氯离子腐蚀防护
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。
混凝土钢筋腐蚀防护技术规程
混凝土钢筋腐蚀防护技术规程一、前言混凝土是建筑中最常用的材料之一,而钢筋是混凝土中最重要的承载材料。
然而,由于外界环境的影响,混凝土中的钢筋很容易发生腐蚀,导致建筑结构的损坏甚至倒塌。
因此,为了保证建筑物的安全性和持久性,必须采用相应的技术手段对混凝土钢筋进行腐蚀防护。
本文将介绍混凝土钢筋腐蚀防护的技术规程。
二、腐蚀原因混凝土中的钢筋在外界环境的影响下,容易受到腐蚀的影响。
主要原因有以下几点:1. 氯离子的侵蚀:氯离子是混凝土中最主要的钢筋腐蚀因素。
氯离子可以通过空气、水和土壤等途径进入混凝土中,当氯离子浓度达到一定值时,就会引起钢筋的腐蚀。
2. 碳化:碳酸盐可以通过空气中的二氧化碳和水蒸气形成,当混凝土中的碳酸盐浓度过高时,就会引起钢筋的碳化,从而导致钢筋腐蚀。
3. 氧化:混凝土中的钢筋在受到潮湿环境的影响下容易产生氧化,从而引起钢筋的腐蚀。
三、腐蚀防护技术为了防止混凝土钢筋腐蚀,可以采用以下几种腐蚀防护技术:1. 防潮措施:混凝土中的钢筋容易受潮,从而导致钢筋腐蚀。
因此,必须采取防潮措施,如在混凝土中加入防水剂,采用防水层等措施,防止钢筋受潮。
2. 防氯措施:氯离子是混凝土中最主要的钢筋腐蚀因素,因此必须采取防氯措施。
如使用高氯离子含量的混凝土,采用防氯剂等措施,防止氯离子侵蚀。
3. 防碳化措施:碳酸盐是混凝土中的一种物质,当碳酸盐浓度过高时,就容易引起钢筋的碳化,从而导致钢筋腐蚀。
因此,必须采取防碳化措施,如使用低碳含量的混凝土,采用防碳化剂等措施。
4. 防氧化措施:混凝土中的钢筋容易受到氧化的影响,因此必须采取防氧化措施,如使用防锈漆,采用防氧化剂等措施。
四、具体实施步骤1. 混凝土制作:在混凝土制作过程中,应注意控制混凝土中的水灰比,以减少混凝土对钢筋的腐蚀。
同时,在混凝土中加入适量的防水剂、防氯剂、防碳化剂等措施,以提高混凝土的耐久性。
2. 钢筋防护:在钢筋表面涂刷防锈漆,并采用防腐蚀剂进行防腐处理,以延长钢筋的使用寿命。
氯离子含量对混凝土质量的危害及预防措施
氯离子含量对混凝土质量的危害及预防措施氯离子是混凝土中常见的一种有害物质,它会对混凝土的质量和耐久性产生严重的影响,因此需要引起我们的高度重视。
本文将重点探讨氯离子含量对混凝土质量的危害以及相应的预防措施,以期对混凝土建筑质量的提升起到一定的帮助作用。
让我们来了解一下氯离子对混凝土的影响。
氯离子对混凝土的危害主要表现在以下几个方面:1. 促进钢筋锈蚀:氯离子对混凝土中的钢筋会产生腐蚀作用,使得钢筋处于锈蚀状态。
当钢筋锈蚀严重时,会导致混凝土结构的承载力和使用性能降低,严重影响建筑的安全性。
2. 减少混凝土的抗压、抗拉性能:氯离子会破坏混凝土中水泥基体的致密结构,导致混凝土的强度和耐久性下降,从而减少混凝土的抗压和抗拉性能。
3. 使混凝土出现开裂和脱落:氯离子的侵蚀会导致混凝土表面出现裂缝和脱落,严重影响混凝土结构的整体美观性和使用寿命。
由于氯离子对混凝土的危害影响较大,因此我们有必要采取相应的预防措施来降低氯离子对混凝土质量的影响。
下面就让我们一起来了解一些相关的预防措施:1. 控制混凝土中氯离子含量:在混凝土配合比设计中,应根据混凝土使用的环境和要求,合理控制混凝土中氯离子的含量,尽量减少氯盐的使用。
2. 提高混凝土的致密性:通过采用合理的配合比设计和施工工艺,保证混凝土的抗渗性和致密性,减少氯离子侵入混凝土的机会。
3. 采用防护措施:对于混凝土中的钢筋,可以采用涂覆防护层或者使用防腐剂的方式来防止氯离子对钢筋的腐蚀。
4. 增加混凝土的耐久性:在混凝土的配合比设计中,可以适当增加粉煤灰、硅灰等掺合料的使用比例,以提高混凝土的耐久性,减少氯离子对混凝土的侵蚀。
5. 加强混凝土的维护保养:对于已建成的混凝土结构,要加强日常的维护保养工作,做好防水防潮的工作,减少氯离子对混凝土的腐蚀。
氯离子对混凝土质量的危害是不容忽视的。
