浅谈氧及氧化剂对化工设备腐蚀的影响

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化工设备腐蚀防腐措施设计应用论文

化工设备腐蚀防腐措施设计应用论文

浅谈化工设备的腐蚀以及防腐措施的设计应用摘要:化工设备是化工生产线中主要的设备材料,对于整个生产线的稳定、正常运行乃至整个企业的发展意义重大。

腐蚀作为化工设备常见的问题之一,其原因多样,影响严重。

本文通过化工设备腐蚀的原因和机理着手,探讨了化工设备防腐措施的设计以及应用。

关键词:化工设备腐蚀防腐设计措施随着我国经济的发展,工业化的进程也逐渐的加快,工业对于国民经济的发展已经日益重要。

化工设备是工业发展中一个不可缺少的部分,其正常运行直接会关系到工程项目的正常生产和运作。

腐蚀,是化工设备发生的常见问题,这主要是由于化工设备在日常的环境中由于空气以及水分等因素而发生了化学反应,进而导致设备出现损耗或者是破坏的状况。

化工设备在被腐蚀之后会在其色泽、外形以及基本的性能方面发生变化,从而影响设备的正常使用和生产,也会给相关的企业带来一定的损失。

所以,对于化工设备的腐蚀以及防腐措施的研究意义重大。

本文就化工设备的腐蚀以及防腐的措施进行研究和探讨。

一、化工设备腐蚀发生的原因以及分类通常情况下,由于化工设备使用环境的特殊性,所以一般是金属制品,对于金属来讲其本身的结构是极其容易发生腐蚀的,温度、湿度以及空气等外部的环境会直接的导致金属发生腐蚀现象。

工业环境下,特别是化工企业,生产中都涉及到一些氧化-还原性的气体、介质等,加上生产车间的湿度较大、温度较高,所以就会在金属的表面发生强烈的化学反应,从而形成腐蚀。

对于腐蚀的分类,一般有两种分类方法,一是根据腐蚀产生的机理进行分类,另一种是根据腐蚀产生的原因和表象分类。

根据腐蚀产生的机理来分,主要可以分为电化学腐蚀和化学腐蚀。

电化学腐蚀主要是指金属材料在与电解质溶液发生接触之后,由于会发生表面的电极反应而产生腐蚀现象,这种反应一般来讲是氧化还原反应,主要因素是环境的湿度以及温度的问题;化学腐蚀是指金属表面与其周围接触的介质会发生较为强烈的化学反应,从而使得金属受到一定的损坏,这种腐蚀诱发的原因主要是温度高、环境干燥。

化工机械设备的腐蚀原因及防腐措施

化工机械设备的腐蚀原因及防腐措施

化工机械设备的腐蚀原因及防腐措施摘要:化工机械的安全稳定运行是化工企业稳定生产的基础。

化工机械设备大多是由金属材料制成,运行过程中容易受生产环境中含有酸、碱、盐等溶液,气体的腐蚀,造成机械设备的形状或尺寸等发生变化,设备被破坏,影响其使用寿命。

较为严重的腐蚀会导致设备出现介质泄露,有可能引发严重的生产事故。

因此,需要对化工机械设备的腐蚀原因进行分析,并采取有效的措施降低腐蚀对设备的危害,延长机械设备的使用寿命。

关键词:化工机械设备;腐蚀原因;防腐措施1化工机械设备的腐蚀类型分析化工机械设备常见的腐蚀主要是由化学反应所造成的,当设备中所设置的金属物质与其他反应物料之间产生接触便会出现相应的电化学反应现象,久而久之,会给机械设备的外表结构造成相应的破坏,同时,化工机械设备的腐蚀影响还会进一步扩大,根据外部环境的变化,不同的化工机械设备也会产生不同的化学反应,并且出现不同程度的化学腐蚀。

从化学反应方面进行分析可以看出,当前化工机械设备的腐蚀现象涉及两种类型,即活性材料腐蚀以及惰性材料腐蚀,对于前者而言,活性材料腐蚀往往伴随着相对较为明显的设备外表腐蚀现象,比如,在活性材料腐蚀过程中会出现各种各样的坑洞,同时会在机械设备外表留下各种各样的痕迹,此类痕迹久而久之便会形成相应的裂纹,从而给设备外观的完整性和结构稳定性造成不良的影响。

