石油化工設(shè)備的應(yīng)力腐蝕介質(zhì)及其來源
石油化工設(shè)備的應(yīng)力腐蝕介質(zhì)及其來源
能夠引起Cr-Ni奧氏體不銹鋼產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)很多,以下為實(shí)際奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕斷裂工程事故中常見的介質(zhì)。
各種氯化物或含氯化物溶液;氫氧化物,如KOH,NaOH等的水溶液;連多硫酸H2SxO6;鹽水、海水、河水、井水、高溫高壓水、水蒸氣和海洋性大氣;硝酸和硝酸鹽;氫氟酸、氟硅酸和含氟離子的水溶液;HN03+HF和HN03+HCl+HF酸的酸洗液;硫化氫水溶液;硫酸和亞硫酸鹽。
這些介質(zhì)來自各種途徑,有時(shí)介質(zhì)的一些微小變化就能引起應(yīng)力腐蝕開裂,特別是溶液中的一些雜質(zhì),即所謂的特定離子的存在則是*危險(xiǎn)的。例如鹵素族,在200℃的水中僅含2x10-6C1-,便可使18-8Cr-Ni不銹鋼產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕,除CL-外,水中僅含2x10-6F-,在室溫下即可引起敏化態(tài)Cr-Ni不銹鋼的應(yīng)力腐蝕。這些介質(zhì)及離子的來源有:
1)工作前介質(zhì)中存在的和外來的腐蝕介質(zhì)和特定離子奧氏體不銹鋼設(shè)備、部件在制造過程中和正式使用前置于腐蝕性介質(zhì)中或與腐蝕性介質(zhì)(包括大氣和水)相接觸,是很多奧氏體不銹鋼設(shè)備、部件未使用或使用初期便產(chǎn)生腐蝕的重要原因。
工作前存在的腐蝕介質(zhì)包括:
a.不銹鋼板、管出廠前的酸洗介質(zhì)(目前常用NO3H+HF酸),或酸洗后用含F-,Cl-較高的產(chǎn)業(yè)水沖洗時(shí),在鋼材表面附著有F-、C1-。
b.設(shè)備、部件加工過程中,使用的加工成型介質(zhì)和機(jī)械潤(rùn)滑劑、防護(hù)涂層,含有有害介質(zhì)的保護(hù)氣體、設(shè)備與部件的清洗和酸洗溶液以及電鍍、拋光和其它化學(xué)處理溶液。
c.設(shè)備用含F-,Cl-的水溶液進(jìn)行水壓試驗(yàn)后,水沒有排凈,由于長(zhǎng)期放置而濃縮的F-、Cl-。
d.設(shè)備裝配過程中,一些部件經(jīng)常置于含有有害成分或有害裝配介質(zhì)中,如機(jī)器油、潤(rùn)滑劑、打標(biāo)記的商標(biāo)材料等等。
2)工作介質(zhì)中存在的和外來的腐蝕介質(zhì)和特定離子工作介質(zhì)中存在的和外來的腐蝕介質(zhì)和特定離子是為了滿足反應(yīng)過程和產(chǎn)品質(zhì)量等以及其它要求。在一些條件下,它們經(jīng)常處于無害的水平內(nèi)或處在正常答應(yīng)含量的范圍內(nèi),但一些因素的存在(多與設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和使用操縱有關(guān)),能夠引起這些微量有害物質(zhì)在表面或局部的富集或濃縮,從而達(dá)到引起應(yīng)力腐蝕的濃度。實(shí)踐表明,凡能促進(jìn)干濕交替過程進(jìn)行的因素都是有害的,其中以縫隙的存在、液體(如含氯化物的水)未布滿的空間的存在或大量氧化物的污垢堆積*為有害。
在工作介質(zhì)中還會(huì)由于其它原因而導(dǎo)致有害物質(zhì)的進(jìn)人。例如,由于冷凝器泄漏,海水或含有Cl-的冷卻水會(huì)進(jìn)人熱交換器、蒸發(fā)器中,由于氫化脫硫設(shè)備沒有密封而有空氣、水分和氧進(jìn)人設(shè)備中而形成H2SXO。等。
在石油化工生產(chǎn)中,從應(yīng)力腐蝕事故分析中可知,大量碰到的介質(zhì)是氯化物、氫氧化物、連多硫酸等。
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