采取合理的预防措施,可以降低氯离子对混凝土质量的影响,提高混凝土结构的耐久性和安全性。
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。
高浓度氯离子介质中铝、铜合金的腐蚀与防护研究
1 引言铝、铜合金是工业中应用广泛的合金材料,大量应用于冷却循环系统和发动机的制造,并且其中不少的工业应用是在高浓度氯离子环境中进行的。
腐蚀与防护问题是合金应用中需要解决的首要问题,因此研究铝、铜合金的腐蚀与防护,特别是高浓度氯离子介质中的腐蚀与防护问题具有很高的现实意义和应用价值。
根据美国等世界发达国家的统计[6],由于腐蚀而造成的损失占国民收入GDP 的2.5%—4%,我国在70年代后陆续对许多行业作了调查统计[6],其中腐蚀造成损失的数字比例大致在3%—4%。
根据中国腐蚀调查报告的统计数据,2004年由于金属腐蚀引起的损失达到了5000亿元,超过了所有自然灾害造成经济损失的总和。
导致汽车抛锚的故障中,冷却系统的故障位居第一。
冷却系统中最常见的就是生锈、结垢、腐蚀等问题。
可见冷却系统腐蚀的防护,对汽车的安全运行至关重要。
伴随着近二十年来中国经济的高速增长,汽车特别是轿车越来越普及。
预计2005年汽车产量将突破了550万辆,其中轿车将突破300万辆。
现在通用的汽车发动机冷却液一般是由水和乙二醇、丙二醇等有机物混合而成的液体。
对冷却系统有较好的防腐蚀作用,但价格较高,致使一些车辆至今仍使用水作为冷却液,冬季在北方地区使用时为防止冷却液结冰,要反复地进行放空和加注,合金材料使用环境的反复变化,加速了氧气对合金的氧化和腐蚀,对防止冷却系统的腐蚀非常不利。
一些发达国家的冷却液普及率达到了100%,而国内冷却液的普及率较低,市售的冷却液有相当数量是进口的,由于价格较高,一般用于进口车辆。
从我国现有的市场状况来分析,发动机冷却液普及的主要障碍是冷却液成本过高,开发低成本的发动机冷却液对于冷却液的普及意义重大。
一种产品的成本主要是由其原材料决定的,乙二醇的市场价(2005.10)在每吨8500元至9500元之间[9],配成冷却液后每公斤的成本在5元以上。
乙二醇的生产由裂变石油产品制得,受石油储备及产量的影响很大,降低成本的空间有限;同时用于防冻液生产的乙二醇只是乙二醇应用中的一小部分,市场价格受其它行业影响的因素较大。
干湿交替环境下混凝土的氯离子侵蚀与耐久性防护
干湿交替环境下混凝土的氯离子侵蚀与耐久性防护干湿交替环境下混凝土的氯离子侵蚀与耐久性防护近年来,混凝土建筑结构在干湿交替环境下遭受氯离子侵蚀引起的损坏日益严重,这对结构的耐久性和安全性提出了巨大挑战。
本文将探讨干湿交替环境下混凝土中氯离子侵蚀的机制,并介绍一些有效的耐久性防护措施。
混凝土是一种具有优良耐久性的材料,但其耐久性却受到氯离子的侵蚀。
在海岸地区和冬季的道路上,经常使用含氯盐的除雪剂,这加速了结构中氯离子的渗透。
当混凝土中的氯离子浓度增加到一定程度时,会引起钢筋腐蚀,进而导致混凝土的开裂和剥落,最终导致结构的强度丧失。
在干湿交替环境下,混凝土中氯离子的侵蚀过程更加复杂。
湿润环境下,水分会渗透到混凝土内部,将氯离子带入混凝土中。
而在干燥环境下,水分会蒸发,但氯离子却会存留在混凝土中。
这样不断的湿润与干燥循环会使得混凝土中的氯离子积累,达到危险浓度,从而引发钢筋腐蚀。
为了防止干湿交替环境下混凝土的氯离子侵蚀,我们可以采取以下一些措施:1. 控制混凝土中的氯离子含量:在混凝土配制中,可以采用控制氯离子含量的方法。
通过减少外挂水的使用,控制混凝土中的水灰比,可以降低氯离子在混凝土中的含量。
2. 表面防水处理:在混凝土表面施工防水层,可以有效防止水分的渗透。
这样可以减少混凝土中的氯离子含量,从而延缓钢筋腐蚀的过程。
3. 密封处理:在混凝土完全干燥后,进行密封处理可以减少混凝土中的孔隙和裂缝,从而降低氯离子的渗透。
4. 使用耐久性高的混凝土材料:选择耐久性较高的混凝土材料可以有效提高结构的耐久性。
例如,可以选择添加硅酸盐或氯化钾等防护添加剂的混凝土,以增强混凝土的耐久性。
