硫酸储罐的选材设计及安全分析.pdfVIP

维普资讯 腐蚀与防护 P石油化工设备技术，2004，25(4)·61· etro—ChemicalEquipmentTechnology 硫酸储罐的选材、设计及安全分析 元少 昀 (中国石化工程建设公司，北京 100101) 摘 要 ：分析 了硫酸腐蚀的原理及特 点，以大型硫酸储罐为对象，探讨 了选材、设计、防腐和安全等 问题 ， 并提 出了一些相应 的安全措施 。 关键词 ：硫酸腐蚀 ；储罐 ；选材 ；设计 ；安全 中图分类号：TH49 文献标识码 ：B 文章编号 ：1006—8805(2004)04—0061-04 1 前言 (2)PH值 硫酸的应用十分广泛 ，在矿业加工 、制药、炼 pH值减小，氢离子浓度增大，氢电极电位变 油和化工行业 中被广泛地用作催化剂 、溶剂和反 得更正，加速金属的腐蚀； 应物等。由于硫酸是最强烈的腐蚀性介质之一， (3)温度 对金属具有很强的腐蚀性，且腐蚀过程极其复杂， 温度升高也使氢过电位减小，而且温度升高， 而工业硫酸中又常带有某些杂质，这又加剧 了这 使阳极反应和阴极反应都将加快 ，所 以腐蚀速度 种复杂性 。所以无论是硫酸生产厂还是硫酸的使 随温度的升高而增大 。 用单位 ，都需要考虑硫酸对储存设备的腐蚀问题。 氢去极化腐蚀的上述影响因素决定了碳钢在 本文拟对硫酸储罐的选材设计及安全措施作 硫酸中的腐蚀特点。 一 探讨 。 2．2 硫酸对碳钢 的腐蚀特点 2 硫酸对碳钢的腐蚀 市场上得到的硫酸浓度如下 ：77．67 ，93 ， 2．1 硫酸对碳钢的腐蚀原理 98 ，99 ，100 。对碳钢的腐蚀性具有如下突 碳钢在硫酸中发生的腐蚀过程是典型的电化 出的特征 ： 学腐蚀 (金属在电解质介质中所发生的腐蚀 ，称为 (1)在一定的温度下，稀硫酸对碳钢的腐蚀速 电化学腐蚀)，这种腐蚀在原理上与熟知的铜一锌 率随浓度的提高而增强 ；达到一定浓度后 ，腐蚀速 原电池是一样的，其实质是氢去极化腐蚀 (以氢离 率随浓度的提高而急剧下降。室温下碳钢在硫酸 子还原反应为阴极过程 的腐蚀称为氢去极化腐 中的腐蚀速率见表 1； 蚀，简称析氢腐蚀)。 表 1 碳钢在硫酸中的腐蚀速率 碳钢在硫酸中发生的腐蚀可用化学反应式简 硫酸质量浓度 ／ 腐蚀速率 ／ 温度 ／℃ 单表述如下： (g ·L ) (mm ·a一1) Fe+ H2SO4一 H2+FeSO4 50 20 1．O～ O．5 上述反应的实质是碳钢表面的铁与硫酸根离 5O～ 600 20 10．0 子结合生成硫酸亚铁 ，同时氢离子得到电子 ，还原 600～ 700 20 1．O～ 5．O 为氢气。影响氢去极化腐蚀的主要因素如下：