硫磺制酸系统余热锅炉二级过热器管失效原因分析

采用金相、EMPA、X—射线衍射和化学分析等方法对南京磷肥厂使用十个月后未经保护的12CrMoV和使用一年后经喷铝保护的12CrMov及18-8不锈钢管取样进行了分析。结果表明,二级过热器管的失效起因于管子表面的高温氧化和硫化腐蚀。 未经保护的12CrMoV管腐蚀严重,其腐蚀产物是非保护性氧化皮和铁的硫化物,而经喷铝保护的12Cr_1MoV管和18-8不锈钢管在该腐蚀条件下,由于生成能阻止O_2和S侵入金属的Al_2O_3和Cr_2O_3保护膜而表现出良好的抗腐蚀性能。 根据上述结果,提出了可能的腐蚀机制及其解决途径。     

热浸铝镀层在氯化铵环境中的腐蚀行为研究

目的研究改进工艺热浸铝后的炼化加氢换热器管束在不同氯化铵环境下的耐腐蚀性能,并对其耐蚀机理进行分析。方法采用改进的热浸铝工艺对20#钢、15CrMo钢和321不锈钢进行表面处理,利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪对镀层厚度、组织和成分进行分析,采用氯化铵垢下腐蚀实验和高温高压釜模拟工况实验评价热浸铝镀层的耐氯化铵腐蚀性能。结果 20#钢、15CrMo钢和321不锈钢热浸铝层无表面缺陷,热浸镀铝层厚度均≥0.080 mm,镀层结构主要由纯Al层、Fe-Al合金层以及少量的Al_2O_3组成。在潮湿氯化铵条件下,20#钢和15CrMo钢的腐蚀速率均随着温度的升高而明显增大,80℃时的腐蚀速率分别达到21.6mm/a和19.9mm/a;321不锈钢有明显点蚀现象。热浸镀铝后,在相同介质中放置一个月,发现三种试样没有腐蚀现象出现。高温高压釜模拟工况实验后,热浸铝镀层表面同样也没有腐蚀现象发生。结论采用改进工艺获得的20#钢、15CrMo钢和321不锈钢换热器管束热浸铝镀层质量符合国家标准要求,潮湿氯化铵垢下腐蚀实验和高温高压釜模拟工况实验结果证实,热浸铝镀层在氯化铵服役环境下具有良好的防腐性能。     

硫铁矿制酸系统余热锅炉二级过热器管失效原因分析

分析了余热锅炉中二级过热器管(材质为12CrMoV)的失效原因,结果表明管子的腐蚀和超温可能与失效过程有关,但管子表面腐蚀是二级过热器管失效的主要原因。 利用X-射线衍射、金相、电子探针、红外、差热分析和化学分析等方法,研究了取自现场的腐蚀产物形貌、化学组份和结构。腐蚀产物主要是Fe_2O_3、Fe_2(SO_4)_3和铁的硫化物。因此腐蚀机制可能是Fe_2(SO_4)_3在高温下分解产生高分压的SO_3所引起的硫化和氧化。在分析结果的基础上,提出了解决这种问题的可能途径。     

N80、45#、20#钢在京11区块注入水中的腐蚀规律

目的研究三种油田常用材质N80、45~#、20~#钢在华北油田京11断块注入水中的腐蚀行为。方法采用离子色谱法对京11断块注入水进行水质分析,采用失重法和电化学极化曲线测试方法研究了N80、45~#、20~#钢管材在华北油田京11断块注入水中的腐蚀规律与腐蚀机理,并对试样腐蚀前后的形貌进行了记录分析。结果当注入水中的碳酸钠质量浓度为1000 mg/L和4000 mg/L时,45~#、20~#和N80三种试样的腐蚀速率较大,45~#钢的腐蚀速率最大,为0.1322 mm/a,且试样表面均产生了明显的腐蚀坑及大量腐蚀产物;当碳酸钠质量浓度为12 000 mg/L和20 000 mg/L时,3种试样的腐蚀速率很小,远远低于0.076 mm/a,且试样表面几乎不产生腐蚀产物。结论当京11断块注入水中的碳酸钠投加量低于12 000 mg/L时,管柱的腐蚀较严重;当碳酸钠投加量高于12 000 mg/L时,管柱的腐蚀较为轻微,并且在相同的腐蚀环境下,N80钢比20~#、45~#钢具有更好的耐蚀性能。     