5. 定期维护和检查:定期对混凝土结构进行维护和检查,发现问题及时处理,可以避免结构的进一步损坏。
总结起来,在干湿交替环境下,混凝土的氯离子侵蚀是混凝土结构被破坏的重要原因之一。
通过控制氯离子含量、表面防水处理、密封处理、使用耐久性高的材料以及定期维护和检查等措施,可以有效地延缓混凝土结构的氯离子侵蚀过程,提高结构的耐久性和安全性。
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。
混凝土结构施工中的氯盐侵蚀与防护措施
混凝土结构施工中的氯盐侵蚀与防护措施混凝土是一种常用的建筑材料,广泛应用于建筑、桥梁、水利工程等领域,但在使用过程中,可能会遇到氯盐侵蚀的问题。
氯盐的侵蚀会导致混凝土结构的损坏与腐蚀,因此在施工中采取相应的防护措施至关重要。
本文将探讨混凝土结构施工中的氯盐侵蚀问题,并提供一些可行的防护措施。
1. 氯盐侵蚀的原因混凝土结构遭受氯盐侵蚀主要有两个原因:一是氯离子的渗透,二是钢筋与混凝土发生电化学反应。
1.1 氯离子的渗透氯离子可以通过混凝土内部的孔隙和毛细孔进入混凝土内部,当氯盐浓度超过一定限度时,会引发混凝土内部的腐蚀反应。
常见的氯盐来源包括海水、盐湖、含盐土壤等。
1.2 钢筋与混凝土发生电化学反应钢筋与混凝土之间的电化学反应是由于混凝土内存在的氯离子和钢筋间的电位差引起的。
当钢筋处于潮湿或湿润环境下,氯离子会进一步加剧钢筋的腐蚀速度。
2. 氯盐侵蚀的损害氯盐侵蚀对混凝土结构的损害主要体现在以下几个方面:2.1 表面龟裂氯盐侵蚀会导致混凝土表面出现龟裂,严重影响混凝土结构的美观度和力学性能。
2.2 钢筋锈蚀氯盐侵蚀引起的钢筋腐蚀会导致混凝土内部的膨胀和龟裂,使混凝土的结构性能大幅下降。
2.3 强度下降氯盐侵蚀会破坏混凝土的内部结构,导致混凝土的强度下降,进而影响整个结构的承载能力。
3. 氯盐侵蚀的防护措施为了防止氯盐侵蚀对混凝土结构造成的损害,施工中应采取以下防护措施:3.1 减少氯盐渗透合理选择混凝土配合比和材料,控制混凝土中氯离子的含量。
在混凝土表面涂刷防水剂以减少氯盐的渗透,同时加强混凝土的密实性,阻碍氯盐的进入。
3.2 防止钢筋腐蚀在施工中,应采用合适的钢筋保护措施,如涂覆防腐涂料或使用贴片保护膜等,以减少钢筋与氯离子的接触,防止腐蚀的发生。
3.3 增加混凝土密实性通过振捣、养护等手段,增加混凝土的密实性,减少混凝土内部的孔隙和毛细孔,从而降低氯离子的渗透。
3.4 用于强化防护的添加剂可以在混凝土配制中添加特殊的添加剂,如氯盐抑制剂、防蚀剂等,以提高混凝土的抵抗氯盐侵蚀的能力。
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。
混凝土中氯离子的侵入及钢筋的腐蚀防护PPT
钢筋钝化膜破坏机理主要是 混凝土的明,自然环境中钢筋混凝土结构 由于钢筋锈蚀造成破坏的情况遍及海港工程、水 利工程、公路和桥梁、公共和民用建筑等各种设 施。
钢筋锈蚀
钢筋锈蚀
在水利工程中,据不完全统计,我国病险水利工程 约占工程总量的50%,钢筋锈蚀是水利工程的主要 病害之一,沿海水利工程钢筋锈蚀主要是氯盐污染 引起的。
混凝土性质关系到氯离子对混凝土内钢筋腐蚀的影响,混凝土 质量佳则水分与氧气不易渗入,钢筋腐蚀的机率较小。此外, 当混凝土因中性化而使pH值降低时,即便混凝土中仅含少量的 氯离子,亦会导致钢筋的腐蚀产生。
下图说明混凝土内pH值和氯离子浓度对钢筋腐蚀的影响。
氯
发生腐蚀
化
物
浓
度
不发生腐蚀
氯离子对钢筋锈蚀的机理
在海港工程中,历年来,我国对沿海海港工程破 坏情况调查表明,海港工程结构破坏现象十分普 遍和严重,一般使用十余年处于浪溅区的上层结 构就因钢筋锈蚀而开裂;钢筋锈蚀原因主要是氯 盐侵蚀而引起的。
哈尔滨一大庆公路在建成5年后,混凝土就出现严重的顺筋开 裂、剥落和层裂;
北京西直门立交桥于1979年建成投人使用,不到20年钢筋混 凝土的腐蚀已十分严重,其中长期在冬季向立交桥撒含氯化 物除冰盐而引起钢筋腐蚀是主要原因,不得不于1999年重建;
电化学方法
腐蚀速度测试仪 结合线性极化与交流阻 抗技术
