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压力容器腐蚀--杜晨阳概要1
压力容器腐蚀及案例分析;金属腐蚀的基本原理; 金属在环境中,由于它们之间所产生的化学、电化学反应,或者由于物理溶解作用而引起的损坏或变质。
;按腐蚀机理分类 化学 电化学 物理
化学腐蚀:金属表面与周围介质直接发生纯化学作用而引起的破坏。
电化学腐蚀:金属表面与离子导电的电介质发生电化学作用而产生的破坏。
物理腐蚀:金属由于单纯的物理作用所引起的破坏。
;腐蚀的分类;石化工业中的腐蚀特点;金属电化学腐蚀原理;腐蚀电池;;形成腐蚀电池的原因;腐蚀电池的种类;异种金属接触
浓差电池: 比如氧浓差电池,氧浓度低的部位为阳极,造成腐蚀。
温差电池:比如碳钢制成的换热器,由于高温部位电位低,使得高温部位比低温部位腐蚀严重。
; 由于金属材料表面性质的不均匀性,使金属材料表面存在许多微小的、电位高低不等的区域,可??构成各种各样的微观腐蚀电池。
金属表面化学成分不均匀:碳钢中的渗碳体、工业纯锌中的铁杂质FeZn7
金属组织不均匀性:晶界、位错、空位等缺陷。晶间腐蚀
金属表面膜不完整:氯化物点蚀
金属表面物理状态不均匀性:应力、变形不均匀,应力大的部分成为阳极
; 宏观腐蚀电池的腐蚀形态是局部腐蚀,腐蚀破坏主要集中在阳极区。
如果微电池的阴、阳极位置不断变化,腐蚀形态是全面腐蚀;如果阴、阳极位置固定不变,腐蚀形态是局部腐蚀。
;压力容器腐蚀及失效案例;承压设备典型损伤;点蚀 ;点蚀;产生点蚀的主要条件有:;产生点蚀的主要条件有:;当EEb时,点蚀迅速发生和发展
当EbEEp时,不产生新的蚀孔,但已有的蚀孔可继续发展
当EEb时,不发生点蚀;点蚀;;;位错:金属材料表面露头的位错也是产生点蚀的敏感部位。
异相组织:耐蚀合金元素在不同相中的分布不同,使不同的相具有不同的点蚀敏感性,即具有不同的Eb值。例如:在铁素体-奥氏体双相不锈钢中,铁素体相中的Cr、Mo含量较高,易钝化;而奥氏体相容易破裂。点蚀一般发生在铁素体和奥氏体的相界处奥氏体一侧。
;易发点蚀装置及设备;控制点蚀的措施:;控制点蚀的措施:;缝隙腐蚀的定义和特点;缝隙的形成;缝隙腐蚀的特征;缝隙腐蚀机理;易发装置及设备;避免缝隙腐蚀的方法;电偶腐蚀的定义和特点;电偶序;防止电偶腐蚀的措施;高温硫化物腐蚀(没有氢存在) ;高温硫化物腐蚀(没有氢存在); 当温度超过454℃时,硫腐蚀速率开始减慢。最可能的原因是积炭。即使温度出现相对较小的变化,也会对硫腐蚀速率产生明显的意外影响。
例如,正常情况下,原油进料加热炉和直接烧火加热炉重沸器的对流段管子,是在足够低的温度下操作的,因此几乎不会发生腐蚀。但是,穿过管子支架的对流管部位却会加速发生局部腐蚀,因为在这些部位,热通量和温度都很高。如果将普通管换成翅片管或钉头加热器管,也会产生腐蚀问题。由于管子局部金属温度可以升高93℃ ,所以很容易增强硫化作用。
;a) 在常减压、催化裂化、焦化炉、加氢裂化和加氢精制装置中较常见;
b) 处理含硫物料的设备和管道的高温段;
c) 使用油、气、焦和其它燃料的加热炉,腐蚀程度取决于燃料中的硫含量;
d) 暴露在含硫气体中的锅炉等高温设备。
;a) 材质升级:提高材料中Cr的含量;
b) 复合层防护:采用复合层为奥氏体不锈钢或铁素体不锈钢的复合材料;
c) 低合金钢渗铝:可降低硫化速率,但无法提供彻底防护。
;高温硫化物腐蚀(有氢存在) ;
;高温硫化物腐蚀(有氢存在);环烷酸腐蚀 ; 一般认为,只有在177°C 至371°C的温度范围内,环烷酸才具有腐蚀性,并且在大约276°C时,其腐蚀性最强。当总酸值处于0.5 mg KOH/克至 0.6 mg KOH/克的范围时,普遍都会引起环烷酸腐蚀。在一定温度下,腐蚀速率与中和值大致成正比,但是,温度每升高38°C,腐蚀速率就会增至三倍。腐蚀速率也受流体速度的影响。当速度超过30 m/s时,炉管和提升管就会受到严重影响。
; 与高温硫腐蚀相反,环烷酸腐蚀不会形成保护性氧化皮。铬含量最高12%的低合金钢和不锈钢比碳钢没有更多的优点。锋利的边缘和金属表面流线型凹槽或者波纹一般都容易发生环烷酸腐蚀。
;常减压装置加热炉炉管、常压和减压转油线、减底油管线、常压瓦斯油循环系统,减压渣油和减压瓦斯油循环系统。以一次加工为高酸原油产品为原料的延迟焦化装置轻油系统和蜡油系统中可能发生环烷酸腐蚀;
管道高流速、湍流、流向改变的部位,如阀门、弯头、三通、减压器位置,以及泵内构件、设备和管道焊缝、热偶套管等流场受到扰动的部位;
常压塔、减压塔内构件在闪蒸区、填料和高酸物流凝结或高速液滴冲击的部位易发生腐蚀;
常减压装置的下游装置内注氢点之前热烃物料系统。
; 可以选用以下结构材料减缓环烷酸腐蚀:
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