具体腐蚀事例
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
具体腐蚀事故分析
材料选择不当造成的腐蚀破坏事例
事例1-1 某化工厂顺酐装置的刮板蒸发器筒体用 0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢制造,壁厚8 mm。该刮板蒸发器的功能 是将前面降膜蒸发器底部出来的含马来酸约85%的溶液进行第三 步浓缩,使马来酸浓缩脱水生成马来酸酐。 刮板蒸发器筒体外的夹套内通入温度140-170oC、压力约2 MPa的蒸汽,以控制蒸发器内的反应温度在80-120oC。进入筒体 的马来酸溶液温度为50-55℃,经搅拌蒸发脱水成为马来酸酐。 刮板蒸发器投产不到半年就出现进料管穿孔泄漏和筒体减薄穿 孔。
事例1—7 某厂输送35%硫酸的泵,原来的材质为20号 合金。在20号合金泵损坏后,改用哈氏合金B。这是因为人 们都知道哈氏合金B对中等浓度硫酸的耐蚀性很好。但哈氏合 金B泵只用两周就发生腐蚀破坏。 腐蚀原因是管路中有一个喷嘴。 评述 腐蚀图中的硫酸是指“纯硫酸”,即硫酸中不含 其他杂质。如果硫酸中含有氧化性物质,如溶解氧、硝酸等, 哈氏合金B的腐蚀率将大大增加。 这是因为哈氏合金B的主要成分是镍(68%)、钼(28%), 另有少量铁(5%)、钒(1%),不含对氧化性介质耐蚀性好的合 金元素铬,所以哈氏合金B只是在非氧化性酸中表现出优良的 耐蚀性,比如在不含溶解氧的纯盐酸中,在整个浓度和温度 范围内哈氏合金B都是耐蚀的。
事例1—2 某厂卤水蒸发器一效加热室列管使用钛合金制
造,一效加热室管间通入温度为127-147oC的蒸汽,使管内
卤水加热到115-135oC。管内卤水含氯化钠280 g/L左右, 评述 钛在大气、海水和天然水中都具有优异的耐蚀性,
pH 5.5—6.5。投入运行仅10个月,就有几十根钛管破裂穿孔。 这是因为钛的钝化能力很强。钛可以用于常温下的稀盐酸(5
但是,钛在无水的氧化性介质中则是危险的,因为
必须有水才能维持钛表面稳定的钝态。如果无水,钛表 面钝态不稳定,而钛是十分活泼的金属,将发生激烈的 化学反应。 比如钛在发烟硝鞍中可能“着火”.在干燥氯气中
可能“自燃”,都是激烈化学反应的表现。
如果氯气中含少量水,则钛非常稳定。至于需要多 少水,有人认为应大于0.05%,有人提出应大于0.3%, 还有的公司规定含水量应大于1.5%。 当温度升高时,需要更多的水才能维持钛的稳定。
但蒙乃尔合金对氧化性介质,如浓硫酸、硝酸、氧 化性盐(如FeCl3,CuCl2)是不耐蚀的。
所以蒙乃尔合金在脱氧条件下,能用于各种浓度的
氢氟酸,当氢氟酸中含氧化性杂质时腐蚀速度增大。 工业无水氢氟酸含0.001%的硫酸。 这种含量的硫酸对蒙乃尔合金本来不会造成腐蚀影 响,问题是在本事例的设备中,由于硫酸沸点高并不蒸
这是微量成分影响腐蚀的典型例子。
事例1-8 蒙乃尔合金(Monel属镍基合金,含铜30% 左右,含铁最大2.5%)是用于处理热的无水氢氟酸的标准 设备材料(所谓天然组合)。某厂氢氟酸烷基化工艺中的精 制热交换器选择蒙乃尔合金制造管束,该设备为水平管 壳式。无水氢氟酸走管程,低压蒸汽走壳程,使无水氢 氟酸受热蒸发。仅仅使用几个月,最后两程的管子发生 腐蚀破坏,而前四程管子的腐蚀很轻微。 蒙乃尔合金管束的腐蚀是由干氢氟酸中含有硫酸。 评述 蒙乃尔合金属镍基(Ni—Cu)合金,主要用于非 氧化性介质,对卤族元素、中性水溶液、一定浓度和温 度的苛性碱溶液以及中等温度的稀盐酸、稀硫酸、磷酸 等是耐蚀的,在所有浓度与温度的氢氟酸也是耐蚀的。
