纯碱生产的腐蚀特点及破坏形式
纯碱工业生产中的不同设备,因其结构和接触的介质不同,甚至同一设备在不同部位的介质也可能是有差异的,腐蚀破坏时呈现不同的特征。弄清腐蚀破坏的形式对解决腐蚀问题具有十分重要的意义,应针对设备结构及都市的类型采取响应的防腐蚀措施,以达到最佳的防腐效果。尽管纯碱工业中腐蚀破坏的表现方式千差万别,但归纳起来大致有下面几种:均匀腐蚀、磨损腐蚀、孔蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀等。均匀腐蚀是纯碱工业设备和管道的最常见腐蚀形态。金属设备和管道全部暴露在介质中,电化学和化学反应在表面均匀进行,金属均匀减薄,最终导致设备和管道的失效。均匀腐蚀在整个腐蚀中的金属消耗是最大的。但由于其腐蚀速度的数据可以通过现场实际测量的实验室试验获得,可以估算出设备的使用寿命,判断设备的状况,按计划进行维修,所以这种腐蚀形态一般不会对安全生产构成威胁。
磨损腐蚀是指因为腐蚀介质和设备或管道表面的相对运动而引起的加速腐蚀现象。纯碱工艺介质在设备、管道中的流速不高时,流速对腐蚀的影响不大,当介质的流速超过一定的速度或介质中含有上是腐蚀和磨损、化学作用和接卸作用共同或交替进行的结果,介质的机械作用破坏了金属表面钝化膜,并妨碍其再钝化。
孔蚀是一种导致蚀坑的局部腐蚀形式。孔蚀的产生一般认为是由于介质中活性物(例如CL)与钝化的金属表面之间发生某些 交互作用的结果。孔蚀不易发现,是一种破坏性很大的腐蚀形态之一。容易钝化的金属,如不锈钢、铝等,在一定的条件下容易出现孔蚀。纯碱工艺中存在的氯离子对不锈钢,以及用海水坐冷却介质时,海水对不锈钢碳化塔冷却小管都有可能产生孔蚀。
缝隙腐蚀是由于缝隙中的介质和周围介质的流动性差,腐蚀作用消耗了介质中的氧,不易及时得到充分的补充,进而使缝隙中介质的腐蚀性越来越强,腐蚀又造成缺氧,缺氧加速腐蚀,如此循环使缝隙处的腐蚀加剧,即腐蚀的自催化效应。在一定环境下缝隙腐蚀比孔蚀更容易产生。缝隙腐蚀可以通过合理设计和适当选材来避免。
应力腐蚀破裂是在拉应力和腐蚀环境的联合作用下所引起的腐蚀破坏过程,材料在某一特定的腐蚀环境中受到一定的拉应力(可以是外加的或加工后的残余的),即使应力值大大低于材料屈服极限,又是塑性很好的金属材料,在过一定时间后,在均匀腐蚀并不严重的情况下,发生脆性断裂,这种破坏往往没有明显的预兆,破坏造成的后果是十分严重的。造成应力腐蚀破坏的金属材料与环境介质组合是多种多样的,如碳钢、低合金钢在铵溶液中,不锈钢在氯化物和海水等环境中。
文章来源:洛克斯石油论坛 http://www.oilequipcn.net
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