钢筋锈蚀检测方法
混凝土中钢筋的腐蚀是一个电化学 过程,它产生一个电流,使金属离 解。电阻率越低,腐蚀电流流过混 凝土就越容易,腐蚀的可能性就越 大,钢筋的腐蚀量是时间的函数, 即腐蚀速度不断地增大,基于科学 研究得出的腐蚀范围如下:
RESI混凝土电阻率测试仪
钢筋混凝土腐蚀耐久性测量技术
氯离子腐蚀介绍资料
氯离子腐蚀研究一:氯离子可破坏金属氧化膜保护层,形成点蚀或坑蚀。
对奥氏体不锈钢会出现晶间腐蚀。
曾碰到过这种问题,最后结论是没有解决办法,用别的材料成本太高效果也不见得很好没考虑,所以就正常用16MnR然后考虑点腐蚀余量。
除了衬胶,衬塑也可以呀,如果是管线,当然最好的办法还是选用钛材,只是花钱多啊!对氯离子腐蚀,可以采用双相不锈钢。
二:这个与氯离子的浓度有关系和操作温度有关。
通常可以用碳钢,不如纯碱的盐水工段有不少设备就采用碳钢材料。
当然为了增加寿命可以采用内部涂漆、衬胶等。
有条件可以采用双相钢,钛材等。
而且钢材的抗拉强度不要太高,最便宜的还是内壁衬胶,也是一个不错的方法。
我们的盐酸罐就是这种方法。
当然其温度压力也有要求。
脱硫行业中会用一些254SMO,Al6XN,SAF2507,1.4529等,不重要的地方也可以衬胶我同意六楼的观点,我们买的泵基本上是2605三:氯离子一般都是海水里,所以要选耐海水腐蚀的钢种,通常的18-8型奥氏体不锈钢经验证,耐海水腐蚀并不好。
在海水环境下不锈钢的使用,孔蚀、间隙腐蚀的局部腐蚀有时发生。
对这些局部腐蚀的抑制,已知增加Cr和Mo,奥氏体系不锈钢和双相钢,特别是添加N是有效果的,美国研制的超级奥氏体不锈钢(牌号我记不清了),日本研制的高N奥氏体系不锈钢,因为316L,317L这类钢不抗海水腐蚀!以下钢种供参考:高强度耐海水腐蚀马氏体时效不锈钢00Cr16Ni6Mo3Cu1N高强度耐海水腐蚀不锈钢00Cr26Ni6Mo4CuTiAl耐海水不锈钢Yus270(20Cr-18Ni-6Mo-0.2N)管道中氯离子含量高是不是会对管道产生腐蚀,这个过程是怎样的是什么和什么发生反应?介绍的详细一点谢谢了最佳答案不一定是酸性才腐蚀,这种问题我以前碰到过——氯离子的应力腐蚀开裂,一般不锈钢对Cl离子比较敏感。
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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。
氯离子腐蚀与不锈钢知识
氯离子腐蚀与不锈钢知识氯离子腐蚀的概念氯离子腐蚀是一种由于氯离子引起的金属腐蚀过程。
可以通过氯化物离子与水分子的相互作用,使得金属表面产生氯化物和氢离子,而由氢离子引起的金属腐蚀也常常称为氢腐蚀。
氯离子腐蚀的原因氯离子对于不锈钢材料来说是一种非常危险的化学物质,其中的主要原因就是因为氯离子会阻止材料表面能够产生有效的氧化被膜。
在没有这种被膜保护的情况下,金属表面会被氧化,产生疲劳和断裂,加速材料的腐蚀和老化。
同时,在含氯环境下,氯离子也可以在不锈钢表面形成氯化钠晶体,这种晶体会引起不锈钢的应力腐蚀开裂,对不锈钢的结构强度带来很大的破坏。
氯离子腐蚀的防护措施不锈钢材料是一种能够在一定程度上抵抗氯离子腐蚀的耐腐蚀材料,但在某些情况下,对于氯离子的抗腐蚀能力也十分有限。
因此,在应用不锈钢材料时,需要采取一些必要的防护措施,以保证其良好的抗腐蚀能力。
1.海水中不要使用不锈钢材料。
海水中的氯离子和其他盐类等物质,会对不锈钢产生强烈的腐蚀作用,不锈钢会迅速失去其耐腐蚀性。
2.保持不锈钢表面的清洁。
在不锈钢表面附着的污物和其它杂质,会在一定程度上对不锈钢的氧化被膜产生破坏或污染,从而导致不锈钢的腐蚀。
3.降低环境中氯离子的含量。
可以通过在环境中添加一定的抑制剂,来降低氯离子的含量,从而减少对不锈钢的腐蚀。
不锈钢材料的类型1.铬钢:铬钢是在铁和铬的基础上加入其他元素制成的钢材,具有抗氧化、耐腐蚀、抗高温等特点。
但铬钢的强度和硬度较低,不能满足所有的使用要求。
