【正文】 含水所溶解的 NaHCO3與石油酸反應(yīng)生成物。 (5)原油含硫量 原油含硫量有一臨界值，當(dāng)原油含硫量高于臨界值時，主要為硫腐蝕。 遼河原油的特點(diǎn)是酸值高，石油酸鈉含量高，硫含量低。此種腐蝕部位需選用 00Crl7Ni14Mo2(316L)鋼，且 Mo含量大于 %。以保護(hù)內(nèi)壁光滑，防止預(yù)生渦流而加劇腐蝕。這些腐蝕發(fā)生在碳鋼、 。 2. API 941第六版， 1998年 4月 八、高溫 H2的腐蝕與防護(hù) (1)表面脫碳 鋼中的碳在高溫下遷移到表面，并在表面形成碳的氣體化合物。此類表面脫碳不產(chǎn)生裂紋，它和鋼材暴露在空氣、氧或二氧化碳中的脫碳相似。 Fe3C + 2H2 → 3Fe + CH 4 生成的甲烷不能自鋼中逸出，聚集于晶界或夾雜處，導(dǎo)致產(chǎn)生高力，最終形成裂紋，進(jìn)而使鋼材開裂或金屬鼓泡。 八、高溫 H2的腐蝕與防護(hù) (1)鋼中合金元素 隨著碳含量的增加，氫腐蝕一般變得明顯。在氫壓 ，溫度低于538℃ 情況下，鉬的抗氫腐蝕能力為鉻的 4倍，鉬的抗氫腐蝕能力相當(dāng)于鞏或含量為 %以下鈮的抗氫腐蝕能力。焊后熱處理能穩(wěn)定碳化物而減少能與氫化合的碳的數(shù)量，故可以改進(jìn)抗氫性能。 八、高溫 H2的腐蝕與防護(hù) 可按圖 31曲線選擇材料等級，但曲線僅說明材料抗高溫氫的性能，沒有考慮其他高溫影響因素，如： ①系統(tǒng)中其他腐蝕性物質(zhì)，如 H2S。 九、高溫 H2H2S的腐蝕與防護(hù) 存在于加氫精制及加氫裂化裝置高溫 (300～ 420℃) 的反應(yīng)器容器、加熱爐管及工藝管線。其腐蝕產(chǎn)物不像在無氫環(huán)境生成物那樣致密、附著牢固，具有一定保護(hù)性。但在溫度超過 300℃ 及低濃度(≤%) 時則又有一無腐蝕區(qū)。 (2)溫度 當(dāng)溫度在 315～ 480℃ 時則溫度的高低是影響腐蝕率的主要因素，隨著溫度的提高，腐蝕率將急驟增加，此時溫度每增加 55℃ ，腐蝕率大約增加 2倍。 (1)根據(jù)壓力容器的設(shè)計(jì)溫度及硫化氫濃度 (體積百分?jǐn)?shù)或摩爾百分?jǐn)?shù) )，從腐蝕圖中查取容器的腐蝕率。 (4)操作溫度 ≤ 250℃ 時，在 H2+H2S介質(zhì)中選用碳鋼可滿足要求。正常操作期間是不會產(chǎn)生的。所以在形貌上開裂往往是晶間型的。對 Cr18Ni8型不銹鋼來說，環(huán)境的 pH值必須 ≤ 5時，方可能發(fā)生，所以要嚴(yán)格控制環(huán)境的 pH值。 ③不管是否清焦、加熱爐爐管對連多硫酸的應(yīng)力腐蝕開裂都是敏感的。推薦的堿洗溶液是 2%的碳酸鈉。在加氫反應(yīng)器內(nèi)壁的堆焊層中以選擇1Cr18Ni9Nb為宜，此種鋼的表面堆焊層抗連多硫酸腐蝕性能好。 氫氟酸的腐蝕形態(tài)為均勻腐蝕；氫鼓泡和氫脆；應(yīng)力腐蝕和縫隙腐蝕 4種。氟化鐵或氟化鎳附著于金屬表面形成致密的保護(hù)膜。當(dāng)氫原子滲入金屬時，若鋼材內(nèi)部存有缺陷，如晶格缺陷、氣孔、夾渣及夾層時，氫原子在該處聚集形成氫分子，體積膨脹使鋼材產(chǎn)生氫鼓泡。