活性材料腐蚀通常发生在相关金属材料不具备耐化学腐蚀的情况下,并且活性材料腐蚀也会随着时间的推移而进一步加剧腐蚀情况,同时,在化学腐蚀的影响下,腐蚀速度也会随着腐蚀部位进一步加快,从而严重影响化工机械设备的运作效率。

而对于惰性材料腐蚀,则主要体现在设备表层出现相应的钝化膜,在对惰性材料腐蚀管控的过程中,如果单独从设备外表进行观测分析则很难发现腐蚀现象,此类腐蚀往往是由里到外蔓延,因此,惰性材料腐蚀对设备会造成较为恶劣的影响,比如,出现设备内部较深的裂纹。

2化工机械设备腐蚀的原因2.1内在原因化工机械设备有不同类型的金属材料,因此不同的化学设备具有不同类型的耐腐蚀特性,不同类型的化学设备对不同的外部物质也具有不同的耐腐蚀性。

冶炼化工设备常用金属材料腐蚀原因与预防措施

冶炼化工设备常用金属材料腐蚀原因与预防措施

冶炼化工设备常用金属材料腐蚀原因与预防措施在冶炼和化工设备中,金属材料是常用的材料之一,它们承担着重要的结构和功能作用。

由于工作环境的复杂性和严酷性,金属材料容易受到腐蚀的影响,导致设备的损坏甚至彻底失效。

了解金属材料的腐蚀原因及预防措施对于延长设备的使用寿命具有重要意义。

一、腐蚀的原因1.化学腐蚀:化学腐蚀是指金属在与其周围环境中的化学物质发生作用时遭受侵蚀的现象。

金属与酸、碱、盐等强腐蚀性物质发生反应,导致金属的表面受到侵蚀,出现锈蚀、脱层等现象。

2.电化学腐蚀:电化学腐蚀是指金属在电化学环境中发生的一种失去电子的过程。

在存在电解质的介质中,金属形成电化学电池,其阳极发生氧化,而阴极发生还原,从而导致金属的腐蚀。

3.高温腐蚀:在高温环境下,金属材料容易受到氧化、硫化、氯化等气体的侵蚀,从而导致金属的快速腐蚀。

4.应力腐蚀:当金属材料受到外部应力作用时,容易在腐蚀介质中发生腐蚀现象,导致金属的腐蚀速度加快。

1.不锈钢不锈钢是一种抗腐蚀能力较强的金属材料,但在某些特殊环境下依然容易受到腐蚀的影响。

主要原因包括:氯离子侵蚀、硫化氢侵蚀、高温氧化与硫化等。

为了防止不锈钢的腐蚀,可采取以下预防措施:选择合适的不锈钢材料、采用表面处理技术(如阳极氧化处理)、减少接触氧化剂和氧化性介质。

2.铝合金铝合金在空气中形成的氧化层可以起到一定的防腐蚀作用,但在含氯离子和硫化物环境中容易发生腐蚀。

预防措施包括:采用镀层保护技术(如镀锌)、选用抗腐蚀性能更好的铝合金材料、避免长时间暴露在高温高湿环境中。

3.铜铜材料在空气中容易形成氧化层,具有一定的抗腐蚀性能,但在存在酸性介质中容易受到腐蚀。

预防措施包括:选择抗酸性能更好的铜材料、定期对设备进行清洗和维护、采用化学防腐蚀处理技术。

4.碳钢碳钢是一种常用的结构材料,但在含氧化性介质的环境中易受腐蚀影响。

预防措施包括:选择合适的碳钢材料、采用喷涂涂层技术(如喷涂防腐涂层)、实施阴极保护措施。

浅析化工设备腐蚀的原因及防护

浅析化工设备腐蚀的原因及防护

浅析化工设备腐蚀的原因及防护化工设备腐蚀是指在化工工艺中,器材内部或外部发生了化学反应,导致器材表面受到破坏和腐蚀的现象。

腐蚀的原因多种多样,包括化学反应、物理作用和环境条件等因素。

为了保护化工设备免受腐蚀的影响,需要采取一系列的防护措施。

化工设备腐蚀的主要原因包括以下几个方面:1. 化学成分:化工设备在工作过程中接触到各种化学物质,这些物质可能具有强氧化性、酸性或碱性,容易与器材表面发生化学反应,从而导致腐蚀。