2.不锈钢:不锈钢是一种将铬钢和镍钢等不同成分的钢材组合而成的合金钢材,具有很好的耐腐蚀、抗高温、防震、刚性等特点,适用于广泛的应用场合。
3.马氏体不锈钢:马氏体不锈钢是钢铁中的一种优良品种,具有高强度、高硬度、耐热、耐腐蚀、耐磨损等特点,质地坚硬,适用于机械制造业和造船业等领域。
氯离子腐蚀是一种十分危险的金属腐蚀过程,会严重影响不锈钢材料的使用寿命和性能。
氯离子对不锈钢的腐蚀和腐蚀失效分析
氯离子对不锈钢的腐蚀和腐蚀失效分析引言:不锈钢以其优良的防腐性能被广泛应用于工业和日常生活领域。
然而,长期受到氯离子的侵蚀会导致不锈钢的腐蚀和腐蚀失效,从而影响其使用寿命和性能。
因此,深入研究氯离子对不锈钢的腐蚀机理和腐蚀失效分析对于提高不锈钢的抗腐蚀性能具有重要意义。
腐蚀机理:腐蚀失效分析:氯离子对不锈钢的腐蚀失效表现主要包括晶间腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂和均匀腐蚀。
晶间腐蚀是指在晶界处发生的腐蚀现象,由于晶界处氧化膜的缺陷,氯离子容易通过晶界进入金属基体,造成腐蚀。
点蚀是指在不锈钢表面形成局部的腐蚀坑,氯离子在这些局部缺陷处聚集形成小氯离子电池,导致具有负电荷的金属离子从中析出,从而形成小坑。
应力腐蚀开裂是指在受到应力作用的环境中,金属在存在氯离子的条件下发生腐蚀引起的开裂现象。
均匀腐蚀是不锈钢表面整体被氯离子侵蚀,形成均匀的腐蚀。
腐蚀防护措施:为了减少不锈钢的腐蚀和腐蚀失效,可以采取一系列的腐蚀防护措施:1.选择合适的钢种:合适的不锈钢钢种具有较高的耐腐蚀性能,可以更好地抵御氯离子的侵蚀。
2.表面处理:通过表面处理提高不锈钢的表面质量,增强其耐腐蚀性能。
如机械抛光、喷砂、酸洗等。
3.添加合适的合金元素:添加合适的合金元素,如钼、铬等,可以提高不锈钢的抗氯离子腐蚀性能。
4.制备氧化膜:在不锈钢表面形成致密的氧化膜,可以防止氯离子的进一步渗透。
5.控制环境中氯离子的浓度:控制环境中氯离子的浓度,降低氯离子对不锈钢的侵蚀程度。
结论:氯离子对不锈钢的腐蚀和腐蚀失效是由于氯离子穿透氧化膜与金属基体发生化学反应,导致不锈钢的电子流失和腐蚀加速。
腐蚀失效包括晶界腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂和均匀腐蚀。
为了提高不锈钢的抗腐蚀性能,可以采取选择合适钢种、表面处理、添加合金元素、制备氧化膜和控制环境中氯离子浓度等腐蚀防护措施。
深入研究氯离子对不锈钢腐蚀的机理和腐蚀失效分析,对于提高不锈钢的抗腐蚀性能具有重要意义。
保温材料中氯离子对不锈钢影响分析及防护设计
保温材料中氯离子对不锈钢影响分析及防护设计摘要:本文简述了保温材料中CL-对不锈钢设备管道产生腐蚀的发生机理以及采用的防护措施,包括保温结构防护设计、选用保温材料及其外防护层、采用保温层下不锈钢外表面防护涂层使不锈钢表面与保温材料形成隔离层,从而阻断氯化物的溶解液与不锈钢表面接触,以提高抗腐蚀能力等。
关键词:不锈钢;保温材料;腐蚀防护;设计0引言绝热保温材料主要用于工业设备和管道的隔热保温,建筑物隔热保温。
在工业和建筑中采用良好的保温技术与材料,往往可以起到事半功倍的效果。
统计表明,建筑中每使用一吨矿物棉绝热制品,一年可节约一吨石油。
工业设备与管道的保温,采用良好的绝热措施与材料,可使热量损失降低95%左右,可显著降低生产能耗和成本,产生较好的经济效益。
通常用于保温材料的投资一年左右可以通过节约的能量收回。
但是,保温层下不锈钢设备与管道在实际工况下,若保温材料和防护层安装不合格,或保温外防护层在使用过程中受到外界损伤、劣化,都有可能造成外部水分的渗入而使得保温材料受潮或受湿,而逐渐在保温层与金属外表面间形成潮湿环境,将保温材料中的氯盐溶解形成电解质。
随着电解质液膜的聚积,保温层下的不锈钢设备和管道外表面将发生腐蚀,主要表现为外应力腐蚀开裂(ECSS)和点蚀。
即所谓的保温层下腐蚀(corroeion under insulation, CUI)。
本文只针对保温材料中氯离子对设备与管道影响分析及防护设计,以供工程设计、研究人员参考。
