【正文】 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(guó)內(nèi)外已有不少耐硫酸露點(diǎn)腐蝕用鋼，國(guó)內(nèi)的 10CrNiCuP(A)、 NSI、 ND鋼 (09CrCuSb)等。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。 (2)合金元素影響 合金元素的影響見(jiàn)表 39。含磷鋼在低濃度硫酸中的腐蝕速度比碳鋼明顯增大。在低濃度中，含銅的耐蝕鋼其腐蝕速度為碳鋼的 1/2。 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。從露點(diǎn)溫度來(lái)看，含硫量在 1%以上時(shí)，露點(diǎn)為 130℃ ，此后就無(wú)多大變化。在處于一定溫度以下的金屬表面凝結(jié)而腐蝕金屬。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)。 (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) 。 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。水作為緩蝕劑。 (包括熱影響區(qū) )的硬度值 HB≤200 。 (包括焊接接頭 )，應(yīng)符合下列要求。 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(chǎng)合。煉油廠酮苯脫蠟裝置的氨冷凍系統(tǒng)使用 16Mn容器 (40℃) 從來(lái)沒(méi)有發(fā)生過(guò)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。但對(duì)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。 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(kāi)裂。這類破裂是陽(yáng)極溶解型的應(yīng)力腐蝕破裂。裂紋的金相特征為晶間開(kāi)裂，斷口呈脆性，具有典型的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂特征的密集帶分枝裂紋。應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的主要原因是高應(yīng)力、硬焊縫及空氣污染。 儲(chǔ)存 NaOH的容器，主要是選用碳鋼，當(dāng)溫度及濃度關(guān)系超過(guò)一定值時(shí)，選用蒙乃爾合金或用 1Cr18Ni9Ti。 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。 低碳鋼在 NaOH溶液中的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂主要是由于電化學(xué)反應(yīng)的陽(yáng)極過(guò)程所引起。其主要問(wèn)題是對(duì)低碳鋼的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。焊縫硬度不應(yīng)大于 HB 235。尤其在熱的氫氟酸中局部腐蝕更為嚴(yán)重。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。 高鉻鋼和鉻鎳不銹鋼在氫氟酸中是不穩(wěn)定的。在溫度大于 71℃且低于 136℃ 時(shí)，任意濃度的氫氟酸介質(zhì)中均可適用蒙乃爾合金。 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。金屬在 1%氧的氫氟酸中腐蝕速度最大。 (3)介質(zhì)流速對(duì)腐蝕速度的影響 介質(zhì)流速過(guò)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。再降低濃度，腐蝕率將隨之降低。并且腐蝕性是隨著氫氟酸的濃度的降低而加劇。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(kāi)裂以及破壞的事故。在氫氟酸中碳鋼和蒙乃爾合金均可產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。當(dāng)氫原子滲入金屬時(shí)，若鋼材內(nèi)部存有缺陷，如晶格缺陷、氣孔、夾渣及夾層時(shí)，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。 (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(duì)鋼材有很強(qiáng)的滲透力。氟化鐵或氟化鎳附著于金屬表面形成致密的保護(hù)膜。 (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。 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。其本身易揮發(fā)且能與水完全互溶而引起強(qiáng)烈腐蝕。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。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(kāi)裂。推薦的堿洗溶液是 2%的碳酸鈉。 (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(lái)預(yù)防。 ③不管是否清焦、加熱爐爐管對(duì)連多硫酸的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂都是敏感的。 ②低碳 (≤%) 和穩(wěn)定化材料，由于長(zhǎng)期暴露在敏感溫度范圍中也可能變?yōu)槊舾胁牧稀?duì) Cr18Ni8型不銹鋼來(lái)說(shuō)，環(huán)境的 pH值必須 ≤ 5時(shí)，方可能發(fā)生，所以要嚴(yán)格控制環(huán)境的 pH值。當(dāng)停工檢修時(shí)系統(tǒng)溫度降低，打開(kāi)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所以在形貌上開(kāi)裂往往是晶間型的。 