高温硫腐蚀与防护

结合作者的研究结果和工作实践，综合评述了高温下硫化引起的腐蚀（包括高温硫化，高温混合气氛下的硫化－氧化的热腐蚀）指出了腐蚀的特点和规律，影响因素，腐蚀形貌及其危害，提出防止或减轻高温硫腐蚀的措施和建议。     

Fe(OH)3的高温硫腐蚀产物氧化自燃性影响因素研究

 研究了Fe(OH)3在240℃～360℃高温条件下与元素硫的反应和硫化产物在95℃空气中的氧化反应,研究了硫化温度、硫化时间、氧化温度及水分对产物氧化自燃性的影响;同时采用X射线衍射仪鉴定硫化产物组成.结果表明,Fe(OH)3高温硫腐蚀产物主要是FeS2,该腐蚀产物在氧化温度95℃以上时具有较高氧化自燃性;硫化温度及氧化温度越高,硫化时间越长,有水存在时硫腐蚀产物的氧化自燃性越大,越容易氧化放热,引起油品自燃.     

硫磺回收装置的腐蚀与防护

本文分析了硫磺回收装置存在的高温硫化腐蚀、电化学腐蚀等主要腐蚀现象及腐蚀机理。讨论了独山子石化公司炼油厂出现的工艺操作等引起的腐蚀问题，并提出了相关解决对策。     

原油高温腐蚀性能研究

本文综述了国内外原油高温腐蚀性能的研发现状,分别归纳分析了高温硫腐蚀和高温环烷酸腐蚀在腐蚀机理及其影响因素、腐蚀预测、以及腐蚀控制措施方面的研究进展。同时探讨了存在的问题和可能的重点研究方向。     

炼厂的环烷酸腐蚀问题及最新研究动态

回顾了高酸原油加工防腐经验。加工高酸值原油是炼油企业控制成本、提高赢利空间的重要手段,但同时要面临设备腐蚀加剧问题,如高于230℃的高温部位、减压塔内器件、过流部件等腐蚀严重。各炼油企业普遍采取装置适应性改造、材质升级、加强在线腐蚀监测、高温缓蚀剂等技术手段应对高酸值原油腐蚀问题,然而设备腐蚀风险并没有得到彻底控制,由于腐蚀严重而导致的非计划停工仍难以杜绝,因此许多学者持续开展了高温环烷酸腐蚀研究。通过在模拟介质中的实验研究掌握了温度、总酸值、硫含量等因素对高温环烷酸腐蚀的影响,发现硫腐蚀可以部分抑制环烷酸腐蚀。近年来,实际馏分中环烷酸腐蚀和硫腐蚀交互作用得到了更多关注,重点是研究硫腐蚀产物膜在环烷酸腐蚀环境中的作用和机理。发展了旋转圆环实验装置、喷射式实验装置、流经式迷你高压釜、常温高速双相流模拟装置等,从不同角度模拟工况条件,使之更加接近工业生产实际工况。发展了预成膜-后腐蚀的"Challenge(挑战)"实验,用于研究钝化膜在高温环烷酸腐蚀中的行为和特性。环烷酸在馏分中的分布以及对腐蚀的影响也得到了广泛关注。基于机理或者经验数据的腐蚀预测模型已经成为各种炼厂设备完整性管理技术的基础。     

Ni3Al基合金及其复合材料在劣质煤燃烧环境下抗硫腐蚀及抗氧化性能研究

研究了金属间化合物Ni3Al基合金的抗氧化、抗硫化性能。结果表明，Ni3Al基合金在劣质煤燃烧的高温环境下，具有良好的抗硫腐蚀性能，是耐热钢2520合金的3．6倍，是一种极具应用前景的高温耐硫蚀新材料。     

抗硫酸露点腐蚀钢的表面研究

以高硫重油为燃料的锅炉烟气中常含有较多的ＳＯ２、ＳＯ３在锅炉的低温部位，如空气预热器、集尘器、烟道、烟囱等处引起所谓的“硫酸露点腐蚀”。日本开发的各种Ｓ－ＴＥＮ烟具有良好的抗硫酸露点腐蚀性能。在成分上，Ｓ－ＴＥＮ钢与普通碳钢不同的是：它含有少量的Ｃｕ、Ｓｂ元素，但这些合金元素提高抗硫酸露点腐蚀的机理仍不清楚。本工作对供货状态的、以及在硫酸中浸泡过的Ｓ－ＴＥＮ钢进行ＡＥＳ分析和ＳＥＭ观察及能谱分析，     