2. 温度:高温环境下的化工设备容易发生腐蚀,因为高温会加速化学反应的速率,增加物质与器材表面的接触性,从而增加腐蚀的可能性。

3. 电位差:化工设备中不同金属之间可能存在电位差,当介质中含有电解质时,就会形成电解质腐蚀体系,使金属发生电化学反应,导致腐蚀。

4. 流体条件:流体中的流速、压力、浓度等参数也会影响化工设备的腐蚀情况。

高流速、高压力、浓度大的介质容易给设备带来腐蚀,因为这些条件会增加对设备表面的冲刷和侵蚀作用。

5. 设备材料选择不当:选择不适合工作条件的材料作为设备的构造材料也会导致腐蚀。

金属材料表面可能会形成一层氧化物膜,起到防锈的作用,但如果使用了不适合的材料,这层膜可能会被破坏,加剧腐蚀的发生。

为了防止化工设备腐蚀,需要采取以下防护措施:1. 材料选择:根据介质的性质选择适当的材料。

在酸性介质中使用耐酸材料,而在碱性介质中使用耐碱材料。

2. 表面处理:采用表面处理方法来增加设备表面的抗腐蚀性。

如电镀、喷涂等方法可以在器材表面形成一层保护膜,减少对器材表面的侵蚀。

3. 耐蚀涂层:在化工设备的表面涂覆一层耐蚀涂层,使其具备较好的耐腐蚀性能。

4. 轻磨除锈:定期对设备进行轻磨除锈处理,去除设备表面的氧化物和锈垢,避免腐蚀的进一步发展。

5. 保持清洁:保持设备内部、外部的清洁,防止污染物质对设备表面的侵蚀。

6. 控制温度和流体条件:合理控制设备的工作温度、流速和压力等参数,减少对设备的腐蚀影响。

浅析化工设备腐蚀的原因及防护

浅析化工设备腐蚀的原因及防护

浅析化工设备腐蚀的原因及防护化工设备在生产过程中难免会遭受部分的腐蚀,这不仅会对设备的使用寿命和性能产生不良影响,还会对生产和环境造成不利的后果。

因此,对于化工设备的腐蚀问题,防护工作显得尤为重要。

化工设备的腐蚀原因主要包括以下几点:1.化学反应:化学物质在特定的温度、压力、浓度等条件下进行反应时,会产生一定的腐蚀或腐蚀环境。

如浓硫酸腐蚀钢铁,氢氟酸腐蚀不锈钢等。

2.电化学反应:当两个不同材质的金属与电解质接触时,会形成一个电池,并产生电化学反应,从而导致腐蚀。

例如,金属个体在潮湿环境中会发生氧化还原反应,容易被腐蚀。

3.机械磨损:设备表面的划痕、磨损等因素容易形成个孔隙或局部电化学反应,从而导致设备腐蚀。

4.温度:高温或低温环境下,金属表面反应敏感性增加,化学反应、电化学反应、氢腐蚀等腐蚀增强。

为了延长设备使用寿命、保证生产和环境安全,应采取有效的防护措施。

1.选用合适材料:根据工艺加工、生产条件等因素,应选择能耐腐蚀的材料、高温材料和低温材料以及抗压、抗磨、抗疲劳、抗震等材料,尽量避免使用易腐蚀的材料。

2.防御化学腐蚀:如选择耐化学腐蚀材料、采用防腐涂料、在管道内放置防震垫等措施来减防腐蚀。

3.防御电化学腐蚀:在水系统中,可升高水的pH值,压缩空气含湿量等来降低电化学反应所导致的腐蚀。

4.防御高温腐蚀,对于设备进行冷却、使用抗高温的材料等。

