电化学保护技术在化工生产中的应用

我公司从1974年开始在冷析结晶器上进行电化学保护,又陆续在氨冷凝器、干燥冷却器、吸收冷却器、海水冷却器及海水泵上实施了电化学保护技术,都取得了很好的保护效果,说明电化学保护技术在化工生产中可以用来防止和减轻设备的腐蚀,进而延长化工设备的使用寿命.1应用实例1.1在冷析结晶器上实施外加电流的阴极保护冷析结晶器材质为普通碳钢,规格为8500×8800,介质成分(%):FNH340～45,Cl-110,CNH365,CO225,腐蚀速率为0.83～1.08m....     

TC4在海水和酸雨中的腐蚀磨损交互作用研究

以GCr15/TC4为摩擦副,蒸馏水、人工海水和人工酸雨为腐蚀润滑介质,使用TRB3销-盘式摩擦磨损试验机研究不同水基介质对TC4合金磨蚀机制及腐蚀磨损交互作用的影响。结果表明：不同水基介质中TC4合金的磨损机制不同,海水中疲劳剥层最严重,蒸馏水中粘着磨损最明显,酸雨中磨粒磨损最显著,且海水和酸雨中的摩擦系数略低于蒸馏水。酸雨中磨痕的长度、宽度、深度均大于海水和蒸馏水;TC4合金磨损体积表现为酸雨>海水>蒸馏水,随循环次数增加呈线性增长。3种介质中TC4合金腐蚀磨损交互作用比率表现为酸雨>海水>蒸馏水趋势,蒸馏水中TC4材料流失由机械因素主导,海水和酸雨中则由腐蚀交互作用与机械因素主导;随着载荷增加蒸馏水中的腐蚀交互作用比率降低,机械因素对磨蚀的影响逐渐显著。     

全钛冷凝器在火电、核电工程中的应用前景

用海水冷却的滨海电站和用污染淡水冷却的电站都存在铜合金冷凝器的严重腐蚀问题,诸如点蚀、砂蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀等。钛的比强度高、有良好的机械性能和优异的耐海水腐蚀性能。在静止或高速流动的海水中腐蚀速度极小,在常温海水中不发生点蚀或缝隙腐蚀。在120℃以上有可能产生点蚀或缝隙腐蚀,发生应力腐蚀的敏感性与其成份、结构和缺陷有关。表面有铁颗粒沾污时易导致吸氢和氢脆。钛管壁具有滴状冷凝特性,耐冲刷,不易结垢,可采用较高水流速度,其综合传热性能可与铜合金管相比。由于节省了一些附属设备,全钛冷凝器的制造成本与铜镍合金管冷凝器相差不大,有广阔的应用前景。     

核电站高温取样冷却器失效机理

采用化学分析、体视显微镜和SEM/EDS对核电机组泄漏的高温取样冷却器蛇形管材料的化学成分、腐蚀宏观和微观形貌进行了分析观察,结合冷却器的环境工况,提出了蛇形管腐蚀失效的机理。腐蚀产物的EDS能谱分析显示,蛇形管腐蚀失效部位有大量Fe、P和微量Na元素存在,说明蚀坑和穿孔是因为磷酸盐诱发的碱性腐蚀所致。蛇形管外壁局部过热,促进局部液体沸腾汽化,使得近壁处水中的磷酸盐和杂质含量达到饱和,从而以固相析出附着在管壁上。一方面,析出的磷酸盐与蛇形管表面氧化物发生磷酸盐反应;另一方面,介质的浓缩与沉积使传热恶化,导致磷酸盐隐藏和碱性腐蚀的发生,从而造成蛇形管形成蚀坑和穿孔。     

丙烯腈反应气体冷却器换热管的腐蚀失效原因

某石化公司丙烯腈生产装置反应气体冷却器,运行仅数月就发现管板和换热管束端口发生严重的局部腐蚀等失效缺陷。现场取样,采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等重点分析了缺陷处的腐蚀形貌和产物,并对工艺介质化学特性进行全面检测分析;利用有限元模拟分析管板与换热管的温度场。结果表明,换热管内壁距离管板约17～25cm的位置严重腐蚀减薄,其机理为H_2SO_4露点腐蚀;H_2SO_4的来源是喷射固体颗粒,其内部含有的(NH_4)_2SO_4,在高温环境(约440℃)会分解出SO_2,SO_2与残余O_2、H_2O(气)进一步反应生成H_2SO_4。     

