腐蚀事例分析及防护方法

1腐蚀实例分析及防护方法（应力腐蚀实例）【1】北方一条公路下蒸气冷凝回流管原用碳钢制造，由于冷凝液的腐蚀发生破坏，便用304型不锈钢（0Cr18Ni9）管更换。使用不到两年出现泄漏，检查管道外表面发生穿晶型应力腐蚀破裂。分析：北方冬季在公路上撒盐作为防冻剂，盐渗入土壤使公路两侧的土壤中的氯化钠的含量大大增加，奥氏体不锈钢在这种含有很多氯化物的潮湿土壤中，为奥氏体不锈钢发生应力腐蚀破裂提供特定的氯化物的环境，从而发生应力腐蚀。防护措施：1、把奥氏体不锈钢管换成碳钢管【2】某化工厂生产氯化钾的车间，一台SS-800型三足式离心机转鼓突然发生断裂，转鼓材质为1Cr18Ni9Ti。经鉴定为应力腐蚀破裂。分析：氯化钾溶液经过离心转鼓过滤后，氯化钾浓度升高。然而离心转鼓的材质为（1Cr18Ni9Ti）奥氏体不锈钢。而氯离子的含量远远超过发生应力腐蚀的临界氯离子浓度，为奥氏体不锈钢发生应力腐蚀破裂提供特定的氯化物的环境。所以转鼓会发生应力腐蚀从而发生断裂。防护措施：1、更换转鼓的材质2、定期清洗表面的氯化物2【3】CO2压缩机一段、二段和三段中间冷却器为304L（00Cr19Ni10）型不锈钢制造。投产一年多相继发生泄漏。经检查，裂纹主要发生在高温端水侧管子与管板结合部位。所用冷却水含氯化物0.002%~0.004%。分析：管与管板连接形成的缝隙区。由于闭塞条件使物质迁移困难，容易形成盐垢，造成氯离子浓度增高。高温端冷却水强烈汽化，在缝隙区形成水垢使氯化物浓缩。防护措施：1、改进管与管板的联接结构，消除缝隙。2、立式换热器的结构改进，提高壳程水位，使管束完全被水浸没。3、管板采用不锈钢—碳钢复合板，以碳钢为牺牲阳极【4】一高压釜用18-8不锈钢制造，釜外用碳钢夹套通水冷却。冷却水为优质自来水，含氯化物量很低。高压釜进行间歇操作，每次使用后，将夹套中的水排放掉。仅操作了几次，高压釜体外表面上形成大量裂纹。分析：操作时高压釜外表面被冷却水浸没，停运时夹套中的水被放掉。反应釜表面还是会留下小液滴，小液滴变干，氯化物就会浓缩。从而造成反应釜表面发生腐蚀。防护措施：1、3（疲劳腐蚀实例）【1】某钢铁厂用于废水处理的间歇反应器为哈氏合金B-2制造，反应器为圆筒形罐体，椭圆形封头，支座为普通结构钢。为避免在哈氏合金本体上异材焊接，在支座与下封头焊接处增设哈氏合金B-2过渡圈（10mm）。介质为蒸汽和1%含氟泥浆水，腐蚀性较强。投产后经常泄漏，经检查，裂缝主要发生在下环缝。分析：该反应器处理腐蚀性较强的物料，同时承受频繁的交变应力作用。特别在下环缝，不仅要承受交变应力作用，而且还要承受搅拌泥浆所引起的离心力。所以容易造成下环缝的疲劳腐蚀，从而发生泄漏。防护措施：1、设计时使应力分布尽可能均匀，避免局部应力集中。2、对焊接结构或焊接工艺作出规定，使焊接残余应力尽可能少。下环缝中环缝4（磨损腐蚀实例）【1】一条碳钢管道输送98%浓硫酸，原来的流速为0.6m/s，输送时间需1小时。为了缩短输送时间，安装了一台大马力的泵，流速增加到1.52m/s，输送时间只需要15分钟。但管道在不到一周时间内就破坏了。分析：流体本身就具有强腐蚀性，再加上流体流速过大对管道的冲刷，从而造成管道发生严重的磨损腐蚀。防护措施：1、按照工艺要求，适当的降低流体流速。2、增大管道的管径（孔蚀及缝隙腐蚀实例）【1】某发电厂的冷凝器，用海军黄铜制造时由于进口端流速超过1.52m/s（临界流速），很快发生磨损腐蚀破坏。后来改用蒙乃尔合金制造冷凝器。