在一般的应用中可认为腐蚀率小于0.5 mm/a属耐蚀 性良好。
事例1—5 某厂从国外引进的一套水处理装置,硫酸系统 的管线和阀门大多数采用20号合金。在使用不长时间后,某 些部位发生腐蚀泄漏。 原因是操作中水可能进入管道使管道局部温度升高。 评述 20号合金属于奥氏体型铬镍不锈钢,但不是美国钢 铁学会(AISI)的标号,它是美国腐蚀学家方坦纳在1935年发 展的,其中最有名的锻材是Carpenter20,铸材是Durimet20。 典型成分为Cr 29%、Ni 20%、Cu 3.25%、Mo 2.25%。 这种合金材料原来是专为硫酸中使用而发展的。在室温 下对各种浓度的硫酸都是耐蚀的,按理用于上述条件是可以 满足要求的。
对于实际生产设备来说,除了考虑主体温度外,还须注 意以下几点: ● 温度不均匀,特别是在有加热器、冷却器的场合,这就 会造成某些部位温度高于主体温度,局部过热对材料的腐蚀 将造成很大影响,这是不言而喻的。 ● 温度异常,比如在装置开工和停工过程中常常发生超温 超压情况,某些操作方法也可能造成局部温度超高。 事例1-3 某厂一台处理硫酸的设备,其加热盘管选择 了316L型不锈钢,据说是按照腐蚀图作出的选择。但316L型 不锈钢加热盘管很快发生腐蚀破坏。以后改为20号合金。调 查表明,当初选材是按照硫酸温度而不是加热盘管表面温度。
没有发现腐蚀问题。 但锆制加热管仅使用了6个月就发生腐蚀破坏。 经过调查找出了原因:有的镀锌厂镀锌工艺配方中 使用了氟化物,因此回收的锌中含氟化物。
评述 锆是一种难熔金属,虽然标准电位很负,化学 性质活泼,但由于表面易生成致密的保护性氧化膜,所 以具有优良的耐蚀性。 锆对碱和许多酸(包括氢碘酸和氢溴酸)耐蚀性很好,
实际考查一下本事例中所使用的泵,原来硫酸是经 过了一个洗涤喷嘴后才进入泵,在经过喷嘴时吸入了空 气。因此泵送的硫酸中含有饱和的空气,这就使哈氏合
金B泵的腐蚀行为和不含空气的“纯硫酸”中该合金的腐
蚀行为有很大差别,而这一点在选材时被忽视了。 对于这种含有空气的硫酸,应选用哈氏合金C。哈氏 合金C含有18%的铬,提高了对氧化性介质的耐蚀性,使 它在含氧化剂的酸中的耐蚀性优干哈氏合金B。
等因素,很容易造成钛发生自燃,这种事故已发生多次。 所以,不应当使用钛制设备处理瓶装氯气。
事例1-12 一座旧罐头厂经修理成为了美国某州自然资 源和环境控制小组的新家。为了模拟19世纪中期的厂房,承 包商选择了金属板作所有倾斜房顶表面。板材质是锌,含少 量铜、钛(改善耐蚀件)。原房顶为石板片,但这种材料价格太 贵。房顶是平面和倾斜面的复杂排列,平的部分或者是橡胶 片,或者是煤焦沥青。煤沥青部分未加保护性砾石。 入住不到一年,锌板上出现孔洞。孔洞附近锌板内外表 面都有黑锈。 采集雨水样分析表明雨水pH值偏低,一个样为2.3,一个 为3.0,一个为4.4-6.0。含硫酸盐、硝酸盐和氯化物水平各不 相同。原来该建筑处于易发生酸雨的区域,工业污染是雨水 高酸性的来源。
实际使用中系统处于间断操作,当停止进酸后,浓
硫酸只残留于管道死角处,置换时再生水可能与死角中 的浓酸接触,硫酸稀释放出热,使该处管道局部温度升 高。 另外,在按程序进酸时,当阀门开启后、由于水压 高于酸的压力,可能使水倒流进入酸管。浓硫酸与水混 合大量发热。
这两种原因都可能使管道局部温度超过了20号合金
