高流速强湍流下低碳钢局部环烷酸腐蚀行为

现如今加工劣质高酸原油已成为趋势,但高酸原油炼制中存在显著的环烷酸腐蚀现象.为了明确高流速强湍流对环烷酸腐蚀的影响,开展了不同冲刷角下的环烷酸腐蚀试验,同时进行了不同冲刷角下的流速和湍流强度模拟.结果表明:在不同冲刷角(0～90°)下,试样表面存在显著的流场改变,局部存在流速加剧和显著的湍流现象;高流速强湍流下环烷酸腐蚀速率与不同冲刷角下形成的湍流场相关,整体上随着冲刷角的增大,最大腐蚀深度呈上升趋势,在冲刷角为90°时局部腐蚀深度增加显著;90°冲刷角下环烷酸腐蚀可由局部腐蚀形态转换为局部点蚀形态,点蚀萌生于优先腐蚀的珠光体,并在高流速、强湍流作用下扩展、合并为宏观碟形点蚀坑.     

2种钢在高温高浓度环烷酸中的腐蚀行为与规律

环烷酸含量及其温度是影响石油炼制设备腐蚀的主要因素,过去对其研究报道较少。采用高温反应釜中的挂片失重试验和表面腐蚀形貌微观分析,研究了20钢和321不锈钢在高温高浓度环烷酸中的腐蚀行为。结果表明,随着温度的升高,20钢和321不锈钢的腐蚀速率均先增大后减小,260℃以下反应速率主要受活化反应控制,280℃以上表面吸附成为控制步骤,260~280℃为混合控制;随环烷酸浓度的增加,20钢和321不锈钢的腐蚀速率增大;在环烷酸浓度低于2%时,20钢的腐蚀速率和环烷酸浓度为幂函数关系;当环烷酸浓度超过2%时,两者之间为线性关系。当环烷酸浓度低于3%时,321不锈钢基本不发生腐蚀;当环烷酸浓度超过3%时,腐蚀速率和环烷酸浓度为线性关系。在相同的条件下,321不锈钢的耐蚀性远优于20钢。     

炼油装置常用材质高温环烷酸腐蚀的主要影响因素及腐蚀行为

高温环烷酸腐蚀是高酸值原油加工装置的主要破坏形式,温度、总酸值、流速、材质等均是环烷酸腐蚀的影响因素。以炼化装置常用的304,316L不锈钢和Cr5Mo钢为研究对象,采用高温高压反应釜以正交试验方法研究了其在多因素耦合作用下各因素的影响权重,明确各材料的腐蚀破坏风险。结果表明:高温环烷酸环境中,Cr5Mo耐蚀性最差,腐蚀速率是2种不锈钢的10倍以上,腐蚀破坏风险最高;316L不锈钢耐蚀性最好,其腐蚀速率较低且不随酸值和流速增大而增大;影响Cr5Mo钢高温环烷酸腐蚀速率的因素从大到小顺序依次为流速、温度和酸值:影响304不锈钢的为流速、酸值和温度;酸值是影响316L不锈钢腐蚀破坏的最主要因素;3种材料均表现为点蚀,304和Cr5Mo更为严重,在装置未进行材质升级前应监护使用。     

高温下环烷酸与硫耦合腐蚀实验研究

在炼油过程中,环烷酸与硫同时存在,它们的耦合腐蚀成为影响炼油企业生产的重要因素.通过模拟炼油现场腐蚀情况,在高温反应釜中开展了环烷酸与硫耦合腐蚀行为的实验研究,同时采用EDS和XRD对腐蚀产物膜进行分析.结果表明:高温下,Q235和316不锈钢在单独硫介质中的腐蚀速率呈现出先增加后减小的趋势;在环烷酸与硫耦合腐蚀情况下...     

环烷酸中常减压装置腐蚀行为的受控因素

通过高压釜静态模拟试验,以白油/环烷酸为腐蚀介质进行失重试验,研究了不同温度、酸值和恒温时间下,20号碳钢和Cr9Mo钢材料的腐蚀行为.结果表明:随着试验温度、油品酸值的提高,腐蚀速度增大;恒温6 h后腐蚀速度趋于稳定;在相同的条件下,Cr9Mo钢的耐蚀性优于20号碳钢.     

