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反应釜被腐蚀了怎么办?如何预防反应釜被腐蚀
作者:admin 发布时间:2019-08-17 15:27
       玻璃反应釜是普遍应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品,用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器。在连续运用反响釜的过程中,腐蚀问题一直是限制其到达正常运用寿命的瓶颈之一。
 
  1 孔蚀
 
  1.1孔蚀的构成
 
  孔蚀是在金属上产生小孔的一种极为部分的腐蚀形态,也是毁坏性和平安隐患最大的腐蚀形态之一。它是一种部分的和猛烈的腐蚀形态,在部分构成一个或一些小孔,普通孔径小于孔深,由于小孔向纵深开展因此易使金属穿孔,经常在忽然间形成事故。因容器或管道忽然穿孔,可燃性介质外泄,经常形成宏大事故。所以,它是一种比大面积平均腐蚀更为风险的腐蚀形态。有一台由爱尔兰制造的,至今曾经运用了8年的反响釜,制造标准为ASMEVlll,全面检验时发现,上封头人孔圈及向周边扩展约500 mm范围内存在大量的孔蚀现象,在人孔圈及其边缘区域最为严重,有深度约1.0~3.0 mm呈蜂窝状的腐蚀坑。腐蚀较严重的区域根本集中在上部的气相空间,该区域介质易滞流,即介质的活动性相对较差。
 
  1.2孔蚀缘由
 
  关于反响釜上部气相部位的金属外表,介质是以气液二态方式共存的,即附着在金属外表上有液滴和气态的介质,它们的活动性相对较差,其中液滴更容易粘附.液滴中的高浓度腐蚀介质使金属外表的钝化膜遭到毁坏.在其遭到毁坏的区域,金属外表与液滴中活性离子接触构成腐蚀的起始点,即构成初始腐蚀坑,随着时间的推迟,逐步构成腐蚀情况。纵向生长是蚀孔的散布特征,并在一段很长的孕育期——数月或数年后才会呈现可见的蚀孔,这主要取决于金属资料和腐蚀介质的品种。当pH值增高时,呈现高度部分孔蚀(呈加速趋向),它是阳极反响的一种共同形态,是一种自催化过程,在蚀孔内腐蚀过程产生的条件既促进又足以维持蚀孔的活性。金属在蚀孔内的疾速溶解会惹起蚀孔内产生过多的正电荷,其结果就使氯离子迁入以维持电中性。蚀孔内高浓度的氯化物水解,其结果会产生高浓度的氢离子.以上这两种离子都足以促进大多数金属和合金的溶解,其微小破损暴露的金属外表成为阳极,未破损处成为阴极,阳极电流高度集中,使腐蚀疾速向内开展构成蚀孔,经过本身的促进作用,蚀孔快速生长.因而,介质易滞留的部位是孔蚀的多发区。关于上部的气相空间,孔蚀多发于此,由于其视镜和人孑L部位等接收自身具有一定的非流通空间,氢离子和氯离子能够在此处有较长时间的滞留,从而产生猛烈的孔蚀。蚀孔中留有高浓度的化合物盐,由于氧在浓缩溶液中的溶解度实践上等于零,所以蚀孔内不存在氧的复原。随着蚀孔的加深,其介质浓度越来越高,滞留时间越长,腐蚀速率也越快,而蚀孔左近的外表产生阴极氧复原使它不受腐蚀.综上所述,在介质静滞的条件下,特别是有掩盖物的外表上,不锈钢孔蚀通常多发作于此,但是在有流速的环境中,通常会使孔蚀减轻或根本中止,从而减轻反响釜的腐蚀。
 
  1.3防腐措施
 
  1)应充沛思索反响釜设计上的构造合理性及其选材适用性等。在构造上,应尽量减少易滞留腐蚀介质的空间,同时增加介质的活动性。特别是程度面上的封锁式接收,如人孑L等,这些管孔尽量设计在垂
 
  直的外表上.由于在釜的顶部普通都以气相介质存在,在人孔圈这一局部空间里,介质相对静止,介质蒸气里的液滴倒挂在容器壁上,构成了一个部分腐蚀环境,液滴中活性离子在此外表附着,构成了一个孑L蚀起始点,之后孑L蚀逐步开展.
 