%以下)。
同样,钛和钛合金对湿氯气、氯化物溶液,耐蚀性也非 常优良。但是,即使是中性氯化物溶液,钛及其合金也只能 在一定的温度范围内使用。
一效加热室管间蒸汽温度 为127—147oC,管内卤水温 度为115—135oC。 因此钛合金管工作在发生 腐蚀的区域,破坏也就是不 可避免的了。
所以,在选材时温度是一个十分重要的环境因素。在设备 操作运行中也是影响腐蚀的十分重要因素,许多设备腐蚀破坏 事故发生是由于环境温度超出了材料的耐蚀温度范围,必须进 行严格的论证。
评述
马来酸是一种较弱的有机酸,常温下对金属材料的腐
蚀性很小,低碳钢也可以使用。 但是,随温度升高马来酸的腐蚀性明显增加。挂片试验表明,
当马来酸的温度从50℃升至80℃ ,0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢的腐
蚀率增加几十倍。 按工艺条件,蒸发器内温度为80-120℃,在这样的温度下, 马来酸对0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢的腐蚀很大。 加之加热方式不良.局部温度更高,最先与物料接触的筒体内 表面腐蚀减薄最严重。 另外,含固体杂质的物料在搅拌时会对筒体产生冲刷作用,进 一步加剧了材质的腐蚀。
评述 酸雨是指pH<5.6的自然降水的总称,由于酸雨造 成的经济损失是巨大的。国外80年代的统计,酸雨造成的经 济损失在国民经济总产值中的比例在美国为0.23%,英国为 0.15%,荷兰为0.1%。 国内对西南两省1987年酸雨对镀锌钢和涂漆钢造成的损 失调查表明,其经济损失为该两省社会总产值的0.23%。 大气是金属材料最广泛的一种腐蚀环境,金属材料的大 气腐蚀速度一受空气湿度的影呐,二受空气中污染物质的影 响。 由于含硫燃料(石油、煤)燃烧产生大量硫化物,所以城市 大气和工业区大气含污染物比农村大气高得多。铁和锌在含 硫化物的大气中的腐蚀速度比洁净大气中高得多。这是因为 这些硫化物溶于金属表面水膜中形成酸性溶液。
评述 这个事例与前而的事例正好相反。 环境中的杂质不仅不会加速金属的腐蚀,而 且能对金属起缓蚀剂作用。 乙烯乙二醇中含有微量水对铝的耐蚀件 是必要的。这是因为没有水,铝表面保护膜 不能形成。在其他一些有机化合物中也有类 似待征。
填料,这样可以使分离效率高而压降小。
事例1-11 某造纸厂漂白工段制备二氧化氯漂白液 设备,使用直径为22 mm工业纯钛管,输送钢瓶装氯气, 氯气流过仅半小时,钛管即烧毁.只剩下未烧完的钛法 兰。 评述 这里钛管的腐蚀破坏是出于选材不当。 钛及其合金是优良的耐蚀金属材料,持别对氯化物 溶液和湿氯气,钛的耐蚀性能极佳。 这是因为钛钝化后表面生成的TiO2保护膜十分稳定, 具有耐氯化物的优良特性。所以,钛制湿氯冷却器得到 了成功的应用。
发;氢氟酸的蒸发造成硫酸在最后两程管子里聚集。热
的浓硫酸属强氧化性介质,造成蒙乃尔合金管的腐蚀破 坏。
事例1—9 某厂生产氯化锌的方法是,将镀锌厂回收 和其他来源的锌用盐酸溶解,然后用化学药剂处理,再 在浓缩槽中加热蒸发。 浓缩槽中使用的镍加热管发生孔蚀,寿命很短。
于是用铁制加热管在浓缩槽中进行了一个月试验,