炼油厂环烷酸腐蚀缓蚀剂的研究进展

综合介绍了国外关于原油炼制过程中控制环烷酸腐蚀的研究现状及最新近展,着重介绍了加注缓蚀剂方法及相关缓蚀剂种类的缓蚀效果的室内和评价方法,指出在200－400℃环境下抑制环烷酸的腐蚀效果,磷系缓蚀剂比非磷系缓蚀剂更好,但应注意它对后续深加工过程中所用催化剂的损害。     

A3钢在环烷酸中腐蚀的物理化学行为

用失重法测定了不同温度下Ａ３钢在环烷酸中的腐蚀速率。将试验结果与热力学和动力学方程进行拟合，得到温度与腐以应速度常数方程为：ｌｎｋ＝９．４６－４．３６５／ｔ，环烷酸与Ａ３钢的反应表观活化能为：Ｅａ＝３４６ｋＪ／ｍｏｌ，摩尔反应为：Ｑ＝ΔＨ＝２５．２ｋＪ／ｍｏｌ。用簇集理论分析了环灶酸分子的缔合状态与Ａ３钢的腐蚀的关系。     

温度和湍流对Cr合金钢环烷酸腐蚀的影响

对环烷酸腐蚀控制机制分析推测高温高流速下lnv与(-1/T)间的规律。对API581中Cr合金钢的腐蚀数据进行分析及模拟实验。结果表明:lnv-(-1/T)之间存在线性规律,应用lnv-(-1/T)线性规律可以较准确预测不同温度下Cr合金钢的平均环烷酸腐蚀速率。根据Fluent模拟得到不同条件下腐蚀试样表面的湍流分布,将试样表面湍流分布与表面3D腐蚀深度关联后可明确湍流强度会显著影响局部腐蚀深度。在2%弱湍流区,局部最大腐蚀深度与总平均腐蚀深度比值仅为1.56,但在8%湍流强度下,两者比值可大于3.7,影响程度随湍流强度的增加呈曲线快速提高。     

新型环烷酸腐蚀动态模拟试验装置的研制

鉴于环烷酸腐蚀在炼油行业中的重要性和普遍性以及模拟试验难度大,研制了具有远程、安全、快捷、直观特性的新型环烷酸腐蚀动态模拟试验装置.该装置由循环回路系统、控温系统、PLC控制系统及电脑监控系统组成,实现了温度、流速、冲蚀角度、材料、油品种类、缓蚀剂等对环烷酸腐蚀影响等变量的交叉控制,有助于研究材料的高温环烷酸腐蚀行为;尤其是试样室的设计,实现了与实际工程极为相似的高流速汽-液双相冲刷流程,可为炼油行业的选材提供重要参考依据,具有很强的模拟性和实用性.同时,有效地避免了试验过程中油品的结焦问题.     

减二线馏分油中炼厂常用钢材的动态冲刷腐蚀行为

为了更好地解决炼厂在流动条件下减二线馏分油对管路的腐蚀问题,研究了流动条件下Q235碳钢和Cr5Mo合金钢的耐环烷酸和硫冲刷腐蚀性能,并与炼厂常用钢材渗铝碳钢和304不锈钢进行比较。结果表明:Cr5Mo钢的腐蚀速率明显小于Q235钢的,酸值越大两者的腐蚀差别越明显(酸值>5 mg KOH/g);随着酸值和硫含量的增大,Q235钢腐蚀速率有明显增大的趋势; Cr5Mo钢的腐蚀速率随着酸值的增大基本保持不变,甚至有一定的下降;相比于Q235(腐蚀速率6.3 mm/a)和Cr5Mo钢(腐蚀速率1.5 mm/a),渗铝碳钢和304不锈钢表现出优异的耐冲刷腐蚀性能,渗铝碳钢腐蚀速率为0.2 mm/a,而304不锈钢几乎没有失重。     

碳钢和不锈钢在高温重质油中的腐蚀行为

石油炼厂减二线油中含有少量的环烷酸,当温度高于200 ℃时,其中的环烷酸与高温活性硫的共同作用, 加剧了金属设备的腐蚀.利用高压釜,以减二线重质油为介质进行动态腐蚀失重试验,考察了200～380 ℃内不同剪切速率下油品对Q235A、16Mn、Cr5Mo等三种低合金钢,18-8、304和316L不锈钢材料的腐蚀行为.发现低合金钢在相同温度下,Cr5Mo的腐蚀速率最小,且这33种低合金钢的腐蚀速率均在260 ℃左右出现一个局部极大值;当温度超过300 ℃后,它们的腐蚀速率再次随温度升高而增加;对于不锈钢,其腐蚀速率则随温度升高而单调增加,316L的耐蚀性最好.     