NF616和12CrMoV在模拟垃圾气化环境中的高温腐蚀

研究比较了600℃时NF616和12CrMoV两种工业钢分别在3种还原性气氛(H_2-CO_2、H_2-HCl-CO_2和H_2-HCl-H_2S-CO_2)中的腐蚀行为。与在H_2-CO_2和H_2-HCl-CO_2气氛中的腐蚀相比,NF616和12CrMoV在H_2-HCl-H_2S-CO_2气氛中发生了加速腐蚀,尤其是12CrMoV表面氧化铬膜发生退化,金属的加速腐蚀主要是由腐蚀过程中形成金属硫化物和氯化物所致,文中依据热力学相图讨论了材料发生加速腐蚀的机制。     

Super304H和HR3C奥氏体钢在模拟锅炉高硫气氛中的腐蚀行为北大核心CSCD

将Super304H、HR3C钢试样置于700℃下不同SO_2浓度(0.5%,1.5%)模拟气氛中,间隔一定时间取出样品称重,获得腐蚀动力学曲线。采用XRD、SEM和EDS等测试技术对腐蚀产物成分、结构和形貌进行分析。结果表明:在高硫环境中HR3C钢比Super304H钢更耐蚀。Super304H钢的腐蚀产物主要由疏松的富铁氧化物,部分Cr、Ni的氧化物以及尖晶石类化合物和少量的硫化物组成;HR3C钢的腐蚀产物主要为Cr_2O_3和铁的氧化物以及少量硫化物。随着SO_2浓度升高,腐蚀层增厚,腐蚀产物中局部出现S富集,加速了合金腐蚀。     

Super304H和HR3C奥氏体钢在模拟锅炉高硫气氛中的腐蚀行为

将Super304H、HR3C钢试样置于700℃下不同SO_2浓度(0.5%,1.5%)模拟气氛中,间隔一定时间取出样品称重,获得腐蚀动力学曲线。采用XRD、SEM和EDS等测试技术对腐蚀产物成分、结构和形貌进行分析。结果表明:在高硫环境中HR3C钢比Super304H钢更耐蚀。Super304H钢的腐蚀产物主要由疏松的富铁氧化物,部分Cr、Ni的氧化物以及尖晶石类化合物和少量的硫化物组成;HR3C钢的腐蚀产物主要为Cr_2O_3和铁的氧化物以及少量硫化物。随着SO_2浓度升高,腐蚀层增厚,腐蚀产物中局部出现S富集,加速了合金腐蚀。     

0.1%NaHSO_3盐雾条件下T91钢的腐蚀行为

在NaHSO_3溶液中进行盐雾实验,利用腐蚀失重、宏观形貌和微观形貌观察等方法研究了T91钢盐雾腐蚀过程中的腐蚀行为。结果表明,在100 h盐雾腐蚀过程中,T91钢腐蚀产物逐步增加,其覆盖比例、完整度和致密性都逐渐提高,并最终覆盖样品表面。腐蚀产物的主要成分为FeOOH、Fe_2O_3·3H_2O和Cr_2O_3,并含有少量硫化物。T91钢腐蚀过程可以表述为:样品表面先产生了零星的局部腐蚀,而后局部腐蚀逐渐长大并相互连接形成大腐蚀坑,大腐蚀坑逐步发展形成更大范围的腐蚀。     

二元硫酸盐Na2SO4—K2SO4沉积引起的fe—Al合金的低温热腐蚀

研究了Fe-Al合金当其表面上有二元硫酸盐Na_2SO_4-K_2SO_4沉积时在O_2/SO_2/SO_3气氛中的低温热腐蚀动力学及其影响因素,并分析了腐蚀产物的形貌和结构。将获得的实验结果与一元硫酸盐Na_2SO_4(或K_2SO_4)沉积引起的Fe-Al合金的腐蚀行为加以比较,发现二元硫酸盐沉积导致更为严重的热腐蚀。此现象似应归诸于在一元硫酸盐沉积物中引入第二组分硫酸盐影响了混合盐系相平衡热力学,从而导致了更容易产生引发低温热腐蚀的低熔点硫酸盐共晶。     