在硫酸大幅度浓度范围内的装浓的乙二醇脚料,温度150℃。 脚料中含0.2%NaOH。使用不久,碳钢容器发生严重的全面腐 蚀,器壁减薄。 评述 碳钢在NaOH溶液中的腐蚀与碱浓度和温度有很大关 系。在常温稀碱溶液中,碳钢腐蚀速度很小,属于耐蚀材料, 这是因为表面生成了致密的保护膜。因此碳钢是处理常温稀碱 溶液的常用结构材料。 当NaOH浓度大干30%,表面膜的保护性能降低,腐蚀速度 增大。当NaOH浓度大于50%,碳钢发生强烈腐蚀。 随温度升高。这—过程变得更显著。碱浓缩罐中的腐蚀和 锅炉碱腐蚀就是这类实例。 一般说来,碳钢材料可用于处理87oC以下、浓度小于50% 的NaOH溶液。
我国钢瓶氯气部颁标准的水含量为0.06%,这是因为
湿氯气对钢瓶腐蚀性极强,而钢在干燥氯气中腐蚀率很
小。所以,氯气中的水对碳钢和钛的腐蚀有着完全相反 的影响。为了保证钢瓶不因腐蚀而造成严重的破坏后果, 必须规定瓶装氯气含水量很低。 含水量这么低的氯气对钛是非常危险的,因为钛的
钝态极不稳定,而且实际使用中还有流速、冲击、摩擦
事例1-13 利用燃烧废气直接预热 煤气是一种节能措施。某厂煤气预热器管 的结构见图1-6。冷煤气为室温,预热后达 250-300℃,烟气温度500-650℃。设计寿 命3年。内管材质:20号钢,外管材质: 对着烟气侧前二排管子为1Cr18Ni9Ti不锈 钢,其余为0Cr13不锈钢。 使用近一个月发现管道堵塞。经检查, 内管的内外壁均大面积腐蚀减薄。腐蚀产 物剥落,堆积于内管底部造成堵塞。腐蚀 类型为高温硫化。处于预热器前端中低温 区域的换热器外表面发现有少量硫酸露点 腐蚀区域。但预热器破坏的主要原因是高 温硫化。
但不耐王水和氢氟酸的腐蚀,因为它们能使锆生成络离
子而溶解。
尽管锆对浓度低于35%、温度低于100℃的盐酸是耐
蚀的,在本事例的工艺中耐蚀性应无问题,但由于回收 锌中夹带氟化物,因而很快发生腐蚀破坏。
事例1—10 一个研究人员需要纯净
的乙烯乙二醇。他设计了一个塔来蒸馏 原料。塔中使用一个旋转的铝链条作为 随着蒸馏进行乙烯乙二醇脱水,铝链条 开始消失。
材料选择不当造成的腐蚀破坏事例
事例1-1 某化工厂顺酐装置的刮板蒸发器筒体用 0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢制造,壁厚8 mm。该刮板蒸发器的功能 是将前面降膜蒸发器底部出来的含马来酸约85%的溶液进行第三 步浓缩,使马来酸浓缩脱水生成马来酸酐。 刮板蒸发器筒体外的夹套内通入温度140-170oC、压力约2 MPa的蒸汽,以控制蒸发器内的反应温度在80-120oC。进入筒体 的马来酸溶液温度为50-55℃,经搅拌蒸发脱水成为马来酸酐。 刮板蒸发器投产不到半年就出现进料管穿孔泄漏和筒体减薄穿 孔。
事例1—7 某厂输送35%硫酸的泵,原来的材质为20号 合金。在20号合金泵损坏后,改用哈氏合金B。这是因为人 们都知道哈氏合金B对中等浓度硫酸的耐蚀性很好。但哈氏合 金B泵只用两周就发生腐蚀破坏。 腐蚀原因是管路中有一个喷嘴。 评述 腐蚀图中的硫酸是指“纯硫酸”,即硫酸中不含 其他杂质。如果硫酸中含有氧化性物质,如溶解氧、硝酸等, 哈氏合金B的腐蚀率将大大增加。 这是因为哈氏合金B的主要成分是镍(68%)、钼(28%), 另有少量铁(5%)、钒(1%),不含对氧化性介质耐蚀性好的合 金元素铬,所以哈氏合金B只是在非氧化性酸中表现出优良的 耐蚀性,比如在不含溶解氧的纯盐酸中,在整个浓度和温度 范围内哈氏合金B都是耐蚀的。
事例1—2 某厂卤水蒸发器一效加热室列管使用钛合金制
造,一效加热室管间通入温度为127-147oC的蒸汽,使管内
卤水加热到115-135oC。管内卤水含氯化钠280 g/L左右, 评述 钛在大气、海水和天然水中都具有优异的耐蚀性,