高温时效后的310不锈钢高温硫腐蚀研究

研究了310不锈钢在气氛总压为10^-5Pa,于2.3％SO2－S2－8.8％N2气氛中600℃下的高温硫腐蚀行为。利用金相、能谱及X射线衍射等分析手段对其腐蚀形貌、成分及结构进行了分析。结果表明：310不锈钢于700℃,10000h时效在其晶界大量析出σ相,造成晶界附近贫Cr,从而降低了晶界抗硫腐蚀性能,使高温时效处理后的310不锈钢6抗硫腐蚀能力明显降低,未时效处理的310不锈钢以均匀腐蚀为主,时效处理后的则以晶界腐蚀为主,并伴随有均匀腐蚀。     

铁素体不锈钢在高温尿素环境中的腐蚀行为研究

对三种商用车排气系统用铁素体不锈钢(436L、439M、441)进行了尿素结晶腐蚀试验,以模拟铁素体不锈钢在商用车排气系统内选择性催化还原器(SCR)中的渗氮腐蚀行为。探究了合金成分及夹杂物对不锈钢耐高温尿素腐蚀的影响,并依据EDS表征结果阐释了材料内部腐蚀的渗氮机理。研究表明,在高温热震疲劳和氧化的协同作用下,高温高氮的环境导致铁素体不锈钢晶界及晶内局部区域快速析出氮化铬颗粒,造成晶界及基体局部区域贫铬。由于436L和441不锈钢含有较高的Mo和Nb,其耐高温尿素腐蚀能力显著优于439M。此外,由于436L和441不锈钢中夹杂物细小弥散,也降低了氮化铬在夹杂物的形核析出几率,成为提高抗高温尿素腐蚀的另一个因素。     

高温炉水中Cl-对碳钢水冷壁管的腐蚀行为研究

通过高压釜静态试验及表面膜EPMA分析,得出在高温炉水中,20A碳钢的增重速率随Cl^-浓度升高而提高,在0．4mg/L时达到最大值,然后又逐渐降低,其溶解速率呈对数曲线变化;Cl^-在开口蚀孔周围富集,含量高于蚀坑内,对现场水冷壁管取样分析也得到了相同的结论。     

X65钢在高温高压CO2酸性溶液中的腐蚀行为

利用高温高压釜,通过失重法、SEM、XRD以及电子探针微观结构分析等方法,研究了X65钢在四种不同高温条件下及1 MPa分压的饱和CO2的NACE酸性溶液中的腐蚀行为。结果表明:(1)在所研究的温度范围内,X65钢在CO2腐蚀介质中表现出高的腐蚀速率;随着温度的升高,腐蚀速率呈先下降再升高的趋势,90℃时最小;(2)表面生成了FeCO3为主的腐蚀产物膜;(3)CO2腐蚀的作用形成了钢表面点蚀、坑蚀、台地腐蚀特征;(4)Cl-为点蚀的"激发剂",并且在点蚀坑内富集,导致局部Cl-浓度差不同,促进点蚀发生;(5)CO2腐蚀是各种因素相互作用的结果。     

35钢在模拟酸雨溶液中的腐蚀行为

35钢在城市交通工程中应用越来越多,酸雨对其腐蚀严重,过去对其研究不多。为此,配制了模拟酸雨溶液,研究了35钢在模拟酸雨溶液中的腐蚀行为,探讨了酸雨酸度和浸泡时间对35钢腐蚀行为的影响。采用极化曲线、电化学交流阻抗(EIS)及扫描电镜(SEM)方法对35钢的腐蚀进行了测试分析。结果表明:随着模拟酸雨溶液pH值的降低,35钢的腐蚀电流逐渐增大,腐蚀速率增大,腐蚀电位负移;随着浸泡周期的延长,阻抗谱中锈层阻抗增大,腐蚀速率降低,表面生成的腐蚀锈层对基体起到一定的保护作用。SEM和EDS分析表明,35钢在低pH值的酸雨中腐蚀严重,表面蚀坑密集且深,腐蚀产物粗大疏松,致密性差,为硫酸盐,而pH值升高时腐蚀相对较轻,蚀坑较小。     

Corrosion Behavior of 20 Steel,Copper, Brass,and Aluminum in Inhibited Acid Solutions

Materials Science - We show the possibility of application of environmentally friendly substances, such as xanthan gum, urotropin, extract of oak chips, and technical glycerol, as corrosion...