5.设备保护:对于机械和易受损部分进行搪瓷、防护漆、镀锌、电镀、电渗硬化等方式进行保护。

6.设备维护:对于设备进行日常检查、清洗和维护,发现问题及时进行维修和更换。

综上所述,防止化工设备的腐蚀不仅需要从材料选择和加工制造方面考虑,还需要在生产和维护过程中采取适当的防护措施,以确保设备在生产中的安全、可靠和稳定运行。

化工机械设备腐蚀原因及防腐措施

化工机械设备腐蚀原因及防腐措施

化工机械设备腐蚀原因及防腐措施发布时间:2022-06-21T05:05:19.154Z 来源:《中国建设信息化》2022年第27卷第4期作者:李俊臣[导读] 在化工生产活动中,很多大型的化工机械设备都会出现腐蚀的情况,进而导致化工机械设备内部的结构被破坏李俊臣身份证号码:37048119920326****摘要:在化工生产活动中,很多大型的化工机械设备都会出现腐蚀的情况,进而导致化工机械设备内部的结构被破坏,不能正常工作,进而影响石化企业的经济效益。

除了这方面的影响外,更重要的是这些大型化工机械设备一旦被腐蚀,则会导致一些化学物质外泄,进而对周边的环境造成破坏,还会对工作人员的身体健康造成危害,带来严重的社会负面影响。

基于此,要加强化工机械设备的防腐蚀工作。

这就要求化工企业要了解化工机械设备被腐蚀的具体原因,根据原因提出针对性的措施进行解决,进而延长化工机械设备的使用寿命。

关键词:化工;机械设备;腐蚀原因;防腐措施随着社会的发展与进步,我国能源需求水涨船高,而石油作为人类所需求的重要能源之一,其化工生产过程离不开诸多化工机械设备的支持。

近年来,科技进步日新月异,化工机械设备也逐渐开始向生产高速化靠拢,高频率使用是其显著特征,由于其使用过程中难免会与各类原料接触,故此常常会发生腐蚀问题,若不对腐蚀问题进行妥善处理,轻则降低设备的使用寿命,重则导致安全事故的发生。

本文将对化工机械设备的腐蚀原因进行分析,并以此为依据提出防腐蚀的措施和方法,以此为广大化工从业者提供理论参考。

1化工机械设备出现腐蚀的常见原因1.1设备自身方面石油中可分解出很多种物质具有复杂的化学特性,有些对金属会产生腐蚀作用。

大部分炼化设备都为金属材质,这种材质在不使用中也会与空气中的氧气反应,造成氧化腐蚀,在运行中更随时受到化学腐蚀的侵蚀损耗。

化工中金属质地的设备,金属结构比较复杂,这也增加了防腐养护工作的技术难度。

特别是有活泼金属的部位,在有条件或接触到匹配电解质时就会引起电化学反应,加速引发化学腐蚀现象。

化工设备在垃圾渗滤液中腐蚀的原因及防腐措施

化工设备在垃圾渗滤液中腐蚀的原因及防腐措施

化工设备在垃圾渗滤液中腐蚀的原因及防腐措施发布时间:2021-11-01T12:15:28.173Z 来源:《中国科技人才》2021年第21期作者:刘存勇[导读] 分析化工机械设备腐蚀原因,探讨相应的防腐蚀措施,就有着重要的实际意义。

大连广泰源环保科技有限公司辽宁省大连市 116109摘要:通过研究发现,由于气候、湿度等类似外部环境因素的影响,化工机械设备在生产过程中的腐蚀已经成为一种比较普遍的现象。

