腐蚀事例分析及防护方法

腐蚀实例分析及防护方法

（应力腐蚀实例）

【1】北方一条公路下蒸气冷凝回流管原用碳钢制造，由于冷凝液的腐蚀发生破坏，便用304型不锈钢（0Cr18Ni9）管更换。使用不到两年出现泄漏，检查管道外表面发生穿晶型应力腐蚀破裂。

分析：北方冬季在公路上撒盐作为防冻剂，盐渗入土壤使公路两侧的土壤中的氯化钠的含量大大增加，奥氏体不锈钢在这种含有很多氯化物的潮湿土壤中，为奥氏体不锈钢发生应力腐蚀破裂提供特定的氯化物的环境，从而发生应力腐蚀。

防护措施：1、把奥氏体不锈钢管换成碳钢管

【2】某化工厂生产氯化钾的车间，一台SS-800型三足式离心机转鼓突然发生断裂，转鼓材质为1Cr18Ni9Ti。经鉴定为应力腐蚀破裂。

分析：氯化钾溶液经过离心转鼓过滤后，氯化钾浓度升高。然而离心转鼓的材质为（1Cr18Ni9Ti）奥氏体不锈钢。而氯离子的含量远远超过发生应力腐蚀的临界氯离子浓度，为奥氏体不锈钢发生应力腐蚀破裂提供特定的氯化物的环境。所以转鼓会发生应力腐蚀从而发生断裂。

防护措施：1、更换转鼓的材质

定期清洗表面的氯化物

【3】 CO2压缩机一段、二段和三段中间冷却器为304L（00Cr19Ni10）型不锈钢制造。投产一年多相继发生泄漏。经检查，裂纹主要发生在高温端水侧管子与管板结合部位。所用冷却水含氯化物0.002%~0.004%。分析：管与管板连接形成的缝隙区。由于闭塞条件使物质迁移困难，容易形成盐垢，造成氯离子浓度增高。高温端冷却水强烈汽化，在缝隙区形成水垢使氯化物浓缩。

防护措施：1、改进管与管板的联接结构，消除缝隙。

2、立式换热器的结构改进，提高壳程水位，使管束完全被水浸没。

3、管板采用不锈钢—碳钢复合板，以碳钢为牺牲阳极

【4】一高压釜用18-8不锈钢制造，釜外用碳钢夹套通水冷却。冷却水为优质自来水，含氯化物量很低。高压釜进行间歇操作，每次使用后，将夹套中的水排放掉。仅操作了几次，高压釜体外表面上形成大量裂纹。

分析：操作时高压釜外表面被冷却水浸没，停运时夹套中的水被放掉。反应釜表面还是会留下小液滴，小液滴变干，氯化物就会浓缩。从而造成反应釜表面发生腐蚀。

防护措施：1、

（疲劳腐蚀实例）

【1】某钢铁厂用于废水处理的间歇反应器为哈氏合金B-2制造，反应器为圆筒形罐体，椭圆形封头，支座为普通结构钢。为避免在哈氏合金本体上异材焊接，在支座与下封头焊接处增设哈氏合金B-2过渡圈