HAl77-2铝黄铜换热管应力腐蚀开裂

针对换热管腐蚀泄漏问题,采用金相、扫描电镜、能谱等技术对换热管的腐蚀形貌、腐蚀产物成分进行分析。结果表明:换热管内冷却介质中高含量的氨氮对换热管应力腐蚀开裂起主要作用;管子端部与管板的胀接,使其胀管与未胀过渡区留下了较大的残余应力;换热管选用的HAl77-2铝黄铜管也不适合在含有很高氨氮介质的环境中使用。因此,在腐蚀介质、残余应力、敏感材料三个条件都具备的情况下,换热管短期内发生应力腐蚀开裂而泄漏失效。     

HSn70-1船用冷凝管腐蚀穿孔失效分析

某船用HSn70-1冷凝管使用过程中出现腐蚀穿孔。通过化学成分、金相组织和能谱分析以及扫描电镜等方法对失效样品进行了分析。结果表明,介质中的Cl~-引起管内壁局部点蚀,加上冲刷腐蚀、脱锌腐蚀、晶间腐蚀的交互作用,引起腐蚀加速,最终导致穿孔。提出了预防或延缓腐蚀穿孔的措施。     

钛铜共用海水冷却器的牺牲阳极保护

以上海石化海水冷却器钛管口氢脆开裂事故为例,探讨了钛吸氢临界电位及钛铜共用海水冷却器的合适阴极保护电位,选用的牺牲阳极既要防止钛氢脆,又要保护铜不腐蚀。进而为适用于杭州湾海水的钛铜共用海水冷却器的牺牲阳极进行了开发,以纯铁、Fe-9Ni与Fe-6Cr-4Ni三种阳极试样做电化学测试与浸泡腐蚀等试验,得到Fe-9Ni阳极为最佳选择,并在两台复水器上使用,效果良好。     

硫磺回收装置中冷凝却器的腐蚀和防护

详细分析了硫磺回收装置中冷凝冷却器的腐蚀原因,在生产实践基础上提出了相应的防护策略。     

循环苯塔回流罐顶冷却器E1119腐蚀泄漏原因分析

乙苯装置循环苯塔回流罐顶冷却器E1119仅使用8个月即发生腐蚀泄漏。对冷却器进行了宏观检查、工艺介质分析和垢样分析,对失效管件进行了金相分析、X射线衍射和能谱分析,认为,壳程介质苯中含有的硫化物和氯化物是引起腐蚀的主要原因。其腐蚀机理主要是H2S、HCl、H2O低温电化学腐蚀引起冷却器管束外壁全面均匀腐蚀结垢和垢下大面积腐蚀坑甚至腐蚀穿孔,并提出了防护对策。     

经济型耐缝隙腐蚀钛合金

钛在海水等中性氮化物及氧化性酸环境中具有比不锈钢更好的抗点蚀和抗缝隙腐蚀能力,但纯钛用于海水淡化装置中,往往在管/管板接头处发生缝隙腐蚀,特别在温度和介质浓度比较苛刻的条件下,缝隙腐蚀更难以避免.     

Cr25Mn10Mo4Ni2N双相不锈钢耐蚀性能的研究

采用中频感应炉制备了节Ni型Cr25Mn10Mo4Ni2N双相不锈钢并进行了固溶处理。利用动电位极化曲线及交流阻抗谱技术研究了材料的耐蚀性能,并选取2205双相不锈钢及316L奥氏体不锈钢作为对比,研究了3种材料在人工海水、模拟油田及模拟地层水介质中的腐蚀行为。结果表明,节Ni型Cr25Mn10Mo4Ni2N双相不锈钢耐蚀性能最好,2205双相不锈钢次之,316L奥氏体不锈钢耐蚀性能最差;材料在模拟地层水介质中的腐蚀程度最严重,其次为模拟油田介质,人工海水介质腐蚀程度最低。     

钛铜共用的海水冷却器的牺牲阳极保护

钛在海水中具有优异的耐蚀性，而铜合金由于严重腐蚀则不能适应生产需要．用钛制作海水冷却器，能确保其安全稳定可靠运行，随着钛管制造工艺与焊接技术的进步，使得选用钛材制作海水冷却器变得更为容易．但由于钛材一次性投资相对较高，为了节省费用，在老设备改造时，只将省换为钛管，管板仍采用铜合金；或者管子与管板采用钛，而保留原铜合金复层的封头，但这样由于电偶接触会加速铜合金的腐蚀，仍须采用原有的电化学保护，而如果保护电位过负，即过度阴极极化，又会促使钛管口部位吸氢而致脆．上海石化公司1号乙烯装置的许多钛制海水冷…     