化工设备的腐蚀不仅会影响设备的美观,还会影响设备本身的性能和使用寿命,甚至会增加资源的浪费率,给化工企业带来一些不必要的经济损失。

因此,应根据设备的生产和使用现状,分析腐蚀的原因,并找到相应的对策,这对促进化工行业的发展具有重要意义,也能使国民经济持续健康发展。

关键词:化工;机械设备;腐蚀;原因;防腐措施;化工机械设备是化工生产的重要基础。

由于化工生产过程中,需要涉及到高温、高压和腐蚀性化学物质等环境,因此,化工机械设备会出现腐蚀情况。

机械设备一旦出现腐蚀,设备运行期就会出现不稳定,化工生产就很难进行。

化工机械设备腐蚀,将会严重影响化工生产的安全。

因此,分析化工机械设备腐蚀原因,探讨相应的防腐蚀措施,就有着重要的实际意义。

一、化工机械设备腐蚀种类在化学上,腐蚀主要可以分为两类,即化学腐蚀和物理腐蚀。

所谓化学腐蚀,主要是因为一些具有腐蚀性的化学物质使得设备腐蚀,或者是因为设备本身的材料,如钢铁等因氧化而造成的腐蚀。

物理腐蚀的特点是腐蚀过程中并没有化学反应发生,但机械设备仍被破坏。

这种腐蚀常见于一些在高温下作业的机械设备。

以铁为例,铁的熔点是1535℃,则那些由铁为基本材料制成的机械设备在超过1535℃的高温下作业,就会被熔化破坏,这就是物理腐蚀。

相比于物理腐蚀,化学腐蚀在化工生产中更为常见。

这是因为化工生产往往需要很多化学物质的参与,同时在高温高压等环境下,化工机械设备更有可能发生化学反应,从而出现腐蚀现象。

化工机械设备被腐蚀的原因及预防策略探讨

化工机械设备被腐蚀的原因及预防策略探讨

化工机械设备被腐蚀的原因及预防策略探讨化工机械设备是化工生产中必不可少的设备之一,它们承载着化工生产的任务,在化工生产中发挥着重要的作用。

化工机械设备由于长期受到酸、碱、盐和水等腐蚀性介质的侵蚀,难免会产生一定的腐蚀现象,这会影响化工机械设备的使用寿命和性能,并且会增加运行成本和安全风险。

因此,对于化工机械设备的腐蚀现象需要重视,并采取一些措施予以预防。

1、化学腐蚀:化工生产中通过各种化学反应制得的酸、碱、盐等腐蚀性介质会导致机械设备腐蚀,这些化学物质直接侵蚀机械设备的金属表面,促使金属表面发生氧化、迁移和离子置换等反应,因此,机械设备不同部位会出现不同层次的腐蚀现象。

2、电化学腐蚀:化工生产过程中会产生电化学反应,电解质溶液中金属表面的阳极部分可能发生氧化反应,而阴极部分则发生还原反应,电子和离子的流动加速了金属的腐蚀。

例如,在装有电极的设备中,电极的阳极极端就是腐蚀的易发区,而阴极极端则往往出现腐蚀的倾向较小。

3、高温腐蚀:在高温条件下,物质分解和反应速度增加,发生化学反应的可能性增强,这使得机械设备的表面更容易出现腐蚀现象。

1、选择适合的材料化学介质的腐蚀性随着介质种类和浓度等的不同而异,不同类型的材料对于不同介质的腐蚀能力也是不同的。

因此,选择适合的材料是避免化工机械设备腐蚀的首要措施。

例如,对于酸性或碱性条件下的设备,应该选择钛合金、不锈钢等耐腐蚀材料,而对于含氟、氯化物介质的条件下则应该使用PTFE材料。

2、防腐涂层防腐涂层是现代化工企业实现多年来广泛应用的一种措施。

防腐涂层的工作原理是形成一层保护层,将机件表面与环境隔离,通过提高机件表面的抗化学腐蚀能力来达到防腐的效果。

有机、无机、水性等多种涂层可以选择,但具体涂层的种类需要根据设备的使用环境以及所容许的成本等综合因素来做出合理选择。

3、维护保养机械设备的腐蚀除了与材料有关之外,机械设备的腐蚀也与设备的使用和保养有关。

因此,设备的维护保养也是防止机械设备腐蚀的一项重要措施。

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浅谈氧及氧化剂对化工设备腐蚀的影响余存烨【摘要】Different material in process equipment in each productive environment bring about each type corrosion. This text introduces oxygen and oxidizer for corrosive influence. Oxygen and oxidizer have duality, both can quicken corrosion, and can check corrosion was analyzed.Oxygen and oxidizer is necessary factor in take place pitting, stress corrosion cracking ect. localized corrosion was discussed. For the sake of anti-corrosion, sometimes may thorough removed-oxygen.%化工设备在各种生产环境中,不同材料会受到各种类型的腐蚀。

