减少产生孔蚀的机会。

3. 2 防止孔蚀的措施(1)在不锈钢中加入钼、氮、硅等元素或加入这些元素的同时提高铬含量,可获得性能良好的钢种。

耐孔蚀不锈钢基本上可分为 3 类:铁素体不锈钢;铁素体—奥氏体双相钢;奥氏体不锈钢。

设计时应优先选用耐孔蚀材料。

(2)降低氯离子在介质中的含量,操作时严防跑、冒、滴、漏等现象的发生。

(3)在工艺条件许可的情况下,可加入缓蚀剂。

对缓蚀剂的要求是,增加钝化膜的稳定性或有利于受损钝化膜得以再钝化。

例如,在10 %的FeCl3 溶液中加入3 %的NaNO2 ,可长期防止1Cr18Ni9Ti 钢的孔蚀。

(4)采用外加阴极电流保护,抑制孔蚀。

氯离子对不锈钢制压力容器的腐蚀,对压力容器的安全性有很大的影响。

即使是合理的设计、精确的制造避免或减少了容器本身的缺陷,但是,在长期使用中,由于各种错综复杂因素的联合作用,容器也会受到一定的腐蚀。

虽然目前对防止氯离子对不锈钢腐蚀的方法还不十分完善,但掌握一些最基本的防护措施,对保证生产的正常进行,还是十分必要的。

除此之外,还应严格按照操作规程操作,加强设备管理,做好容器的定期检验,以保证容器在合理的寿命期限内安全运行。

材料耐CL离子腐蚀能力不仅与CL离子浓度有关系,与介质温度也有关系。

130°C、10ppm用304,25ppm,温度在120°C以下(包括120°C)用304,,130°C,用316;50-80ppm,温度在50°C以下(包括50°C)用304,,50-130°C,用316;110-150ppm,温度在50°C以下(包括50°C)用304,50-120°C,用316,130°C,用317;300ppm,50°C用316,80°C用317,80-130°C用254>300-500ppm,50°C用317,80-120°C用254,130°C用Ti>500-2000ppm,50-80°C用254,80-130°C用Ti>2000-5000ppm,50°C用254,80-130°C用Ti>5000-20000ppm,50°C用Ti,80-120°C用Ti-Pb,130°C用TiC-276CL-对不锈钢腐蚀见下表:不同浓度、温度的CL-对不锈钢的腐蚀氯离子含量60℃80℃120℃130℃= 10 ppm 304 304 304 316= 25 ppm 304 304 316 316= 50 ppm 304 316 316 Ti= 80 ppm 316 316 316 Ti= 150 ppm 316 316 Ti Ti= 300 ppm 316 Ti Ti Ti> 300 ppm Ti Ti Ti Ti。

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