核电用690合金传热管抗苛性应力腐蚀性能评价

采用C形试样浸泡的试验方法,评价了两种加载状态下三种690合金传热管在325℃的50%NaOH介质中长期抗苛性应力腐蚀开裂能力,用XRD方法测量加载后应力值,对表面氧化膜进行了细致的分析,结果表明：采用螺钉缓慢加载的C形试样最大载荷值存在一定量的释放,国产管比进口管的释放量大;在325℃的50%NaOH介质中,国产管与进口管均具有良好的抗SCC性能,国产A管与进口C管的表面氧化膜特征更接近;在高温浓碱介质中,690合金传热管良好的抗苛性应力腐蚀能力与表面生成的双层结构的氧化膜及沿晶界析出连续状碳化物结构特征相关。     

新型黄铜冷凝管的研制

<正> 发电厂对冷凝管的耐蚀性能要求十分严格。因此国内从五十年代开始,对冷凝管腐蚀问题进行了大量的研究工作。目前已经普遍采用添加微量元素砷,来提高黄铜冷凝管耐脱锌腐蚀能力。在电厂正常水质条件下,使用寿命可达15年以上,而且质量比较稳定。但由于我国电厂分布广,水质情况复杂,黄铜冷凝管还存在着一定的局限性,不能满足众多电厂要求。所以,开发研究新型冷凝管材料,是十分必要的。     

核电厂海水阀门螺栓腐蚀原因分析及解决措施

某核电厂海水冷却水系统阀门螺栓发生严重腐蚀,影响系统的稳定运行。本文从阀门阀瓣和螺栓的材料成分、介质和环境等方面对螺栓腐蚀原因进行了分析,结果表明造成螺栓腐蚀的原因为电偶腐蚀,最后提出了解决措施。     

福清核电辅助冷却水系统管道腐蚀穿孔原因分析

核电厂中存在很多介质为海水的管道。由于海水的高腐蚀性,这些管道在设计上已考虑有涂层、衬胶和牺牲阳极等腐蚀防护方法,但仍有腐蚀不断发生,甚至造成管道穿孔。本文通过对福清核电厂辅助冷却水系统管道腐蚀穿孔事件的分析,得出造成腐蚀穿孔的三个主要原因为管道防腐施工质量偏低,牺牲阳极保护不足,发生腐蚀穿孔的短管和相连的换热器发生电偶腐蚀。通过对本次事件的原因分析和总结,为电厂后续机组的防腐设计起到了指导作用,同时也为电厂海水管道防腐工作提供了参考数据。     

紫铜海水管焊接部位在海水中的腐蚀特征

采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜结合能谱测试技术研究了紫铜海水管焊接接头部位在海水中的腐蚀特征。结果表明:采用黄铜焊条的接头部位为α β双相黄铜,在海水中发生了严重的不均匀脱锌腐蚀,脱锌后合金表面的颜色由黄变为紫红;腐蚀产物主要由ZnCl2和ZnSO4等锌盐和锌的氧化物ZnO2和ZnO组成,此外还含有少量的铜绿Cu3(SO4)(OH)4;采用白铜焊条的接头部位为Cu-Ni-Zn三元单相固溶体(α相),在海水中浸泡前后结构未发生变化,表面较致密、无明显孔洞和点蚀,与黄铜焊缝相比,具有优异的耐海水腐蚀性能。     

常顶换热器管束腐蚀与工艺防腐

针对Ⅲ蒸馏装置常顶一段冷凝冷却器E-0的腐蚀问题，探讨以往工艺防腐失效的原因，通过改进工艺防腐方案，延缓腐蚀的发生。     

机油冷却器内部压力分布研究

运用计算流体力学(CFD)技术,将机油冷却器翅片区域简化为多孔介质模型,研究在机油流动分配不均匀的条件下机油冷却器内部压力分布情况,提出一种确定多孔介质模型中阻力系数的方法以及表征油冷器内部压力关于进口压力、芯子层数、进口流速等因素的数学模型,实现了油冷器内部压力大小的预测。