pH 5.5—6.5。投入运行仅10个月,就有几十根钛管破裂穿孔。 这是因为钛的钝化能力很强。钛可以用于常温下的稀盐酸(5
但是,钛在无水的氧化性介质中则是危险的,因为
必须有水才能维持钛表面稳定的钝态。如果无水,钛表 面钝态不稳定,而钛是十分活泼的金属,将发生激烈的 化学反应。 比如钛在发烟硝鞍中可能“着火”.在干燥氯气中
可能“自燃”,都是激烈化学反应的表现。
如果氯气中含少量水,则钛非常稳定。至于需要多 少水,有人认为应大于0.05%,有人提出应大于0.3%, 还有的公司规定含水量应大于1.5%。 当温度升高时,需要更多的水才能维持钛的稳定。
但蒙乃尔合金对氧化性介质,如浓硫酸、硝酸、氧 化性盐(如FeCl3,CuCl2)是不耐蚀的。
所以蒙乃尔合金在脱氧条件下,能用于各种浓度的
氢氟酸,当氢氟酸中含氧化性杂质时腐蚀速度增大。 工业无水氢氟酸含0.001%的硫酸。 这种含量的硫酸对蒙乃尔合金本来不会造成腐蚀影 响,问题是在本事例的设备中,由于硫酸沸点高并不蒸
这是微量成分影响腐蚀的典型例子。
事例1-8 蒙乃尔合金(Monel属镍基合金,含铜30% 左右,含铁最大2.5%)是用于处理热的无水氢氟酸的标准 设备材料(所谓天然组合)。某厂氢氟酸烷基化工艺中的精 制热交换器选择蒙乃尔合金制造管束,该设备为水平管 壳式。无水氢氟酸走管程,低压蒸汽走壳程,使无水氢 氟酸受热蒸发。仅仅使用几个月,最后两程的管子发生 腐蚀破坏,而前四程管子的腐蚀很轻微。 蒙乃尔合金管束的腐蚀是由干氢氟酸中含有硫酸。 评述 蒙乃尔合金属镍基(Ni—Cu)合金,主要用于非 氧化性介质,对卤族元素、中性水溶液、一定浓度和温 度的苛性碱溶液以及中等温度的稀盐酸、稀硫酸、磷酸 等是耐蚀的,在所有浓度与温度的氢氟酸也是耐蚀的。
在一般的应用中可认为腐蚀率小于0.5 mm/a属耐蚀 性良好。
事例1—5 某厂从国外引进的一套水处理装置,硫酸系统 的管线和阀门大多数采用20号合金。在使用不长时间后,某 些部位发生腐蚀泄漏。 原因是操作中水可能进入管道使管道局部温度升高。 评述 20号合金属于奥氏体型铬镍不锈钢,但不是美国钢 铁学会(AISI)的标号,它是美国腐蚀学家方坦纳在1935年发 展的,其中最有名的锻材是Carpenter20,铸材是Durimet20。 典型成分为Cr 29%、Ni 20%、Cu 3.25%、Mo 2.25%。 这种合金材料原来是专为硫酸中使用而发展的。在室温 下对各种浓度的硫酸都是耐蚀的,按理用于上述条件是可以 满足要求的。
对于实际生产设备来说,除了考虑主体温度外,还须注 意以下几点: ● 温度不均匀,特别是在有加热器、冷却器的场合,这就 会造成某些部位温度高于主体温度,局部过热对材料的腐蚀 将造成很大影响,这是不言而喻的。 ● 温度异常,比如在装置开工和停工过程中常常发生超温 超压情况,某些操作方法也可能造成局部温度超高。 事例1-3 某厂一台处理硫酸的设备,其加热盘管选择 了316L型不锈钢,据说是按照腐蚀图作出的选择。但316L型 不锈钢加热盘管很快发生腐蚀破坏。以后改为20号合金。调 查表明,当初选材是按照硫酸温度而不是加热盘管表面温度。
没有发现腐蚀问题。 但锆制加热管仅使用了6个月就发生腐蚀破坏。 经过调查找出了原因:有的镀锌厂镀锌工艺配方中 使用了氟化物,因此回收的锌中含氟化物。
评述 锆是一种难熔金属,虽然标准电位很负,化学 性质活泼,但由于表面易生成致密的保护性氧化膜,所 以具有优良的耐蚀性。 锆对碱和许多酸(包括氢碘酸和氢溴酸)耐蚀性很好,