含甲醇污水中离子对20~#钢的腐蚀影响分析

为了研究大牛地气田含醇污水中各种离子对20~#钢腐蚀的影响,实验主要通过失重法和电化学方法进行分析。实验结果表明:在一定条件下,当溶液中Cl~-、SO_4~(2-)、HCO_3~-、Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度分别达到30g/L、0.09g/L、0.3g/L、13g/L、0.2g/L时,20~#钢的腐蚀速率达到最大,自腐蚀电位最负,腐蚀最严重且易发生腐蚀,其滞后环面积最大,20#钢点蚀敏感性最大,最容易发生点蚀。     

热浸镀钢材表面清洗的无害化方法研究

为了找到在热浸镀钢材表面清洗处理过程中替代铬酸的缓蚀清洗剂,以20％的铬酸洗液作参照,研究了添加烟酸或黄连素的盐酸洗液对热浸镀锌及锌铝合金镀层腐蚀产物的去除效果。研究结果表明,缓蚀酸液能够很好地去除镀层表面的腐蚀产物,清洗后没有出现腐蚀产物去除不净或者过度去除的情况。失重数据的对比分析显示,铬酸清洗和缓蚀酸液清洗两种方法具有很好的相关性,缓蚀酸液清洗方法完全可以替代铬酸清洗方法对热浸镀钢板进行表面清洗和腐蚀产物去除。     

渗铝、渗铬工业纯铁的耐低温热腐蚀性能

分别采用热浸法和固渗法在工业纯铁上制备了铝的扩散涂层;工业纯铁上铬的扩散涂层是用固渗法获得的。对渗铝和渗铬的工业纯铁在有K_2SO_4-Na_2SO_4 盐膜存在时的低温热腐蚀行为进行了研究。结果表明,渗铝的工业纯铁仍遭受低温热腐蚀,这一热腐蚀的发生归因于K-Na-Al-Fe 四元低熔点复合硫酸盐的形成。而渗铬的工业纯铁表现出优异的耐蚀性能,这归因于涂层表面完整的富Cr_2O_3 氧化膜的快速形成。据此有理由认为,渗铬是铁基合金低温热腐蚀防护的一个有效途径。     

N_2-O_2-SO_2气氛中沉积盐引起Fe_3Al和FeAl的热腐蚀

研究表面分別有混合盐Na_2SO_4-NaCl,Na_2SO_4-V_2O_5和纯Na_2SO_4沉积并在模拟燃气气氛中Fe_3Al和FeAl于600℃的热腐蚀,在所有试验条件下两种合金均发生热腐蚀。随试验时间的延长、纯Na_2SO_4和Na_2SO_4-NaCI引起的腐蚀明显减缓,而Na_2SO_4-V_2O_5的腐蚀则加剧并长时持续。FeAl一般较之Fe_3AI耐蚀,只有在Na_2SO_4-NaCl情况下两者腐蚀性能相近。所有合金的腐蚀产物层总是由一高铁的外层和含铝与铁和少量硫的内层组成,后者的成分随     

船用低合金钢锈层结构

<正> 本工作利用岩相、X射线结析分析、电子探针微区分析和扫描电子显微镜能谱分析等几种方法,分别对1~#钢、2~#钢、3~#钢、和4~#(四种钢的化学成份见表1)的一年全浸、二年半实船挂片以及2~#钢六年实船试样锈层的形貌特征、腐蚀产物的相组成,分布以及合金元素的富集等进行了分析。     

纯Ni母材及焊缝在熔融Na_2SO_4-K_2SO_4中热腐蚀研究

通过对纯Ni在PAW和PAW+TIG两种不同焊接工艺下得到的焊缝及母材进行恒温的熔融硫酸盐热腐蚀实验,对腐蚀产物横断面进行形貌观察及微区成分分析,研究不同焊缝工艺下得到的焊缝组织和母材在恒温热腐蚀期间的腐蚀产物分布特征、腐蚀行为和腐蚀机理。结果表明,采用PAW和PAW+TIG两种焊接工艺方法所得焊缝的晶粒尺寸相差不大,在熔融Na_2SO_4-K_2SO_4中焊缝的抗热腐蚀性能相近,但明显低于母材的抗热腐蚀性能。在热腐蚀期间,热腐蚀形态往往包括一个位于表面氧化膜内侧、向基体内部延伸的内氧化物与内硫化物分布区的硫化-氧化循环过程,S在热腐蚀过程中起着重要的作用。针对纯Ni的PAW+TIG焊接方法比较符合工业实际生产及应用要求。     