（10mm）。介质为蒸汽和1%含氟泥浆水，腐蚀性较强。投产后经常泄漏，经检查，裂缝主要发生在下环缝。

分析：该反应器处理腐蚀性较强的物料，同时承受频繁的交变应力作用。特别

在下环缝，不仅要承受交变应力作用，而且

还要承受搅拌泥浆所引起的离心力。所以容

易造成下环缝的疲劳腐蚀，从而发生泄漏。

防护措施：1、设计时使应力分布尽可能均匀，避免局部应力集中。

对焊接结构或焊接工艺作出规定，使焊接残余应力尽可能少。

（磨损腐蚀实例）

【1】一条碳钢管道输送98%浓硫酸，原来的流速为0.6m/s，输送时间需1小时。为了缩短输送时间，安装了一台大马力的泵，流速增加到

1.52m/s，输送时间只需要15分钟。但管道在不到一周时间内就破坏了。

分析：流体本身就具有强腐蚀性，再加上流体流速过大对管道的冲刷，从而造成管道发生严重的磨损腐蚀。

防护措施：1、按照工艺要求，适当的降低流体流速。

增大管道的管径

（孔蚀及缝隙腐蚀实例）

【1】某发电厂的冷凝器，用海军黄铜制造时由于进口端流速超过

1.52m/s（临界流速），很快发生磨损腐蚀破坏。后来改用蒙乃尔合金制造冷凝器。其临界流速为

2.1~2.4m/s，操作人员仍然按海军黄铜的临界流速控制，结果使蒙乃尔合金发生孔蚀。

分析：流速过低容易造成液体的停滞，固体物质沉积。从而导致发生孔蚀和缝隙腐蚀。

防护措施：1、将流速控制在合适的范围

【2】炼油厂的催化裂解装置有64km长的铝制管线，在可能的地段将铝管集成一束，固定在槽钢里，槽钢的翼缘朝上安装。当进行试车时，很多铝管已不能承受压力，经检查发现大量蚀坑，有些已穿孔。

分析：当遇上雷雨天气，槽钢的翼缘朝上安装会造成积液，也容易积聚各种垃圾和污物，铝管浸在这种含有多种腐蚀性物质的污水中。长时间

就会造成铝管孔蚀。

防护措施：1、在槽钢中开排液孔。

【3】某轻油制氢装置再生塔底重沸器为U型管换热器。管程走低变气167℃，壳程走本菲尔溶液117 ℃，其中加有V2O5作为缓蚀剂。换热管为1Cr18Ni9Ti不锈钢，管板为16Mn钢。使用两年后，发现管子与管板连接处的缝隙内发生腐蚀。

分析：对于16Mn钢，V5+是一种钝化剂，会促使16Mn钢发生钝化，生成表面保护膜。由于管板与管子缝隙区存在闭塞几何条件，会使V5+浓度降低从而达不到临界致钝密度，导致16Mn钢发生严重腐蚀。

对于不锈钢管子，腐蚀机理则有所不同。因为不锈钢不需要V5+离子来维持其钝态。随着缝隙内金属腐蚀速度增大，金属离子浓度增高而难以迁移到缝外。金属离子发生水解反应，生成固体氢氧化物和氢离子，这不仅使闭塞条件加剧，而且使缝内氯离子浓度升高，致使缝内溶液酸化，pH值下降，加上氯离子迁入，使缝隙内氯离子浓度升高，致使腐蚀条件强化。金属腐蚀速度增大，使金属离子浓度进一步升高，水解反应使pH值进一步降低，形成一个具有自催化特征的腐蚀过程。最终导致不锈钢钝态被破坏，腐蚀速度大大增加。

防护措施：1、管子与管板联接部位缝隙采用背部深孔密封焊

（电偶腐蚀）

【1】某电厂的凝汽器的管束材质为黄铜，管板为碳钢。原来使用河水作冷却水，后来因为缺水，便掺入1/3~2/3的海水。结果凝汽器腐蚀很严重，特别是胀接处。

分析：黄铜管束与碳钢管板组成了电偶对，碳钢作为阳极而黄铜作为阴极。黄铜管束面积比碳钢管板大的多，这又是一个小阳极大阴极的组合。再加上河水的电阻率大，导电性不好，而海水的导电性很好，腐蚀电流变大，所以阳极碳钢管板的电偶腐蚀加剧。

防护措施：1、将管束在胀接处进行绝缘

将管束材质换为碳钢

【2】某啤酒厂的大啤酒罐，用碳钢制造，表面涂覆防腐涂料，用了20年。为了解决罐底涂料层容易损坏的问题，新造贮罐采用了不锈钢板作罐底，筒体仍用碳钢。认为不锈钢完全耐蚀就没有涂覆涂料。几个月后，碳钢罐壁靠近不锈钢的一条窄带内发生大量蚀孔泄漏

分析：碳钢作为阳极，不锈钢作为阳极。碳钢罐壁与不锈钢罐底构成了电偶腐蚀，从而造成了靠近不锈钢的碳钢罐壁的腐蚀加剧。

防护措施：1、酒罐全部用碳钢材质

酒罐全部涂覆涂料