  2)在各金属的衔接处,应加工得更润滑圆润些,如状况允许,可经钝化处置,从而使得致密的钝化膜能更有效地避免腐蚀.
 
  2下封头应力腐蚀
 
  2.1腐蚀开裂缘由
 
  反响釜封头可经过旋压或冲压构成封头,但通常采用旋压封头.但旋压法消费的封头,由于冷加工过程中会构成不平均的塑性变形,从而产生冷加工剩余应力.内外表受拉,表面面受压.旋压封头冷加工成型,加工硬化使资料塑性降低,而此时的剩余应力将对封头的脆断倾向、疲倦寿命及应力腐蚀开裂产生较大的影响,特别是对奥氏体不锈钢,还将使其耐晶间腐蚀的性能降低.夹套内介质为水蒸汽或冷却水,用户位于沿海地域,水中含盐量较高.在夹套废弃不用时,由于构造缘由,夹套中的水无法排净,夹套长期积液,因受釜内料液的加热,一局部水蒸发,水中氯离子浓度不时增加,至使下封头浸泡在腐蚀介质中。下封头外壁呈锈色,裂纹纵横,而内壁仍为不锈钢本来的颜色,这就充沛阐明了存在腐蚀环境。
 
  2.2 防腐措施
 
  1)去除夹套或改善夹套构造。由于腐蚀是在夹套内腐蚀介质构成积液,而且长时间未被排尽,因而可去除夹套,改用内置式盘管,或改善夹套构造,在夹套最低处开设排污口,从而有利于积液的扫除。
 
  2)夹套用水含氯离子浓度应小于25 mg/L。
 
  3)喷丸处置。关于有大小和正负之别的剩余应力,当其与外力叠加时,有可能成为适合于应力腐蚀开裂的状态,也有可能是相反的状态.就剩余应力而言,如紧缩剩余应力存在于与腐蚀介质相接触的部位,避免应力腐蚀开裂,此法是十分有效的pJ。
 
  3不锈钢衬里的腐蚀
 
  3.1 腐蚀缘由
 
  高压反响釜的腐蚀毁坏,大局部是由于在高温高压及强腐蚀介质中产生的,不锈钢衬里的腐蚀表如今决裂后的衬里外表,可见有明显的点蚀坑,深浅各异且散布不平均,中间部位较密,其他较稀少;底部有浅而大的蚀坑,可能与氯化钠晶体堆积有关.在端部呈现点蚀坑,关于决裂走漏的主裂纹,会在焊缝左近产生树枝状小裂纹。近年来,在不锈钢衬里的推行运用中,极大地改善了设备的耐蚀性能,进步了其运用寿命.南方某化工机械厂消费的1Crl8Ni9Ti衬里反响釜在普通的化工消费中运用状况很好,获得了较好的经济效益。但也有用户投诉运用一年多以至不到一年就决裂走漏,以为该反响釜质量不合格而请求赔偿.正是由于在高温高压下处置含氯物料,才会使得反响釜衬里在短期失效。
 
  3.2氧化阳极处置防腐措施
 
  对不锈钢试样停止阳极氧化处置实验,阳极氧化处置会使衬里外表重新钝化,减少衬里外表的不平均性,从而进步资料的耐蚀性能和点蚀电位,这关于避免点蚀及应力腐蚀决裂的发作,起到了至关重要的作用
 