其临界流速为2.1~2.4m/s，操作人员仍然按海军黄铜的临界流速控制，结果使蒙乃尔合金发生孔蚀。分析：流速过低容易造成液体的停滞，固体物质沉积。从而导致发生孔蚀和缝隙腐蚀。防护措施：1、将流速控制在合适的范围【2】炼油厂的催化裂解装置有64km长的铝制管线，在可能的地段5将铝管集成一束，固定在槽钢里，槽钢的翼缘朝上安装。当进行试车时，很多铝管已不能承受压力，经检查发现大量蚀坑，有些已穿孔。分析：当遇上雷雨天气，槽钢的翼缘朝上安装会造成积液，也容易积聚各种垃圾和污物，铝管浸在这种含有多种腐蚀性物质的污水中。长时间就会造成铝管孔蚀。防护措施：1、在槽钢中开排液孔。【3】某轻油制氢装置再生塔底重沸器为U型管换热器。管程走低变气167℃，壳程走本菲尔溶液117℃，其中加有V2O5作为缓蚀剂。换热管为1Cr18Ni9Ti不锈钢，管板为16Mn钢。使用两年后，发现管子与管板连接处的缝隙内发生腐蚀。分析：对于16Mn钢，V5+是一种钝化剂，会促使16Mn钢发生钝化，生成表面保护膜。由于管板与管子缝隙区存在闭塞几何条件，会使V5+浓度降低从而达不到临界致钝密度，导致16Mn钢发生严重腐蚀。对于不锈钢管子，腐蚀机理则有所不同。因为不锈钢不需要V5+离子来维持其钝态。随着缝隙内金属腐蚀速度增大，金属离子浓度增高而难以迁移到缝外。金属离子发生水解反应，生成固体氢氧化物和氢离子，这不仅使闭塞条件加剧，而且使缝内氯离子浓度升高，致使缝内溶液酸化，pH值下降，加上氯离子迁入，使缝隙内氯离子浓度升高，致使腐蚀条件强化。金属腐蚀速度增大，使金属离子浓度进一步升高，水解反应使pH值进一步降低，形成一个具有自催化特征的腐蚀过程。最终导致不锈钢钝态被破坏，腐蚀速度大大增加。6防护措施：1、管子与管板联接部位缝隙采用背部深孔密封焊（电偶腐蚀）【1】某电厂的凝汽器的管束材质为黄铜，管板为碳钢。原来使用河水作冷却水，后来因为缺水，便掺入1/3~2/3的海水。结果凝汽器腐蚀很严重，特别是胀接处。分析：黄铜管束与碳钢管板组成了电偶对，碳钢作为阳极而黄铜作为阴极。黄铜管束面积比碳钢管板大的多，这又是一个小阳极大阴极的组合。再加上河水的电阻率大，导电性不好，而海水的导电性很好，腐蚀电流变大，所以阳极碳钢管板的电偶腐蚀加剧。防护措施：1、将管束在胀接处进行绝缘2、将管束材质换为碳钢【2】某啤酒厂的大啤酒罐，用碳钢制造，表面涂覆防腐涂料，用了20年。为了解决罐底涂料层容易损坏的问题，新造贮罐采用了不锈钢板作罐底，筒体仍用碳钢。认为不锈钢完全耐蚀就没有涂覆涂料。几个月后，碳钢罐壁靠近不锈钢的一条窄带内发生大量蚀孔泄漏分析：碳钢作为阳极，不锈钢作为阳极。碳钢罐壁与不锈钢罐底构成了电偶腐蚀，从而造成了靠近不锈钢的碳钢罐壁的腐蚀加剧。防护措施：1、酒罐全部用碳钢材质2、酒罐全部涂覆涂料7【3】一管道系统需要用低碳钢和铜管组合。为避免发生电偶腐蚀，在碳钢管和铜管间加入了一个陶瓷接头。但安装时用金属托架将管道固定在金属板制造的壁上。一年后钢管因腐蚀发生大量泄漏。解决办法分析：金属托架在碳钢管和铜管之间起着一根导线的作用。碳钢作为阳极，铜管作为阴极。它们构成的电偶腐蚀电流在金属托架上形成一个回路。所以会造成钢管的腐蚀加剧。防护措施：1、在管道与金属托架的接触处涂上绝缘材料2、将金属托架安装在陶瓷接头的任意一侧【4】某钢制容器内装有一根铜制加热管。由于腐蚀条件温和，钢容器仅略有生锈。为了控制物料中铁的含量，将容器内壁用涂料涂覆，结果容器壁不久就腐蚀穿孔。涂层大面积突起和剥离。分析：不正确的涂漆方法造成小阳极，大阴极的不利面积比。从而造成钢制容器的腐蚀加剧。