文档介绍：防腐案例分析
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一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。
案例介绍
防腐原理
V2O5是一种钝化剂,能使16Mn钝化,表面生成保护膜。
本事例中,16Mn钢管板和1Cr18Ni9Ti不锈钢管子外表面都处于本菲尔溶液中。本菲尔溶液主要成分为K2CO3和KHCO3,为高温碱性溶液,其中加有V2O5作为缓蚀剂。V5+是一种钝化剂,能促使16Mn钢钝化,表面生成保护膜,以维持很低的腐蚀速度。
防腐失败的原因
使用钝化剂的基本要求是:钝化剂的浓度必须超过临界致钝浓度。
因为钝化剂属于氧化剂,通过促进阴极反应使金属表面迅速生成钝化膜而转变为钝态。如果浓度偏低,阴极反应增加程度不足,不仅不能使金属钝化,反而会促使金属的腐蚀,或者造成局部腐蚀。管板与管子之间的缝隙区就正是这种情况。由于闭塞的几何条件,V5+离子的消耗难以得到补充,使缝隙内部V5+离子达不到临界致钝浓度,导致16Mn钢管板发生严重腐蚀。
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***离子浓度升高,致使缝内溶液酸化,pH值下降,加上***离子迁入,使缝隙内***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。
防腐失败的原因
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