化學工業裝置材料的選擇主要以金屬材料(特別是黑色金屬)或金屬合金材料為主,因而化工裝置的腐蝕主要也是金屬裝置的腐蝕。
金屬腐蝕是指金屬裝置及其零部件與周圍介質(大氣、水或含有酸、鹼、鹽的溶液等)發生化學或電化學的作用及機械的物理等作用而發生形狀、尺寸等變化所引起的破壞。
腐蝕是影響金屬裝置及其構件使用壽命的主要因素之一。化工與石油化工以及輕工、能源等領域,約有60%的裝置失效與腐蝕有關。
腐蝕不僅影響裝置的使用壽命,而且使得裝置的檢修週期縮短,增加非生產的檢修時間和檢修費用,從而增加生產成本;腐蝕使裝置和管道的跑、冒、滴、漏等化工常見現象加重,使原料和成品造成大量損失,影響產品的數量和質量,同時也汙染環境,危害人體健康;腐蝕會引起裝置**、火災等事故,使裝置遭到破壞而使工廠停止產,給工廠造成巨大的經濟損失甚至可能危及人的生命。
1 金屬腐蝕的分類
金屬腐蝕的分類方法有幾種。根據腐蝕作用的機理來分,金屬腐蝕有兩種:化學腐蝕和電化學腐蝕。
化學腐蝕是指金屬遇到乾燥的氣體或者非電解質溶液而發生化學作用所引起的腐蝕。化學腐蝕的重要特徵是:腐蝕的產物積留在金屬的表面以及腐蝕過程中沒有電流產生。
在化工生產中常見的化學腐蝕有兩種,如在合成氨塔、硫酸氧化爐、石油氣製氫轉化爐等高溫操作的裝置中常發生的腐蝕是金屬的高溫氧化及脫碳。金屬的高溫氧化及脫碳是一種高溫下的氣體腐蝕,是化工裝置中常見的化學腐蝕之一。而在合成氨、石油加氫等一些化工工藝中,常遇到反應介質是氫佔很大比例的混合氣體的情況,並且這些過程又多是在高溫高壓下進行的。
氫氣在較低的溫度和壓力下對普通碳鋼及低合金鋼不會有明顯的腐蝕,但是在高溫高壓下則會產生腐蝕,結果使材料的強度和塑性顯著降低,甚至損壞材料,這種現象稱為「氫腐蝕」。
電化學腐蝕是指金屬與電解質溶液相接觸發生電化學反應而引起的破壞。電化學腐蝕過程是一種原電池工作過程,腐蝕過程中有電流產生,使其中電位較負的部分(陽極)失去電子而遭受腐蝕。電化學腐蝕過程由三部分組成:
陽極反應、電子流動、陰極反應。晶間腐蝕和應力腐蝕即是電化學腐蝕中典型的兩例。
金屬裝置的應力腐蝕及預防措施講解
一 應力腐蝕的機理和特點 1 應力腐蝕 金屬 裝置在拉應力和腐蝕介質同時作用下產生脆性破裂，叫應力腐蝕破裂。2 應力腐蝕破裂的裂縫形態 主要有二種 a.沿晶界發展，稱晶間破裂。b.裂縫穿過晶粒，稱穿晶破裂。也有混合型，主逢為晶間型，支縫或尖端為穿晶型。3 應力腐蝕的特徵 a.必須存在拉應力 外載入核...
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金屬貯罐腐蝕失效分析及預防措施 修改
貯罐的內部腐蝕。貯罐內部產生的腐蝕，主要取決於貯罐的介質性質及貯罐的材質。貯存有腐蝕性的化學物品以及含有腐蝕物質的石油產品的貯罐會產生十分嚴重的腐蝕。在這種情況下，其內壁往往都要塗上防腐效能好的耐腐蝕塗層。貯罐以成品油罐均由低碳鋼板製成，在其氣相部分通常會產生由硫化氫氣體 水氣 或氧氣，或使這三種氣...