腐蚀减薄是指在腐蚀性介质作用下金属发生损失造成的壁厚减薄。

1 损伤描述及损伤机理

金属与盐酸接触时发生的全面或局部腐蚀:Fe 2HCl→FeCl2 H2

:本标准中所有化学式中的金属一般以 Fe 作为代表给出。

2 损伤形态

碳钢和低合金钢盐酸腐蚀一般表现为均匀腐蚀,存在介质局部浓缩或露点腐蚀时也可表现为局部腐蚀或沉积物下腐蚀。 300 系列不锈钢发生盐酸腐蚀时可表现为点状腐蚀,形成直径为毫米级的蚀坑,甚至可发展为穿透性蚀孔。

3 受影响的材料

碳钢、低合金钢、 300 系列不锈钢、 400 系列不锈钢。

4 主要影响因素

a )盐酸浓度:随盐酸浓度升高,腐蚀速率增大;在热交换器和管道中的氯化铵盐或盐酸胺盐沉积物易从工艺物流或注入的洗涤水中吸收水分,在沉积物下可形成局部的氯化氢水溶液,水溶液的 pH 值低于4.5 时对碳钢和低合金钢的腐蚀性较强;

b )温度:随温度升高,腐蚀速率增大;

c )合金成分: 300系列不锈钢和400系列不锈钢耐盐酸腐蚀能力差,钛(含钛合金)和镍(含镍合金)耐盐酸腐蚀,尤其在温度不高的稀盐酸中耐腐蚀性能强;

d )催化或钝化剂:氧化剂(氧气、铁离子和铜离子)存在时,会加速镍基合金的腐蚀;在氧化性介质环境中,钛具有优良的耐盐酸腐蚀能力。

5 易发生的装置或设备

炼油厂中的盐酸腐蚀多与露点腐蚀有关,即在蒸馏塔、分馏塔或汽提塔塔顶工艺物料中,含水和氯化氢的气相发生冷凝,最初析出的液滴酸性很强( pH 值低),腐蚀速率很高。易发生的装置或设备有:

a )常减压装置:

1 )常压塔塔顶系统中,塔顶油气冷却形成含盐酸的冷凝液, pH 值较低,可对管道和热交换器(包括壳体、管束和管箱)造成快速腐蚀;

2 )减压塔顶真空喷射器和冷凝设备会发生盐酸腐蚀。

b )加氢装置:

1 )原料烃或循环氢中的有机氯化物进入装置内,反应生成盐酸;

2 )当氨和氯化氢同时存在时.装置中许多部位,如热进料/反应产物热交换器的反应产物侧等,均可形成氯化铵盐,这些氯化钱盐也可能在反应产物系统的水相中聚集浓缩,详见 4.19 ;

3 )氯化氢也可能随着工艺流穿过分馏单元,在注水点及其下游发生严重的酸露点腐蚀。

c )催化重整装置:

1 )催化剂中被置换出来的氯化物会反应形成盐酸,流向反应产物系统、再生系统、稳定塔、脱丁烷塔和进料/预加热热交换器;

2 )含氯化氢的蒸汽流经气分装置分馏工段,引发混合点腐蚀或酸露点腐蚀。 d )聚丙烯(聚乙烯)装置:催化剂中含有氯化物,如一氯化钛,在聚丙烯的合成工艺中,与水蒸气或水接触的设备和管线。

6 主要预防措施

a )常减压装置:控制初馏塔进料中的氯化物含量,使塔顶回流罐液体中的氯化物含量不超过20X10-6;改善材质适应性,可将碳钢升级为镍基合金或钛;注水稀释急冷塔顶工艺物料,降低盐酸浓度;按 pH 值情况在脱盐装置下游注入适量苛性碱,控制碱液温度、浓度和注入量,避免进料预热系统的碱应力腐蚀开裂和积垢;将缓蚀剂(氨、中和胺和成膜胺等)注入常压塔塔顶操作温度在露点以上的管线;

b )加氢装置:降低上游装置中氯化物盐、盐酸胺盐的夹带量;降低氢气中盐酸夹带量,可安装专用洗涤器或保护床;易发生盐酸腐蚀的部位采用耐蚀镍基合金;

c )催化重整装置:采用与上述加氢装置相同的措施;降低进料中的水或含氧物质,减少催化剂中氯化物脱除量;采用加装特殊吸附的脱氯设备。

7 检测或监测方法

a )对于均匀腐蚀,检测方法一般为目视检测和腐蚀部位壁厚测定;对于点蚀坑或蚀孔,检测方法一般为目视检测;

b )腐蚀发生在内壁而只能从外部检测时,可用自动超声波扫查、导波检测或射线成像检测查找减薄部位,并对减薄部位进行壁厚测定。

c )介质的 pH 值、氯化物含量的测定和监控;

d )设置腐蚀探针或腐蚀挂片监控实时腐蚀速率。

8 相关或伴随的其他损伤

氯化铵腐蚀、氯化物应力腐蚀开裂

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电化学腐蚀的样品要多大的(盐酸腐蚀减薄)(1)


电化学腐蚀的样品要多大的(盐酸腐蚀减薄)(2)

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