实际考查一下本事例中所使用的泵,原来硫酸是经 过了一个洗涤喷嘴后才进入泵,在经过喷嘴时吸入了空 气。因此泵送的硫酸中含有饱和的空气,这就使哈氏合
金B泵的腐蚀行为和不含空气的“纯硫酸”中该合金的腐
蚀行为有很大差别,而这一点在选材时被忽视了。 对于这种含有空气的硫酸,应选用哈氏合金C。哈氏 合金C含有18%的铬,提高了对氧化性介质的耐蚀性,使 它在含氧化剂的酸中的耐蚀性优干哈氏合金B。
等因素,很容易造成钛发生自燃,这种事故已发生多次。 所以,不应当使用钛制设备处理瓶装氯气。
事例1-12 一座旧罐头厂经修理成为了美国某州自然资 源和环境控制小组的新家。为了模拟19世纪中期的厂房,承 包商选择了金属板作所有倾斜房顶表面。板材质是锌,含少 量铜、钛(改善耐蚀件)。原房顶为石板片,但这种材料价格太 贵。房顶是平面和倾斜面的复杂排列,平的部分或者是橡胶 片,或者是煤焦沥青。煤沥青部分未加保护性砾石。 入住不到一年,锌板上出现孔洞。孔洞附近锌板内外表 面都有黑锈。 采集雨水样分析表明雨水pH值偏低,一个样为2.3,一个 为3.0,一个为4.4-6.0。含硫酸盐、硝酸盐和氯化物水平各不 相同。原来该建筑处于易发生酸雨的区域,工业污染是雨水 高酸性的来源。
实际使用中系统处于间断操作,当停止进酸后,浓
硫酸只残留于管道死角处,置换时再生水可能与死角中 的浓酸接触,硫酸稀释放出热,使该处管道局部温度升 高。 另外,在按程序进酸时,当阀门开启后、由于水压 高于酸的压力,可能使水倒流进入酸管。浓硫酸与水混 合大量发热。
这两种原因都可能使管道局部温度超过了20号合金
%以下)。
同样,钛和钛合金对湿氯气、氯化物溶液,耐蚀性也非 常优良。但是,即使是中性氯化物溶液,钛及其合金也只能 在一定的温度范围内使用。
一效加热室管间蒸汽温度 为127—147oC,管内卤水温 度为115—135oC。 因此钛合金管工作在发生 腐蚀的区域,破坏也就是不 可避免的了。
所以,在选材时温度是一个十分重要的环境因素。在设备 操作运行中也是影响腐蚀的十分重要因素,许多设备腐蚀破坏 事故发生是由于环境温度超出了材料的耐蚀温度范围,必须进 行严格的论证。
评述
马来酸是一种较弱的有机酸,常温下对金属材料的腐
蚀性很小,低碳钢也可以使用。 但是,随温度升高马来酸的腐蚀性明显增加。挂片试验表明,
当马来酸的温度从50℃升至80℃ ,0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢的腐
蚀率增加几十倍。 按工艺条件,蒸发器内温度为80-120℃,在这样的温度下, 马来酸对0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢的腐蚀很大。 加之加热方式不良.局部温度更高,最先与物料接触的筒体内 表面腐蚀减薄最严重。 另外,含固体杂质的物料在搅拌时会对筒体产生冲刷作用,进 一步加剧了材质的腐蚀。
评述 酸雨是指pH<5.6的自然降水的总称,由于酸雨造 成的经济损失是巨大的。国外80年代的统计,酸雨造成的经 济损失在国民经济总产值中的比例在美国为0.23%,英国为 0.15%,荷兰为0.1%。 国内对西南两省1987年酸雨对镀锌钢和涂漆钢造成的损 失调查表明,其经济损失为该两省社会总产值的0.23%。 大气是金属材料最广泛的一种腐蚀环境,金属材料的大 气腐蚀速度一受空气湿度的影呐,二受空气中污染物质的影 响。 由于含硫燃料(石油、煤)燃烧产生大量硫化物,所以城市 大气和工业区大气含污染物比农村大气高得多。铁和锌在含 硫化物的大气中的腐蚀速度比洁净大气中高得多。这是因为 这些硫化物溶于金属表面水膜中形成酸性溶液。