概述了氧及氧化剂对腐蚀的影响,分析了氧及氧化剂有两重性,有可能加速腐蚀,也有可能抑制腐蚀。

并探讨了发生点腐蚀、应力腐蚀破裂等局部腐蚀时,氧及氧化剂是必要的条件。

为防止设备腐蚀,有时可以彻底除氧。

【期刊名称】《全面腐蚀控制》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】6页(P28-33)【关键词】氧;氧化剂;腐蚀;防护【作者】余存烨【作者单位】上海石化股份有限公司,上海200540【正文语种】中文【中图分类】TG174.4化工设备所使用的金属与合金材料,在各种生产工艺环境中均会受到电化学腐蚀与化学腐蚀,其中氧及氧化剂对电化学腐蚀影响相当大。

化学腐蚀主要是高温氧化。

本文仅讨论氧及氧化剂对化工设备电化学腐蚀的影响与作用。

在腐蚀液中的水、氢离子及氧等均为氧化剂,特别是氧主要是溶存氧起作用。

此外,还有阴离子阳离子(如Fe2+/Fe3+、Cu+/Cu2+)和中性溶存物质(如H2O2),在通常的腐蚀体系中,这些氧化剂大多为阴极反应的载体。

氧化剂在电化学腐蚀过程中有双重性质,对于阴极过程起促进剂作用,对于阳极过程则起缓蚀作用。

这当然取决于金属种类、表面状态与环境条件。

如氧化剂的氧化还原平衡电位比金属的钝化电位正时,氧化剂至某一浓度有促进腐蚀的作用,但当氧化剂浓度足够高,达到临界浓度,且不存在活性阴离子(如Cl-)时,金属生成钝化膜而使腐蚀得到抑制。

在大多数的腐蚀液中,氧化剂主要是溶存氧,通过溶存氧的扩散补给,来决定腐蚀反应速度。

也就是溶存氧的扩散电流,可代表金属在活性态时的腐蚀速度。

此外,溶液中氧浓度不均一,往往造成氧浓差电池,常常成为局部腐蚀的原因,如缝隙腐蚀、点蚀、水线腐蚀等。

甚至某些应力腐蚀破裂也需要有氧才能发生与发展。

这里应说明,氧及氧化剂对某些金属,如钝性金属钛、不锈钢等,在较多介质中起缓蚀剂作用,而对另一些金属,如半贵金属铜与贵金属银等则起促进剂作用。

前者多用于氧化性介质,有钝化膜可得到保护,但一旦溶液中缺氧,膜被破坏,又不能及时修复,则金属将发生活化腐蚀。

后者多用于还原性介质,设备需要氮封,避免氧进入,否则将造成腐蚀。

电化学的腐蚀反应,在阳极区,主要发生金属溶解Me→Men++Ne而在阴极区,主要发生溶解氧的还原,氧去极化。

或O2+2H2O+4e→4OH-(pH>4~5)也可能发生放氢反应,即氢离子的还原,氢去极化。

或 2H2O+2e→H2+2OH-(pH>5)氧及氧化剂对化工设备腐蚀有不可忽视的作用,因此,必须慎重对待。

以下仅以在设备选材设计与腐蚀控制中曾经碰到的若干问题进行讨论。

石化水冷器多采用敞开式循环水系统,避免不了会发生溶解氧腐蚀、垢下腐蚀等。

溶解在水中的氧会造成腐蚀形成铁锈,溶解氧浓度越大钢的腐蚀速度越大。

反应式为:阳极铁素体:Fe→Fe2++2e阴极渗碳体:1/2O2+H2O+2e→2OH-进一步反应即:内层Fe+H2O+1/2O2→Fe(OH)2外层2Fe(OH)2+H2O+1/2O2→2Fe(OH)32Fe(OH)2+2Fe(OH)3→Fe3O4+4H2O2Fe(OH)3→Fe2O3+3H2O2Fe(OH)3→FeOOH+H2O循环水系统一般均采用水质稳定处理,加入阻垢缓蚀剂与杀菌剂,虽然一定程度降低了氧腐蚀,但最好采用涂镀层与牺牲阳极保护等综合防腐方法。