1、保温层下腐蚀发生机理绝热材料种类繁多,在石化行业中常用的保温材料根据其生产工艺、原料以及产品特点如表1。
表1 常用的保温材料其生产工艺、原料以及产品特性根据保温材料的原料以及生产工艺的特点分析,几乎所有保温材料中都有氯化物或氟化物存在,主要原因是:在生产过程中有的需要大量的水,如硅酸钙和复合硅酸盐。
有的产品原料杂质中含氯化物或氟化物,如矿碴棉的原料是钢厂炉渣、矿渣,原料中氯化物都不可控。
氯离子对金属腐蚀机理的影响研究
氯离子对金属腐蚀机理的影响研究氯离子是一种常见的化学物质,广泛存在于自然界中。
它们对金属的腐蚀具有显著的影响,对金属的使用和耐久性造成了不可忽视的影响。
因此,研究氯离子对金属腐蚀机理的影响具有重要的科学意义和工程应用价值。
首先,氯离子与金属的相互作用可导致金属表面发生电化学反应,从而引起金属腐蚀。
在水解过程中,氯离子可以与金属表面产生氧化还原反应,形成氯化物。
以钢铁为例,当氯离子与钢铁表面发生反应时,氯离子会参与电化学反应,并形成氯化铁。
氯化铁的生成可破坏钢铁表面的保护层,使钢铁暴露于外界环境,从而触发金属的进一步腐蚀过程。
此外,氯离子与金属还可以形成金属离子和氯化物离子配位化合物,这些化合物也是金属腐蚀的重要原因之一。
其次,氯离子对金属腐蚀机理的影响还与环境条件密切相关。
在含氧氯化物溶液中,氧气和氯离子共同作用可以加剧金属腐蚀的程度。
氧气通过促进氯离子的电化学反应,增强了金属表面的电极反应活性,从而加速金属的腐蚀过程。
此外,温度和湿度等环境因素也对氯离子对金属腐蚀的影响起着重要作用。
较高的温度和湿度会提高氯离子的活性和扩散速率,从而促进氯离子在金属表面的吸附和反应过程,进一步加剧金属的腐蚀。
此外,氯离子对金属腐蚀机理的影响还与金属本身的化学成分和结构有关。
金属的不同组分和晶格结构会影响氯离子在金属表面的吸附和反应过程。
一些金属具有良好的耐蚀性,能够形成致密的氧化物或氯化物保护层,从而抑制氯离子对金属的腐蚀。
但有些金属腐蚀速率较快,容易被氯离子侵蚀。
此外,金属空间结构的局部不均匀性、晶界和缺陷也会对氯离子在金属表面的吸附和反应产生影响,从而影响金属腐蚀的程度和机制。
总结起来,氯离子对金属腐蚀机理的影响是多方面的,包括氯离子与金属之间的电化学反应、环境条件的影响以及金属本身的化学成分和结构等因素。
深入研究氯离子对金属腐蚀的影响机理,对金属的腐蚀机制和防腐技术的研究具有重要意义,不仅可以提高金属材料的使用寿命和性能,还可以为相关领域的工程实践提供有效的指导和保障。
氯离子侵蚀的概念是什么
氯离子侵蚀的概念是什么氯离子侵蚀是指氯化物离子对金属表面的腐蚀和损坏现象。
氯离子侵蚀主要发生在具有金属成分的材料上,如钢铁、铝、镁等。
这种侵蚀现象主要是由于氯化物离子的高活性和金属材料的电化学反应导致的。
氯离子侵蚀有很多形式,其中最常见的是氯离子腐蚀金属的晶间腐蚀。
在晶间腐蚀中,氯离子会侵蚀金属的晶界,导致金属内部的应力集中和晶界松动,从而引发开裂和断裂。
晶间腐蚀对金属的破坏性很大,不仅会导致金属零件的失效,还可能引起事故和灾害。
氯离子侵蚀还包括氯离子腐蚀金属的晶内腐蚀和氯离子对金属的表面侵蚀。
在晶内腐蚀中,氯离子会在金属晶粒内部引起腐蚀和溶解作用,破坏金属的整体结构。
而在表面侵蚀中,氯离子会直接侵蚀金属表面,形成氯化物产物和金属溶解产物。
氯离子侵蚀的发生与多种因素有关。
首先,氯离子的高活性使得其能够与金属材料中的阳离子结合形成溶解产物,从而导致金属的损失。
其次,氯离子也可以通过与金属表面的氧化物反应,形成可溶解的氯化物,进一步加剧了侵蚀过程。
此外,温度、湿度、氯离子浓度和气氛等因素也会影响氯离子侵蚀的程度。
针对氯离子侵蚀的防护措施有很多。
最常见的是在金属表面形成保护层,阻止氯离子与金属直接接触。
例如,通过镀铬、镀锌、喷涂涂层或者表面电镀等方法来保护金属材料。
此外,选择抗氯离子侵蚀的金属材料,如不锈钢和耐腐蚀合金,也是一种有效的防护方式。
当然,定期的维护和检修工作也十分重要,通过清洁、喷漆或者涂料的补涂等方式可以减少氯离子侵蚀的风险。