高温CO_2环境中耐热合金腐蚀行为研究

研究了高温CO_2环境中耐热合金的腐蚀行为及机理。实验选取12CrMoV,T24,T91,VM12和282等典型耐热合金进行500,600和700℃的高温CO_2腐蚀实验。应用激光拉曼光谱仪和扫描电子显微镜等设备对腐蚀产物进行微观表征。实验结果表明,耐热钢在高温CO_2环境中的腐蚀动力学遵循抛物线型腐蚀规律,而高温合金氧化增重基本不变。耐热合金的抗腐蚀能力依次为:282VM12T91T2412CrMoV,说明CO_2环境中耐热合金中Cr含量越高,抗腐蚀性能越强。耐热钢主要发生氧化和碳化反应,耐热钢表面的腐蚀产物从气/固界面依次是板条状的Fe_2O_3、Fe_3O_4、(Fe,Cr)_3O_4和渗碳区,提出了高温CO_2环境中耐热钢的腐蚀模型。     

垃圾焚烧炉过热器管用12Cr1MoVG钢在高温氯化物-硫酸盐熔盐体系中的电化学腐蚀行为

采用电化学阻抗谱技术研究了垃圾焚烧炉过热器管用12Cr1MoVG钢在850℃不同熔盐条件下的电化学腐蚀行为,并利用扫描电镜对其腐蚀表面和截面形貌进行了分析。结果表明:在NaCl熔盐中,12Cr1MoVG钢的腐蚀过程受氧化剂在熔盐中的扩散控制,腐蚀产物层疏松多孔,随腐蚀时间的延长,腐蚀速率不断增大;在NaCl+Na_2SO_4熔盐中,12Cr1MoVG钢的腐蚀过程受荷电粒子在氧化膜层中的迁移控制,表面形成结构致密的保护膜,随腐蚀时间的延长,腐蚀速率先增加后下降;12Cr1MoVG钢在NaCl+Na_2SO_4混合熔盐中的电荷传递反应电阻远大于在NaCl熔盐中的,因此12Cr1MoVG钢在NaCl+Na_2SO_4中的腐蚀速率明显小于在NaCl熔盐中的。     

海洋工程用超低碳贝氏体钢力学性能和海水腐蚀行为

以传统耐蚀型CrMoAl系和CuPCr系钢为对比实验钢,研究海洋工程用超低碳贝氏体钢(ULCB)在室温下的组织,力学性能和低温韧性,以及在模拟海水全浸区的腐蚀行为.通过失重法测得实验钢在不同腐蚀时间下的腐蚀速率,利用X-射线衍射仪和扫描电镜分析钢在全浸腐蚀后表面腐蚀产物特征,采用电化学方法测定极化曲线.研究表明:ULCB钢的室温强度、塑性及低温冲击韧性明显优于对比实验钢,而抗腐蚀性介于二者之间.     

表面有Na2SO4沉积时铁基合金的低温热腐蚀行为

研究了工业纯铁、Fe-Cr和Fe-Al合金表面有Na_2SO_4沉积时于O_2/SO_2/SO_3气氛中的低温热腐蚀行为。测定腐蚀动力学曲线,研究温度、气体组成及合金元素对腐蚀动力学的影响,并对腐蚀产物的形貌和组成进行观察与分析。结果表明,在工业纯铁、Fe-Cr和Fe-Al合金的低温热腐蚀过程中都发生金属表面致密氧化层的快速成长和疏松的Fe_2O_3在盐膜中的沉积,且前者对腐蚀的贡献居大。以实验结果为依据,初步提出了电化学机理模型,并用以阐述铁基合金低温热腐蚀过程。     

硅含量对热浸镀Zn-20%Al镀层组织和耐蚀性的影响

将Q235钢置于不同硅含量的Zn-20%Al熔池中浸镀不同时间,并将浸镀样品置于中性盐雾腐蚀试验箱中腐蚀,利用扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪观察镀层的组织结构和腐蚀产物,研究了硅含量对热浸镀Zn-20%Al镀层组织及耐腐蚀性的影响。结果表明:随着熔池中硅元素的增加,合金层中周期性层状组织逐渐消失;添加少量的硅就可以强烈抑制铁铝之间的反应,减薄镀层的厚度;当硅含量增加到0.8%时,中间合金层由Fe Al_3相向Fe-Al-Si三元化合物τ_4相转变;硅的加入可以使腐蚀环境下的镀层表面形成一层致密的化合物Al_(3.21)Si_(0.47),较大程度地隔绝腐蚀环境,提高镀层耐腐蚀性。