上海石化的常减压、焦化、催化、加氢、乙烯与芳烃等装置采用综合防腐方法,效果较好。

在工业循环水所接触到的设备、管道与阀门等,不可避免或多或少总有铜材质,因而水中含有少量的铜离子。

即造成溶解氧与铜离子在氧化还原体系共存情况。

Cu+被溶存氧而氧化为Cu2+,这样在金属表面上腐蚀的阴极反应为:和Cu2++e→Cu+两者的组合。

其结果构成还原反应,但向电极表面扩散的反应物质,不是氧,而是Cu2+,因此反应的临界扩散电流比溶存氧单独时更大,所以在含有铜离子的循环水中钢铁往往显示激烈的腐蚀。

Cu2+作为氧化剂,不仅决定腐蚀的阴极反应,而且也影响阳极反应。

此外,也有解释由于铜离子被铁置换沉积在设备上,造成局部性的电偶腐蚀。

为防止该类腐蚀,可加入微量苯骈三氮唑或巯基苯骈噻唑,使其与铜离子螯合。

热电厂锅炉材质常用20G优质碳素钢或铬钼钢,氧腐蚀是削减其寿命的主要因素,在高温水中溶有微量氧(如30~50ppm)将造成加速腐蚀。

为了控制氧腐蚀,对给水采用二级除氧,即依靠热力除氧与化学除氧解决。

给水先通过二个除氧器(汽压达5.9MPa)热力除氧,考虑到尚有残余氧,故再添加联胺进行化学处理。

联胺除氧的反应式为:N2H4+O2→2H2O+N2。

经过对除氧设备与除氧剂的不断改进,已能把锅炉给水的含氧量控制在化学方法无法检察的程度。

联胺还可提高炉水pH 与还原铜铁氧化物的作用。

经除氧的炉水对钢材产生的腐蚀反应,最终生成磁性氧化铁与氢,即3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2,金属色泽呈暗灰色。

如由于溶存氧与氯离子的存在及pH的变动,难于形成致密的膜,会产生腐蚀,生成Fe(OH)2。

在锅炉、换热器等设备酸洗时,由于锈皮被溶解,二价与三价铁离子将同时存在,其中三价铁离子是一种强氧化剂,也是一种良好的阴极去极化剂,其还原反应很容易进行,在三价铁离子被还原的同时,就有等量的金属被腐蚀下来。

反应式为:在酸洗液中一定的三价铁离子浓度范围内,钢腐蚀速度的增加与三价铁离子浓度成线性关系,Fe3+浓度越高,腐蚀速度越大,Fe3+除加速腐蚀外,更严重的是有引起点腐蚀的危险。

因此在酸洗时必须严格控制Fe3+浓度的量。

一般Fe3+浓度保持在400ppm以下是安全的。

为了减少Fe3+引起腐蚀,可加入少量掩弊剂,如SnCl2、Na2SO3等来消除Fe3+影响。

如果Fe3+浓度达到1000ppm以上,再加缓蚀剂或掩弊剂也无用,应把酸洗液排放掉,重配酸洗液。

循环冷却水由于循环使用,不断蒸发,使水体内难溶物质浓缩,因此容易在冷却器传热面沉积结垢。

这样易造成垢下腐蚀,垢下腐蚀实际是缝隙腐蚀。

垢下与垢外形成大阴极小阳极的氧浓差电池。

最终造成闭塞区的自催化过程。

即为平衡垢下过剩的正电荷Fe2+,Cl-进入垢下与Fe2+结合生成FeCl2,FeCl2水解,生成盐酸,因此在垢下不断把Fe转化为Fe(OH)2,并不断地产生H+,使腐蚀不断加剧。