总之,氯离子侵蚀是指氯化物离子对金属材料的腐蚀和损坏现象。
氯离子的高活性和金属材料的电化学反应导致了氯离子侵蚀的发生。
这种侵蚀现象对金属的破坏性很大,但可以通过采取防护措施来减少氯离子侵蚀的风险。
cl离子腐蚀原理 -回复
cl离子腐蚀原理-回复开始撰写作文:cl离子腐蚀原理引言:腐蚀是一种常见的自然现象,广泛存在于我们的日常生活中。
其中,cl离子(氯离子)腐蚀是一种重要的腐蚀形式,它对许多材料和结构产生了不可忽视的破坏作用。
本文将深入探讨cl离子腐蚀的原理,以增加我们对这一现象的理解。
一、cl离子的来源和性质:1. 来源:大气、海水、土壤及工业废气中的cl喷洒物等都是cl离子的常见来源。
2. 特性:cl离子是一种单质负离子,具有高度活性。
它可以迅速与其他物质反应,引发腐蚀过程。
二、cl离子腐蚀的过程和机制:1. cl离子的吸附:cl离子首先在被腐蚀物表面吸附,形成氯化物。
2. 活化能降低:cl离子的吸附会降低反应的活化能,加速腐蚀反应的进行。
3. 电化学反应:cl离子会与被腐蚀物表面的金属离子发生电化学反应,形成可溶性的金属离子与氯化物离子。
4. 电子转移:电子从金属表面转移到溶液中的cl离子,进一步加速了腐蚀的进行。
5. 溶解和扩散:金属表面的离子会溶解到溶液中,并在溶液中扩散,导致金属表面损失。
6. 氧化还原反应:腐蚀过程中的氧化还原反应是不可避免的,它会进一步加速腐蚀反应的进行。
三、cl离子腐蚀的影响因素:1. cl离子浓度:cl离子浓度越高,腐蚀速率越快。
2. 温度:高温下,腐蚀速率会增加,因为高温会加快反应速率。
3. 溶液酸碱性:酸性溶液中的腐蚀速率较高。
4. 溶液中的其他离子:一些离子如cu2+、fe2+等可以增强cl离子的腐蚀作用。
5. 氧气浓度:氧气可以促进cl离子腐蚀的进行。
四、cl离子的防腐措施:1. 涂层保护:使用耐蚀涂层覆盖金属表面,阻隔cl离子与金属的接触。
2. 电化学防护:如阴极保护、阳极保护等,通过改变金属的电位来减缓腐蚀反应。
3. 材料选择:选择能抵抗cl离子腐蚀的特殊材料,如不锈钢等。
4. 控制环境因素:降低cl离子的浓度、控制温度、pH值等。
5. 定期维护:定期检查设备或结构,及时修复受损部位,减缓腐蚀的发展。
氯离子腐蚀及不锈钢知识
氯离子对热力机组的腐蚀危害极大,其腐蚀表现形式主要是破坏金属表面的钝化膜,进而向金属晶格里面渗透,引起金属表面性质的变化.本文分析了氯离子对金属腐蚀的机理,并针对热力系统内部氯离子的来源,提出了相应的解决措施.岭澳核电站循环水过滤系统316L不锈钢管道点腐蚀的理论分析Analysis of Pitting Corrosions on 316L Stainless Steel Pipes ofCirculation Water Filtering System in Ling抋o Nuclear Power Station简隆新1 ,时建华2(1.中广核工程有限公司,广东深圳518124;2.大亚湾核电运营管理有限公司,广东深圳518124)简单介绍了循环水旋转滤网反冲洗系统及316L不锈钢管道的使用情况,分析了316L不锈钢的抗腐蚀性。
详细介绍了点腐蚀形成的机理和影响因素,分析了316L不锈钢点腐蚀的情况,提出了对反冲洗管道可采取的防护措施。
316L不锈钢;管道;点腐蚀Abstract: This paper gives a general introduction to the rotating drum filter back flushing system and the usage of 316L stainless steel pipes. It also analyses the characteristic of anti-corrosion of 316L stainless steel. At the same time, it gives a detailed introduction to the mechanism of forming pitting corrosion and the factors