產(chǎn)生連多硫酸應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、往往與奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕密切相關(guān)。正常操作期間是不會(huì)產(chǎn)生的。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。 (4)操作溫度 ≤ 250℃ 時(shí)，在 H2+H2S介質(zhì)中選用碳鋼可滿足要求。 (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。 (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)壓力 操作壓力對(duì)高溫 H2SH2S的腐蝕率無(wú)影響。 (2)溫度 當(dāng)溫度在 315～ 480℃ 時(shí)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(shí)溫度每增加 55℃ ，腐蝕率大約增加 2倍。當(dāng) H2與 H2S達(dá)到一定比值時(shí)而達(dá)到熱動(dòng)力平衡。但在溫度超過(guò) 300℃ 及低濃度(≤%) 時(shí)則又有一無(wú)腐蝕區(qū)。 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(shí)，隨著 H2S濃度的增加，腐蝕急驟增加。其腐蝕產(chǎn)物不像在無(wú)氫環(huán)境生成物那樣致密、附著牢固，具有一定保護(hù)性。在富氫的環(huán)境中 90%～ 98%的有機(jī)硫?qū)⑥D(zhuǎn)化為硫化氫。 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。 ③可能迭加的影響，如高溫氫腐蝕和蠕變之間的影響。 八、高溫 H2的腐蝕與防護(hù) 可按圖 31曲線選擇材料等級(jí)，但曲線僅說(shuō)明材料抗高溫氫的性能，沒(méi)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。 (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(huì)在烴類相中發(fā)生高溫氫腐蝕。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。磷和硫降低抗氫腐蝕能力。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。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。 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。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。 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(kāi)裂或金屬鼓泡。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。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。由于碳化物不斷的析出溶解碳，因而鋼出現(xiàn)貧碳。 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。其中包括 27例 (管線泄漏、鼓泡、焊縫晶間開(kāi)裂及脫碳等 )； 3例 碳、鼓泡及晶間開(kāi)裂； 1例 。這些腐蝕發(fā)生在碳鋼、 。 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。以保護(hù)內(nèi)壁光滑，防止預(yù)生渦流而加劇腐蝕。 (2)設(shè)備、管道以及爐管彎頭內(nèi)壁焊縫應(yīng)磨平。此種腐蝕部位需選用 00Crl7Ni14Mo2(316L)鋼，且 Mo含量大于 %。 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。 遼河原油的特點(diǎn)是酸值高，石油酸鈉含量高，硫含量低。原油中石油酸鈉(RCOONa)含量越高，該臨界值越高。 (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(shí)，主要為硫腐蝕。它能妨礙鋼鐵表面上形成漆狀膜和 FeS膜。 (4)石油酸鈉 (RCOONa) 石油酸鈉是原油含水所溶解的 NaHCO3與石油酸反應(yīng)生成物。 (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)。 270～ 280℃ 時(shí)腐蝕已很大，以后隨溫度上升而減弱。但在高溫，可引起劇烈腐蝕。酸值越高，腐蝕越嚴(yán)重。當(dāng)酸值大于 ，溫度在 270～ 280℃ 和 350～ 400℃ 時(shí)環(huán)烷酸腐蝕最嚴(yán)重。腐蝕反應(yīng)如下： 2RCOOH + Fe → Fe(RCOO) 2 + H2 ↑ FeS + 2RCOOH → Fe(COO) 2 + H2S ↑ 由于 Fe(RCOO)2是油溶性腐蝕產(chǎn)物。 七、 SH2SRCOOH的腐蝕與防護(hù) 環(huán)烷酸在低溫時(shí)腐蝕不強(qiáng)烈。焦化分餾塔集油箱部位又次之。 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。一般是環(huán)戊烷的衍生物，分子量在 180～ 350范圍內(nèi)變化。大約占原油中總酸量的 95%左右。國(guó)內(nèi)研制的一些無(wú)鉻鋼種如 12A1MoV及 12SiMoVNbAl也有一定效果。 高溫硫的腐蝕防護(hù)措施主要是選擇耐蝕鋼材。 (4)鋼材中的合金元素 材料抵抗高溫硫化氫腐蝕的能力主要是隨著鋼材中鉻含量的增加而增加。在流速較大部位 FeS易被沖刷而脫落。 (3)流速 當(dāng)硫化氫、硫醇、單質(zhì)硫和金屬直接進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)生成 FeS，F(xiàn)eS在金屬表面形成一種薄膜，對(duì)金屬起保護(hù)作用。 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(gè)方面，一是溫度升高促進(jìn)了硫、硫