生成的氟化鐵或氟化鎳具有膨脹性，在縫隙處膨脹，易將焊縫脹壞而發(fā)生焊縫開裂以及破壞的事故。再降低濃度，腐蝕率將隨之降低。金屬在 1%氧的氫氟酸中腐蝕速度最大。在溫度大于 71℃且低于 136℃ 時，任意濃度的氫氟酸介質(zhì)中均可適用蒙乃爾合金。鉻鎳不銹鋼在氟化氫氣體中的耐蝕性比在氫氟酸的溶液中要高。焊縫硬度不應(yīng)大于 HB 235。 低碳鋼在 NaOH溶液中的應(yīng)力腐蝕開裂主要是由于電化學(xué)反應(yīng)的陽極過程所引起。 儲存 NaOH的容器，主要是選用碳鋼，當(dāng)溫度及濃度關(guān)系超過一定值時，選用蒙乃爾合金或用 1Cr18Ni9Ti。裂紋的金相特征為晶間開裂，斷口呈脆性，具有典型的應(yīng)力腐蝕開裂特征的密集帶分枝裂紋。 十三、液氨的腐蝕與防護(hù) (1)材料強(qiáng)度 材料強(qiáng)度越高，越有可能發(fā)生氨應(yīng)力腐蝕開裂。煉油廠酮苯脫蠟裝置的氨冷凍系統(tǒng)使用 16Mn容器 (40℃) 從來沒有發(fā)生過應(yīng)力腐蝕開裂。 (包括焊接接頭 )，應(yīng)符合下列要求。水作為緩蝕劑。 (2)廢熱鍋爐的廢氣預(yù)熱器的碳鋼部件腐蝕嚴(yán)重腐蝕率可達(dá) 。在處于一定溫度以下的金屬表面凝結(jié)而腐蝕金屬。 圖 38 鋼硫酸露點(diǎn)腐蝕特點(diǎn) 十四、硫酸露點(diǎn)腐蝕與防護(hù) (1)硫酸濃度 硫酸露點(diǎn)腐蝕是鋼的表面凝聚的硫酸所造成的腐蝕。含磷鋼在低濃度硫酸中的腐蝕速度比碳鋼明顯增大。因此應(yīng)使用含硫量在 %以下的油料，或采用經(jīng)脫硫后的低硫重油。這些鋼材均有一定的耐露點(diǎn)腐蝕性能。 (3)選用耐硫酸露點(diǎn)腐蝕材料 國內(nèi)外已有不少耐硫酸露點(diǎn)腐蝕用鋼，國內(nèi)的 10CrNiCuP(A)、 NSI、 ND鋼 (09CrCuSb)等。 (2)合金元素影響 合金元素的影響見表 39。在低濃度中，含銅的耐蝕鋼其腐蝕速度為碳鋼的 1/2。從露點(diǎn)溫度來看，含硫量在 1%以上時，露點(diǎn)為 130℃ ，此后就無多大變化。此 SO2中的1%～ 2%的部分受灰分和金屬氧化物等催化作用而生成三氧化硫 (SO3)。 十四、硫酸露點(diǎn)腐蝕與防護(hù) 腐蝕部位為空氣預(yù)熱器、集塵器及煙囪等的溫度低于露點(diǎn)部位。 (包括熱影響區(qū) )的硬度值 HB≤200 。 十三、液氨的腐蝕與防護(hù) ①介質(zhì)為液態(tài)氨，含水量不高 (≤%) ，且有可能受空氣 (O2或 CO2)污染的場合。但對抗拉強(qiáng)度達(dá) 800MPa的調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼，加水的緩蝕效果尚不能完全抑制裂紋的產(chǎn)生。這類破裂是陽極溶解型的應(yīng)力腐蝕破裂。應(yīng)力腐蝕開裂的主要原因是高應(yīng)力、硬焊縫及空氣污染。 