此外,在这种氧浓差电池腐蚀中,微生物作用不可忽视,尤其是铁细菌和硫酸盐还原菌。

由于垢下本身为贫氧区,再加上铁细菌作用,使Fe2+转化为Fe3+,使氧进一步消耗,造成厌气环境,为厌气性的硫酸盐还原菌的生长及对铁的腐蚀创造条件。

为了防止垢下腐蚀,应定期进行化学清洗或机械清洗除垢。

过去曾认为介质的氧化能力越强,不锈钢发生钝化能力越大,耐蚀性越好。

但实际并非如此。

如18-8钢在高温稀硝酸中产生钝化,耐蚀性很好,但在沸腾的>65%浓硝酸中(如检测晶间腐蚀Huey法试验),会从钝化区过渡到过钝化区,而出现活化溶解。

又如上海石化机研所曾在取自现场含Br-醋酸中(沸腾态)通O2、N2、不通气三种情况下对316L、317L、904L试样进行阳极极化曲线测定与浸渍腐蚀试验证明,通氧时进入过钝化区产生全面腐蚀与点腐蚀;不通气时仅产生点腐蚀;通氮时不产生点腐蚀,后二者不产生过钝化。

这说明对钝态不锈钢,在更强的氧化剂作用下,金属以高价离子形式转入溶液:原来不溶性的Cr2O3钝化膜变成了易溶性的CrO3膜。

目前PTA装置氧化反应工艺进行优化,从原先空气氧化改为富氧化工艺,以提高生产效率。

但设备大检修发现,较多不锈钢设备发生腐蚀(尤其是点腐蚀)比原先更为严重。

这可能是强氧化剂引入,促使不锈钢过钝化的结果。

不锈钢在高温含杂醋酸中发生点腐蚀不能忽视氧与氧化剂的作用,当然发生点腐蚀主要是由于卤素离子(氯、溴)起作用,但氧与氧化剂是不可缺少的。

当Cl-、Br-取代不锈钢表面上氧化膜某点时形成可溶性金属-羟-氯(溴)络合物而发生点腐蚀。

点腐蚀是Cl-或Br-和氧竞争吸附的结果。

在溶解氧较多时,氧与Cl-、Br-共同作用,主要发生氧去极化腐蚀;在溶解氧较少时,氧与Cl-、Br-共同作用,主要发生氢去极化腐蚀。

这在PTA装置氧化单元有关不锈钢设备可作证明,如闪蒸醋酸冷凝器等多数设备处于氧化性环境,阴极主要发生吸氧反应;而后续工序的某些设备,如干燥器,通氮少氧,属还原性环境,阴极主要发生放氢反应。

两者均会发生点蚀与全面腐蚀。

除氧外,还有一些氧化剂,如作为腐蚀产物Fe2+/Fe3+、及从催化剂醋酸钴、醋酸锰分解的CO2+/ CO3+、Mn3+/Mn7+,对点腐蚀也有影响。

这些变价金属离子同氧再与Cl-、Br-一起进行交互作用,将使不锈钢的点腐蚀与全面腐蚀更为严重。

不锈钢发生点腐蚀必须要有氧与氧化剂,不管多量还是少量,因为只有含有一定的氧,才能使点蚀坑周边保持钝态的情况下,形成活化/钝化电池,才能向深处发展,如彻底除氧,则难以发生点腐蚀。

尿素装置合成塔、汽提塔与换热器等设备大多采用316L不锈钢制造。

由于高温氨基甲酸胺具有强腐蚀性,这与氧有很大关系。

在正常加氧生产时氧含量达到一定值不锈钢处于钝化,但在某种条件下(如停车保压),产生缺氧或少氧,达到钢材的临界氧含量以下时,就会引起活化腐蚀。

此外,尿素甲铵介质对不锈钢具有较强的选择性腐蚀能力,也与氧化还原性有关,富氧的合成液容易产生铁素体择性腐蚀,贫氧的容易产生奥氏体选择性腐蚀。

尿素合成塔国外早先曾用银衬里,但物料中含有微量氧会造成加速腐蚀。

目前也有采用钛衬里,由于钛比316L更具有忍受低氧下抗蚀能力,故可用于更苛刻环境。

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