燃煤锅炉高温硫腐蚀浅析

本文阐述了高温硫腐蚀的形成过程、影响因素、高温腐蚀防治方法和高温腐蚀数值模拟等方面。得出：(1)高温硫腐蚀的发生过程极为复杂，其根本原因在于水冷壁附近存在还原性物质(CO、H、OH)导致的煤中硫物种向H₂S和气态单质S等腐蚀性物质的转化。腐蚀性物质不仅破坏金属管壁表面的氧化膜，同时还与内部金属反应，产生恶性循环；(2)贴壁风法是现阶段主流的高温腐蚀防治方法，其在预防近壁处H₂S等腐蚀性物质的生成起到了关键作用，但在影响锅炉燃烧效率、运行成本过高等方面还有待进一步提高；(3)数值模拟研究中的总包反应机理和详细反应机理各有优劣，两者结合是现在高温硫腐蚀数值模拟的主流方法，能够很好预测炉内高温腐蚀，在结果精确度上还存在较大误差。     

Fe-15Ce合金在H2-CO2、H2-H2S及H2-H2S-CO2气氛下的腐蚀

研究了600℃时Fe-15Ce合金在H2-CO2、H2-H2S及H2-H2S-CO2 3种气氛中的腐蚀行为，Fe-15Ce合金腐蚀后发生了Ce的内氧化或形成了复杂的腐蚀产物膜，而未出现Ce的选择性氧化或硫化，这主要是合金中存在着两相及Ce在Fe中极低的溶解度的结果。Fe-15Ce合金在本实验条件下的氧化-硫化腐蚀速度低于相同温度、压力下的纯硫化。     

在交替氧化-硫化气氛中12Cr钢的高温腐蚀

研究了１２Ｃｒ铁素体钢在模拟煤燃烧过程氧化－硫化交变气氛中的腐蚀行为，四循环腐蚀后生成由硫化物和氧化物交替组成的层状腐蚀膜，并发生了硫渗透入氧化膜而氧渗透入硫化膜的现象，其腐蚀动力学依赖于气体化学万分的变化以及所形成的氧化、硫化的特性。     

石化设备高温耐蚀合金选材

炼油及石化设备高温部位因素温氧化、硫化腐蚀,渗碳、渗氮、卤素腐蚀等造成腐蚀破坏,介绍了国内外石化工业常用的一些耐蚀合金、选材一般原则和石化装置典型高温部位用材情况。     

Co-15Ce合金在800℃不同硫压下的硫化

研究了含15wt%Ce的Co-Ce合金在800℃、H2-H2S气体中的硫化腐蚀行为,硫分压分别为10-2Pa及10-3Pa.Co-15Ce合金在800℃硫压为10-2Pa时的腐蚀速度很快,几乎与纯Co相当,而在硫压为10-3Pa时,因其硫压在硫化钴的平衡分解压之下,故其腐蚀速度很慢.该合金硫化腐蚀后形成复杂的腐蚀产物膜,在硫压为10-2Pa时其腐蚀产物膜的最外层为纯Co的硫化物层,其下为Ce的硫化物与Co的硫化物的混合物层,内层为Ce的硫化物与金属Co的混合物层;在硫压为10-3Pa时其腐蚀产物膜仅为Ce     

蒸馏装置高含硫渣油部位的腐蚀失效分析

结合兰州某加工高硫高酸原油炼厂蒸馏装置渣油系统发生的腐蚀火灾事故，通过对失效设备进行元素含量分析、能谱分析、原子吸收光谱分析和表面形貌及断面形貌观察，认为高温渣油系统的腐蚀主要是高温硫的腐蚀。针对该系统的腐蚀特征，提出应重点采用耐蚀材质和腐蚀监测两项防腐对策。     

不同组织形态的Rene80合金在含硫气氛中受载时的高温腐蚀

研究了普通铸造与定向凝固的Rene 80高温合金在含SO_2气氛中受载时的高温腐蚀行为。研究结果表明:在含SO_2气氛中普通铸造合金沿晶界发生灾害性硫化-氧化腐蚀,并导致合金早期断裂。而定向凝固合金由于横向晶界的消除,并不发生上述灾害性硫化-氧化腐蚀。因此在高温腐蚀环境中受载时的合金破坏是高温腐蚀、蠕变以及合金组织形态交互作用的结果。     

高温时效对310不锈钢硫化行为的影响

研究了高温时效前后的310不锈钢样品在气氛总压为1 05Pa，2.3%SO2/S2/8.8%N2气氛中600℃下的高温硫腐蚀行为.利用金相、扫描电镜/ 能谱及Ｘ射线衍射等分析其腐蚀形貌、成分及结构.结果表明：经时效处理的310不锈钢比未 时效处理者腐蚀严重，前者以晶间腐蚀为主，后者以均匀腐蚀为主.310不锈钢于700℃，100 00 h时效后在晶界大量析出σ相，使晶界附近贫Cr，降低了其抗硫腐蚀性能.     