  阳极氧化的工艺条件为:25~35 g/L H2S04,2-5 g/L HN03,0.1-0.3 g/L Na2M。04.温度20-30。C,电流l 5—30 mA/cm2,时间20-3 0 min,0.2% 表1 不锈钢试样的临界点蚀电位(NH。)2M。O。溶液浸30 min.将经阳极氧化处置后及未经氧化的试样分别放在不同浓度的NaCI溶液中测定各自的点蚀电位(见表1).由表1可看出,经过含MoO]。的硫酸溶液阳极氧化处置后,不锈钢试样会重重生成较厚且平均含有钼成分的钝化膜【5】,其耐cl。的点蚀电位进步,即进步了它在含氯介质中的耐蚀性能.将经阳极氧化后的不锈钢试样和未经氧化的试样放在反响釜中停止现场挂片实验,半年后取出察看,经阳极氧化处置后的试样未发现有点蚀,而在未氧化处置的试样中呈现明显的锈蚀点.因而进步不锈钢衬里的防腐蚀性应采取:①关于没有经过外表处置的不锈钢衬里,由于会产生严重的点蚀穿孔以至应力腐蚀决裂,故高温高压的含氯物料消费是不宜运用的.②lCrl8Ni9Ti衬里可经过阳极氧化法,从而经过其临界点蚀电位进步的办法,停止外表处置,使得抗氯的耐蚀性能极大地加强.③衬里资料选用含钼较高的lCrl8Ni9TiMo不锈钢,能够大大进步抗点蚀才能。
 
  4蒸压反响釜的腐蚀
 
  4.1腐蚀缘由
 
  在建材行业中由于消费工艺的缘由,决议了蒸压釜内温度、压力、介质及湿度的周期性变化.一个周期每次蒸养为12-16 h,温度从室温逐渐升高到约190℃左右,保温几小时后再逐渐降至室温;同时,釜内蒸汽压力也从常压逐步升高到1.2 MPa左右,经过恒温再逐渐降至常压.釜门关闭后,釜内介质是饱和水蒸气和冷凝水,釜内温度较高,压力和湿度也比拟大.釜顶与釜侧有冷凝水珠,釜底有积水,积水中经常浸泡着一些从蒸养车上散落下来的加气混凝土制品碎块.由于加气混凝土在蒸养过程中会产生一些腐蚀性气体,再加上釜内温度高,且冷热交替频繁,因而,具有产生电化学腐蚀的最便利条件.釜内环境要比普通的大气腐蚀、水中腐蚀及蒸汽腐蚀复杂得多,工况条件也恶劣得多,但就其腐蚀产生的特性来说,主要是高温高湿状态下发作的电化学腐蚀.由于蒸压釜装置处于程度位置,排放冷凝水在操作中采取间歇排放法,釜体内的冷凝水在堆积时间内不能循环,并在釜内呈气液状态,使得釜内壁的液膜浓缩,Ca(OH):到达能招致钢板腐蚀的浓度,招致了碱腐蚀.结果使得钢板外表的氧化膜失去维护作用,从而产生了碱腐蚀过程连续发作的可能性。
 
  4.2防腐措施
 
  蒸压釜预留腐蚀裕度,是为了避免因发作腐蚀而产生的平安事故。蒸压反响釜的设计寿命普通为20采用有机涂层对其停止防护,防腐层与蒸压釜的设计寿命达不到分歧.采用电弧喷涂金属涂层,再涂覆封锁剂构成复合涂层比拟合适蒸压釜的防护,复合涂层体系为AL与专用封锁剂.该复合涂层的寿命可到达与设备的设计寿命相分歧,大大节约了设备的维护费用,进步了设备的应用率.
 
  5 结论
 
  针对孔蚀、下封头应力腐蚀、不锈钢衬里腐蚀、蒸压反响釜的腐蚀4种反响釜常见的腐蚀问题,依据腐蚀的成因和机理,给出了相应的控制措施.避免孔蚀应尽量减少易滞留腐蚀介质的空间,金属的衔接处应加工得润滑些.预防下封头应力腐蚀应去除夹套或改善夹套构造或喷丸处置等.针对不锈钢衬里腐蚀,不宜用于高温高压的含氯物料消费等.关于蒸压反响釜腐蚀,采用电弧喷涂金属涂层,再涂覆封锁剂构成复合涂层停止维护.反响釜腐蚀的合理维护,不只增加了反响釜的实践运用年限,也大大降低了维修费用,进步了消费效率,从而极大地提升了经济效益.