金属储罐腐蚀泄漏解决方案
储罐腐蚀泄漏问题及解决实例 在石油、化工、化纤、湿法冶金以及其它许多工业部门的生产过程中,都离不开酸、碱、盐。由于它们对金属材料腐蚀性极强,如果在设计、选材、操作中稍不合理,都会导致金属设备的严重损坏。一 、储罐在酸溶液中的腐蚀 在酸溶液环境中,对介质腐蚀性的主要影响因素是pH、氧化性(或还原性)以及阴离子的种类,其他还有酸的浓度、温度、气相封闭状态等影响因素。 从热力学来看,金属在酸溶液中的腐蚀在很大程度上依赖于氢离子浓度。一般认为氢离子浓度上升时,由于氢离子的放电,阴极反应速度加快,或由于溶液的酸度增加,金属表面膜的溶解度上升,因而使金属的腐蚀速度增加。另外,溶液的氧化还原性也影响金属的腐蚀。由氧化剂还原所产生的阴极去极化反应会促进腐蚀,但在另一些情况下,由于发生钝化而抑制了腐蚀。在一定浓度范围内,当氧化性酸浓度增加时,加速了氧化剂的阴极还原过程,因而腐蚀加速。但是当氧化性酸浓度超过某一临界值时,使金属进入钝态,反而抑制了腐蚀。因此,酸溶液的腐蚀性一方面与酸的强弱,即氢离子的浓度有关,同时也依赖于酸的阴离子氧化性程度。所以,酸分氧化性酸和非氧化性酸,一般盐酸是非氧化性酸,硝酸和浓硫酸是氧化性酸。铁和钢在氧化及非氧化性酸中腐蚀规律的对比如书中表1所示:表1铁和钢在氧化及非氧化性酸中腐蚀规律的对比酸类/因素非氧化性酸氧化性酸
酸浓度增大金属的溶解速度增大在一定浓度下出现溶解速度极化
主要阴极去极化过程的属性 氢离子还原去极化 氧化剂去极化(酸根阴离子还原)如OHNOHNO2232
氧通入速度增加由于氧去极化的影响,腐蚀速度增加,尤其在酸浓度不高时更为显著由于高浓度的去极化剂——氧化性酸存在故无影响
活性H离子浓度增加 影响不大,因为金属已处于钝化状态 由于有可能从钝态转变为活态而产生强烈影响
合金中阴极性杂志增加腐蚀速度随阴极杂质面积增加而剧增 或:影响较弱(由氧扩散控制)或:由于阴极钝化使腐蚀速度随阴极性杂质的均匀而减小
二 、储罐在碱介质中的腐蚀 碱溶液一般比酸对金属的腐蚀性要小,其原因主要有两方面:一是在碱溶液中,金属表面容易钝化或生成难溶性的氢氧化物或氧化物;二是在碱溶液中,氧电极电位与氢电极电位比在酸介质中的电位更负,因此腐蚀电池的“推动力”比酸介质中小(引阴极与阳极之间电位差小)。在常温下,碱溶液中常用的材料是碳钢和铸铁。图2示出铁的腐蚀速度与溶液pH值的关系。从图中可见,当pH值在4~9之间时,腐蚀速度几乎不变,pH值在9~14时,铁的腐蚀速度大大降低。当碱的浓度继续增高,腐蚀速度再次增加。主要是由氢氧化铁膜转变为可溶性的铁酸钠(Na2FeO2)所致。通常在室温下,这种腐蚀速度并不大,但在较高的温度和浓度下,腐蚀加剧。在热碱溶液中,如果存在较大应力,还会发生一种危险的应力腐蚀破裂现象,称为碱脆。三、防止储罐在酸介质中腐蚀的措施 1.选择耐蚀材料:这是防止金属在酸中腐蚀常用的方法,根据金屑所处酸的浓度、温度等条件,选择相应的耐蚀材料(包括金属材料和非金属材料)。如,稀硝酸中可选用奥氏体不锈钢,硫酸中可选用铅等。但盐酸中可供选择的金属材料几乎没有,因多数常用金属和合金的腐蚀率很高,如果盐酸中含有杂质或氧化剂,则腐蚀性 更强。2.橡胶衬里:橡胶衬里是选取一定厚度的片状耐蚀橡胶料,通过粘接剂贴合在基体的给定表面,形成连续完整的保护覆盖层,隔离腐蚀介质对基体的作用,达到防腐蚀的目的。衬里用的橡胶品种主要有:天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(HR)等。3.玻璃钢及衬里: 玻璃钢衬里就是将玻璃钢糊制在金属的内表面上,以求对该设备进行防腐蚀保护,通常化工设备用的较多。 4.复合材料:索雷碳纳米聚合物材料是将碳纳米纤维材料、无机材料、等多种高强度耐腐蚀材料加以组合,不仅有效解决了介质的渗透腐蚀和冲刷问题,而且材料的高模量和力学性能可以有效避免设备因压力、温差产生变形应力而导致的材料损伤。可以为各种化学储罐、反应罐、管道等提供一个长久有效的化学防腐保护涂层。正确选用,是保证衬里设备获得良好的防腐效果的关键。 四、碳纳米聚合物材料修复储罐腐蚀渗漏案例1.盐酸储箱:玻璃钢材质,法兰:DN50,渗漏部位:法兰及管路泄露,介质:31%盐酸、常温。2.硫酸罐:罐体与管路焊缝处存在泄露,介质98%的硫酸,温度15℃,压力0.03Mpa,材质碳钢。
有没有在线补漏的技术? 有,不过需要根据设备渗漏的形式及介质、温度、压力等因素,具体分析实施。 zhdg_zhdg 发表于 2017-9-15 06:26
有没有在线补漏的技术?
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