防护措施：将铜制加热管也涂上涂料（晶间腐蚀）【1】某厂一根309Cb不锈钢薄壁管输送强腐蚀性溶液。因为管道需加热，在不锈钢管外加一根碳钢夹套管，用309Cb不锈钢焊条与不锈钢焊接在一起。很短时间后在焊接部位发生泄漏。试分析原因并提出解决方法。8分析：当不锈钢管和碳钢夹套管焊接在一起时，会造成不锈钢管的晶间铬含量急剧减少，当减少到不锈钢钝化所需的最低含量的11%时。当与腐蚀性介质接触时，晶间贫铬区相对于其它部位形成小阳极大阴极的微电池，发生晶间腐蚀。防护措施：1、在不锈钢钢管与碳钢夹套管之间再焊接一个不锈钢钢板。【2】某用于输送淀粉溶液的316L型不锈钢管在现场制造。使用6个月后，在很多环焊缝上及其附近发生泄漏。检查发现蚀孔处有焊接时形成的焊珠。分析：由于焊接不规范的操作，导致焊缝有缺陷，会使焊缝处有很大的焊接残余应力，从而导致腐蚀。防护措施：1、焊后应对焊缝进行检查和处理，打磨焊缝，除去焊珠。(细菌腐蚀)【1】一闭路供水系统的管子为304L型不锈钢。用一段时间后，蚀坑穿透了管壁，对腐蚀部位进行细菌检查发现了嘉式铁杆菌。分析：细菌在管子内表面引发了局部的腐蚀电池，由于细菌导致的氯9化物浓缩和蚀坑底部形成的低PH环境，腐蚀不断发展，使管道穿孔。防护措施：1、加入高效低毒的杀菌剂和除垢剂2、采用非金属覆盖层或金属镀层，使表面光滑减少细菌污垢的机会（露点腐蚀）【1】烯烃脱氢反应器内，气体温度为440~560℃，处于干燥状态，对不锈钢容器腐蚀很小。容器的测压管向上倾斜，外面未保温。工作仅两天，测压管与容器壁焊接处被腐蚀穿孔泄漏。分析：由于测压管外面并未进行保温，反应器内温度（烯烃脱氢反应器）较高。在热装置的低温部位容易产生露点腐蚀。防护措施：1、对测压管进行保温（杂散电流腐蚀）【1】某厂选用不锈钢做地下输油管道，安装后大约一年准备投入使用，油从一端泵入，在另一端却未出现。检查发现管道由于腐蚀形成许多小孔。进一步检查发现，附近的碳钢管道实施了阴极保护，考虑到不锈钢是耐蚀材料，并未把不锈钢管连接进入保护系统中。混合气进口烃、HCl、H2O、O210分析：被保护设备的表面电流分布不均匀，容易漏电。当附近有其他管道，电流可能从一个部位流出，电流流出的部位成为阳极区，使该处管道遭到杂散电流腐蚀。防护措施：1、对不锈钢管道进行绝缘处理2、把不锈钢管道也纳入阴极保护【2】海边一座混凝土石油装运码头，混凝土台面支撑在钢管上。钢管表面涂漆并加阴极保护。电源负极连在钢筋上。阳极是镀铂钛悬挂在海水中。在石油装卸过程中，码头受到周期性机械应力，引起混凝土某些物理破坏。使用12年后发现，平台的混凝土台面出现严重胀裂，钢筋暴露出来。分析：随着码头的运行，混凝土平台发生某些物理破坏。钢筋之间的电连接减弱甚至中断。某些钢筋脱离阴极保护系统，就会发生杂散电流腐蚀。腐蚀产物膨胀时会产生很大的应力，腐蚀严重时，混凝土覆盖层会被胀裂。防护措施：1、对钢筋进行焊接【3】船舶上的电焊作业，焊机放置在码头上，电焊机一条电缆接焊枪，另一条电缆接在钢码头上。作业一段时间后，发现船体局部受到11严重的腐蚀。分析：有电流从船体流出，通过水流在回到焊机。致使电流流出船体的部位发生杂散电流腐蚀防护措施：1、把焊机放置在船上进行作业某农药厂有一个碳钢制卧式液氯贮罐。一次停工检修时，冲洗管道的水被误送入罐内。开工不久贮罐壁穿孔，氯气逸出，检查发现腐蚀集中发生在水线部位。试分析原因并写出相关的反应式。某油田的地下输油管道，在单独使用涂料防腐时，不到三年发生穿孔漏油，造成停产。在采用涂层与阴极保护联合防腐后，五年多未发现腐蚀穿孔现象。