评述 这个事例与前而的事例正好相反。 环境中的杂质不仅不会加速金属的腐蚀,而 且能对金属起缓蚀剂作用。 乙烯乙二醇中含有微量水对铝的耐蚀件 是必要的。这是因为没有水,铝表面保护膜 不能形成。在其他一些有机化合物中也有类 似待征。
填料,这样可以使分离效率高而压降小。
事例1-11 某造纸厂漂白工段制备二氧化氯漂白液 设备,使用直径为22 mm工业纯钛管,输送钢瓶装氯气, 氯气流过仅半小时,钛管即烧毁.只剩下未烧完的钛法 兰。 评述 这里钛管的腐蚀破坏是出于选材不当。 钛及其合金是优良的耐蚀金属材料,持别对氯化物 溶液和湿氯气,钛的耐蚀性能极佳。 这是因为钛钝化后表面生成的TiO2保护膜十分稳定, 具有耐氯化物的优良特性。所以,钛制湿氯冷却器得到 了成功的应用。
发;氢氟酸的蒸发造成硫酸在最后两程管子里聚集。热
的浓硫酸属强氧化性介质,造成蒙乃尔合金管的腐蚀破 坏。
事例1—9 某厂生产氯化锌的方法是,将镀锌厂回收 和其他来源的锌用盐酸溶解,然后用化学药剂处理,再 在浓缩槽中加热蒸发。 浓缩槽中使用的镍加热管发生孔蚀,寿命很短。
于是用铁制加热管在浓缩槽中进行了一个月试验,
在硫酸大幅度浓度范围内的装浓的乙二醇脚料,温度150℃。 脚料中含0.2%NaOH。使用不久,碳钢容器发生严重的全面腐 蚀,器壁减薄。 评述 碳钢在NaOH溶液中的腐蚀与碱浓度和温度有很大关 系。在常温稀碱溶液中,碳钢腐蚀速度很小,属于耐蚀材料, 这是因为表面生成了致密的保护膜。因此碳钢是处理常温稀碱 溶液的常用结构材料。 当NaOH浓度大干30%,表面膜的保护性能降低,腐蚀速度 增大。当NaOH浓度大于50%,碳钢发生强烈腐蚀。 随温度升高。这—过程变得更显著。碱浓缩罐中的腐蚀和 锅炉碱腐蚀就是这类实例。 一般说来,碳钢材料可用于处理87oC以下、浓度小于50% 的NaOH溶液。
我国钢瓶氯气部颁标准的水含量为0.06%,这是因为
湿氯气对钢瓶腐蚀性极强,而钢在干燥氯气中腐蚀率很
小。所以,氯气中的水对碳钢和钛的腐蚀有着完全相反 的影响。为了保证钢瓶不因腐蚀而造成严重的破坏后果, 必须规定瓶装氯气含水量很低。 含水量这么低的氯气对钛是非常危险的,因为钛的
钝态极不稳定,而且实际使用中还有流速、冲击、摩擦
事例1-13 利用燃烧废气直接预热 煤气是一种节能措施。某厂煤气预热器管 的结构见图1-6。冷煤气为室温,预热后达 250-300℃,烟气温度500-650℃。设计寿 命3年。内管材质:20号钢,外管材质: 对着烟气侧前二排管子为1Cr18Ni9Ti不锈 钢,其余为0Cr13不锈钢。 使用近一个月发现管道堵塞。经检查, 内管的内外壁均大面积腐蚀减薄。腐蚀产 物剥落,堆积于内管底部造成堵塞。腐蚀 类型为高温硫化。处于预热器前端中低温 区域的换热器外表面发现有少量硫酸露点 腐蚀区域。但预热器破坏的主要原因是高 温硫化。
但不耐王水和氢氟酸的腐蚀,因为它们能使锆生成络离
子而溶解。
尽管锆对浓度低于35%、温度低于100℃的盐酸是耐
蚀的,在本事例的工艺中耐蚀性应无问题,但由于回收 锌中夹带氟化物,因而很快发生腐蚀破坏。
事例1—10 一个研究人员需要纯净
的乙烯乙二醇。他设计了一个塔来蒸馏 原料。塔中使用一个旋转的铝链条作为 随着蒸馏进行乙烯乙二醇脱水,铝链条 开始消失。