affecting its formation. The analysis of the pitting phenomena and suggestion for the pipe material selection are also discussed in this paper.Key words: 316L Stainless steel; Pipe; Pitting corrosion1 循环水旋转滤网反冲洗系统简介循环水过滤系统(CFI)的主要设备是旋转海水滤网,在其运行中要不断清除滤出的污物,通过反冲洗系统来实现。
氯离子腐蚀介绍
氯离子腐蚀研究一:氯离子可破坏金属氧化膜保护层,形成点蚀或坑蚀。
对奥氏体不锈钢会出现晶间腐蚀。
曾碰到过这种问题,最后结论是没有解决办法,用别的材料成本太高效果也不见得很好没考虑,所以就正常用16MnR然后考虑点腐蚀余量。
除了衬胶,衬塑也可以呀,如果是管线,当然最好的办法还是选用钛材,只是花钱多啊!对氯离子腐蚀,可以采用双相不锈钢。
二:这个与氯离子的浓度有关系和操作温度有关。
通常可以用碳钢,不如纯碱的盐水工段有不少设备就采用碳钢材料。
当然为了增加寿命可以采用内部涂漆、衬胶等。
有条件可以采用双相钢,钛材等。
而且钢材的抗拉强度不要太高,最便宜的还是内壁衬胶,也是一个不错的方法。
我们的盐酸罐就是这种方法。
当然其温度压力也有要求。
脱硫行业中会用一些254SMO,Al6XN,SAF2507,1.4529等,不重要的地方也可以衬胶我同意六楼的观点,我们买的泵基本上是2605三:氯离子一般都是海水里,所以要选耐海水腐蚀的钢种,通常的18-8型奥氏体不锈钢经验证,耐海水腐蚀并不好。
在海水环境下不锈钢的使用,孔蚀、间隙腐蚀的局部腐蚀有时发生。
对这些局部腐蚀的抑制,已知增加Cr和Mo,奥氏体系不锈钢和双相钢,特别是添加N是有效果的,美国研制的超级奥氏体不锈钢(牌号我记不清了),日本研制的高N奥氏体系不锈钢,因为316L,317L这类钢不抗海水腐蚀!以下钢种供参考:高强度耐海水腐蚀马氏体时效不锈钢00Cr16Ni6Mo3Cu1N高强度耐海水腐蚀不锈钢00Cr26Ni6Mo4CuTiAl耐海水不锈钢Yus270(20Cr-18Ni-6Mo-0.2N)管道中氯离子含量高是不是会对管道产生腐蚀,这个过程是怎样的是什么和什么发生反应?介绍的详细一点谢谢了最佳答案不一定是酸性才腐蚀,这种问题我以前碰到过——氯离子的应力腐蚀开裂,一般不锈钢对Cl离子比较敏感。
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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
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。
生产中对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
(2)控制应力
(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。
二、孔蚀失效及预防措施</strong>
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。
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运行。
<strong><span style="font-size: 12pt"><span style="font-family: 宋体">总而言之,奥氏不锈钢体在氯离子面前不堪一击,只有针对我们的设备材质、工艺情况、设备工作状况,决定氯离子的控制标准,因为不锈钢发生腐蚀的条件与介质的浓度、环境温度以及接触介质的金属表面的状态都有关系。
一般在压力容器水中的氯离子浓度小于25ppm,但对于我公司的不锈钢设备,特别是精馏塔冷凝器不但要控制脱盐水的PH值、硬度,氯离子浓度也控制在10ppm 以下,这才能保证设备不被腐蚀,安全运行。