Ag-Cu-Al-Y合金在Na2S溶液中的腐蚀行为研究

采用腐蚀失重法研究了Ag-Cu-Al-Y合金在Na2S溶液中的腐蚀动力学行为,利用金相(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)等手段分析了合金腐蚀前后显微组织,探讨了Ag-Cu-Al-Y合金在Na2S溶液中的腐蚀机理。结果表明,添加稀土Y能明显改善Ag-Cu-Al的抗硫化腐蚀性能,其中添加0.03at%Y的银合金具有最小的硫化腐蚀速率。在Ag-Cu-Al-Y合金的硫化腐蚀过程中,腐蚀优先发生在晶界处,腐蚀过程首先形成保护性的致密氧化物层(Y2O3和Al2O3),阻碍氧、硫离子进一步扩散;随着氧化层的逐步剥落,氧、硫离子迅速扩散进入合金内部,并优先与Cu反应形成Cu2S。腐蚀产物内层组织主要为致密氧化物层,外层疏松组织为氧化物和硫化物共存组织。     

12Mt/a常减压装置的典型腐蚀及防护

某12Mt/a常减压装置自开工以来出现了常压塔顶低温腐蚀、减三线塔壁及集油箱腐蚀、稳定塔顶板式空冷腐蚀等,对腐蚀原因进行了分析,并提出了防护措施。塔顶低温腐蚀主要是由于盐酸和NH4Cl垢下腐蚀,应采取在脱后原油中加注2~3mg/L NaOH,将塔顶挥发线注水口改在空冷器入口分别注水,进行装置材料升级、原料控制、操作调整、腐蚀监测等防护措施。减三线及集油箱腐蚀是典型的高温硫和环烷酸腐蚀,需要采用材质升级或控制原料硫含量、酸含量等腐蚀防护措施。稳定塔顶空冷腐蚀泄漏则是由2205双相钢焊接工艺及质量问题造成的,需要控制设备制造质量及原油中的硫、氯含量。装置运行情况表明,采取的防护措施得当,腐蚀风险基本可控。     

合金元素（Cr,Ni,Al,Y）对Cr,Ni,Fe基合金高温硫腐蚀的影响

研究了带有不同含量Cr、Ni、Al、Y合金元素的CrNiFe基合金在600℃,Ps_2为64×10~2Pa,Po_2为0.53×10~(-2)Pa的硫蒸气环境下的高温硫化腐蚀。测定并比较了这些合金的硫化腐蚀失重,通过金相、X光衍射相分析和电子探针技术分析研究了硫化物锈层的形貌和结构特征。研究结果表明:加入Cr对于降低合金硫化速率是有益的,而Ni含量的增加对合金的抗硫化性能是有害的,而加入少量的Al、Y对于提高合金抗硫化性能的作用十分显著。在硫化物锈层组成和结构分析的基础上,讨论并提出了添加不同合金元素的合金的硫化机制。     

Fe-Al系合金抗高温硫化腐蚀性能研究进展

铁-铝金属间化合物具有优异的力学性能和抗高温氧化、硫化腐蚀性能,被公认为是航空材料和高温结构材料领域内具有重要应用价值的新材料,因而成为人们研究的重点课题之一。金属硫化层和氧化层的生长机制有许多相似之处,影响铁-铝金属间化合物抗腐蚀性能的因素主要有:合金成分、腐蚀气氛和工艺、预处理工艺等。本文系统地综述了铁-铝金属间化合物的硫化过程及其机理以及抗高温硫化腐蚀性能的研究进展。     

新型高铬合金和NiCrFe-Cr3C2电弧喷涂涂层抗高温腐蚀性能的研究

基于动力用煤在燃烧过程中产生的硫氧化物对电厂锅炉“四管”所造成腐蚀的严峻现状，对新型高铬合金和NiCrFe—Cr3C22种电弧喷涂涂层在700℃下的高温腐蚀动力学规律进行了研究。并采用配有能谱分析仪的扫描电镜(SEM)以及X射线衍射仪(XRD)等检测设备对腐蚀产物的形貌和相组成等进行了分析。试验结果表明：新型高铬合金涂层具有更低的氧化速度，表现出较优异的抗高温腐蚀性能，其表面生成了连续的Cr2O3保护膜。