十二、氫氧化鈉的腐蝕與防護(hù) 影響碳鋼在 NaOH溶液中產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂的主要因素是 NaOH的濃度、使用溫度、由焊接及冷加工造成的殘余應(yīng)力。其主要問題是對低碳鋼的應(yīng)力腐蝕開裂。尤其在熱的氫氟酸中局部腐蝕更為嚴(yán)重。 高鉻鋼和鉻鎳不銹鋼在氫氟酸中是不穩(wěn)定的。 十一、氫氟酸的腐蝕與防護(hù) (1)材料選用 碳鋼在 65℃ 以下，濃度大于 75%的氫氟酸介質(zhì)中有較好的抗腐蝕性能，是烷基化裝置使用的主要材料。 (3)介質(zhì)流速對腐蝕速度的影響 介質(zhì)流速過高，則保護(hù)膜受到介質(zhì)沖刷極易脫落，使金屬的腐蝕速度加快。并且腐蝕性是隨著氫氟酸的濃度的降低而加劇。在氫氟酸中碳鋼和蒙乃爾合金均可產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂。 (2)氫鼓泡和氫脆 氫氟酸介質(zhì)與碳鋼接觸生成氟化鐵和氫原子： Fe + 2HF → FeF 2 + 2H 腐蝕反應(yīng)生成的氫原子對鋼材有很強(qiáng)的滲透力。 (1)均勻腐蝕 氫氟酸十分活潑，在常溫下就能和大多數(shù)金屬反應(yīng)生成氟化物并釋放出氫原子。其本身易揮發(fā)且能與水完全互溶而引起強(qiáng)烈腐蝕。用戶也可加入 %(質(zhì)量百分?jǐn)?shù) )硝酸鈉以防奧氏體不銹鋼的氯化物的應(yīng)力腐蝕開裂。 (1)采取干燥氮?dú)獯祾吆头忾]工藝設(shè)備，使之與氧 (空氣 )隔絕的方法來預(yù)防。 ②低碳 (≤%) 和穩(wěn)定化材料，由于長期暴露在敏感溫度范圍中也可能變?yōu)槊舾胁牧?。?dāng)停工檢修時系統(tǒng)溫度降低，打開設(shè)備，設(shè)備表面與大氣中的氧和水分接觸而生成連多硫酸， FeS + H2O + 02 → H 2SxO6 (x= 5)其反應(yīng)式為： 3FeS + 5O2 → Fe 2O3 產(chǎn)生連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂、往往與奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕密切相關(guān)。這些設(shè)備是面臨 H2+H2S或 H2介質(zhì)的反應(yīng)器、加熱爐管、換熱器管、管線以及設(shè)備的襯里材料和內(nèi)部構(gòu)件。 (2)不銹鋼復(fù)合鋼板的復(fù)層可根據(jù)設(shè)計(jì)條件選用 0Cr13，0Cr18Ni11Ti或 00Cr17Ni14Mo2等低碳不銹鋼板，復(fù)層厚度最少為3mm。 (4)壓力 操作壓力對高溫 H2SH2S的腐蝕率無影響。當(dāng) H2與 H2S達(dá)到一定比值時而達(dá)到熱動力平衡。 硫化氫與鐵反應(yīng)生成硫化鐵及氫 Fe + H2S → FeS + H 2 九、高溫 H2H2S的腐蝕與防護(hù) (1)濃度 H2S濃度在 1%(體積 )以下時，隨著 H2S濃度的增加，腐蝕急驟增加。在富氫的環(huán)境中 90%～ 98%的有機(jī)硫?qū)⑥D(zhuǎn)化為硫化氫。 ③可能迭加的影響，如高溫氫腐蝕和蠕變之間的影響。 (5)在液相烴中的高溫氫腐蝕 如果氣相氫和液相烴的壓力互相平衡，則會在烴類相中發(fā)生高溫氫腐蝕。磷和硫降低抗氫腐蝕能力。含碳量越高的鋼隨著氫氣壓力的增加，抗拉強(qiáng)度下降的比例也大。但是在腐蝕的深化階段，大量微裂紋使拉強(qiáng)度、硬度和延性等產(chǎn)生本質(zhì)的破壞。低溫 (高于221℃) 和高氫分壓的環(huán)境組合將促進(jìn)內(nèi)部脫碳和微裂。由于碳化物不斷的析出溶解碳，因而鋼出現(xiàn)貧碳。其中包括 27例 (管線泄漏、鼓泡、焊縫晶間開裂及脫碳等 )； 3例 碳、鼓泡及晶間開裂； 1例 。 八、高溫 H2的腐蝕與防護(hù) 腐蝕部位 發(fā)生于加氫精制、加氫裂化及催化重整裝置中高溫高壓臨氫設(shè)備及管線中。 (2)設(shè)備、管道以及爐管彎頭內(nèi)壁焊縫應(yīng)磨平。 七、 SH2SRCOOH的腐蝕與防護(hù) (1)環(huán)烷酸腐蝕的防護(hù)措施主要是選用耐蝕鋼材。原油中石油酸鈉(RCOONa)含量越高，該臨界值越高。它能妨礙鋼鐵表面上形成漆狀膜和 FeS膜。 (3)流速及渦流 溫度在 270～ 280℃ 、 350～ 400℃ ，酸值在 ，環(huán)烷酸的腐蝕與流體的流速有關(guān)。但在高溫，可引起劇烈腐蝕。當(dāng)酸值大于 ，溫度在 270～ 280℃ 和 350～ 400℃ 時環(huán)烷酸腐蝕最嚴(yán)重。 七、 SH2SRCOOH的腐蝕與防護(hù) 環(huán)烷酸在低溫時腐蝕不強(qiáng)烈。 腐蝕部位 以減壓爐出口轉(zhuǎn)油線、減壓塔進(jìn)料段以下部位為重。大約占原油中總酸量的 95%左右。 高溫硫的腐蝕防護(hù)措施主要是選擇耐蝕鋼材。在流速較大部位 FeS易被沖刷而脫落。 C5H11SH + SH → C 5H10SH + H2S RCH2CH2SSCH2CH2R → RCH 2CH2S+(RCH＝ CH2) + S RCH2CH2SSCH2CH2R → RCH 2CH2S+(RCH＝ CH2) + S 六、 SH2SRSH的腐蝕與防護(hù) (1)溫度 溫度的影響表現(xiàn)在兩個方面，一是溫度升高促進(jìn)了硫、硫化氫及硫醇等與金屬的化學(xué)反應(yīng)而加速腐蝕；二是溫度升高促進(jìn)了原油中非活性硫的熱分解。 六、 SH2SRSH的腐蝕與防護(hù) (1)活性硫化物 (如硫化氫、硫醇和單質(zhì)硫 )的腐蝕 這些成分大約在350～ 400℃ 都能與金屬直接發(fā)生化學(xué)作用，如下式： H2S + Fe → FeS + H 2 RCH2CH2SH + Fe → FeS + (RCH=CH 2) + H2 S + Fe → FeS 硫化氫在 340～ 400℃ 按下式分解： H2S → S + H 2 分解出來的元素硫，比硫化氫有更強(qiáng)的活性，使腐蝕更為激烈。 腐蝕形態(tài) 為均勻減薄。 ④為防止胺液污染，胺儲罐和緩沖罐應(yīng)使用惰性氣體覆蓋，以保證空氣不進(jìn)入胺系統(tǒng)。 (4)改進(jìn)操作條件 ①控制再生塔底溫度。帶蒸發(fā)空間的