过程装备防腐案列解析.doc

过程装备腐蚀与防护案例解析应力腐蚀实例:实例1:北方一条公路下蒸气冷凝回流管原用碳钢制造,由于冷凝液的腐蚀发生破坏,便用304型不锈钢(0Cr18Ni9)管更换。使用不到两年出现泄漏,检查管道外表面发生穿晶型应力腐蚀破裂。答:在北方冬季公路上撒盐作防冻剂,盐渗入土壤使公路两侧的土壤中***化钠的含量大大提高,而选材者却不了解没有对土壤腐蚀做过分析。就决定更换不锈钢管。将奥氏体不锈钢用在这种含有很多***化钠的潮湿土壤中,不锈钢肯定表现不佳,也需还不如碳钢呢。防护措施:实例2:某化工厂生产***化钾的车间,一台SS-800型三足式离心机转鼓突然发生断裂,转鼓材质为1Cr18Ni9Ti。经鉴定为应力腐蚀破裂。(P224)答:在***化钾生产中选用1cr18Ni9Ti这种奥氏体不锈钢转鼓是不当的。***化钾溶液是通过离心机转鼓过滤的。***化钾浓度为28°Bé,***离子含量远远超过了发生应力腐蚀破裂所需的临界***离子的浓度,溶液pH值在中性范围内。加之设备间断运行,溶液与空气的氧气能充分接触,这就是奥氏体不锈钢发生应力腐蚀破裂提供特定的***化物的环境。保护措施:停用期间使之完全浸与水中,与空气隔离;定期冲洗去掉表面***化物等,尽量减轻发生应力破裂的环境条件,以延长使用寿命,不过,发生这种转鼓断裂飞出的恶性事故可能有一定的偶然性,但这种普通的奥氏体不锈钢用于这种高浓度***化物环境,即使不发生这种恶性事故,其寿命也不长,因为除应力腐蚀还有,孔蚀,缝隙腐蚀等。实例3:CO2压缩机一段、二段和三段中间冷却器为304L(00Cr19Ni10)型不锈钢制造。投产一年多相继发生泄漏。经检查,裂纹主要发生在高温端水侧管子与管板结合部位。所用冷却水含***%~%。(P225)答:,冷却水中***化物含量控制很低,破坏。设备为热交换器,结构为管壳式。工艺介质走管程,水走壳程,进行热交换。因此,不锈钢管子外面接触的的介质都是水而不是***化物溶液。水中所含***化物只是一种杂质,其含量是很低的。的。问题主要发生在***化物浓缩富集。对管壳式热交换器来说,当壳程走水时,***化物浓缩主要部位是高温端管子与管板连接部位,即管头。***化物浓缩原因是气化,浓缩。防护措施:(1)改进管与管板的联接结构,消除缝隙;(2)立式换热器的结构改进,提高壳程水位,使管束完全被水浸没;(3)管板采用不锈钢—碳钢复合板,以碳钢为牺牲阳极。注:换热器中造成***化物浓缩的原因:缝隙:管与管板连接形成的缝隙区。由于闭塞条件使物质迁移困难,容易形成盐垢,造成***离子浓度增高。汽化:高温端冷却水强烈汽化,在缝隙区形成水垢使***化物浓缩。对立式换热器尤为严重。实例5:一高压釜用18-8不锈钢制造,釜外用碳钢夹套通水冷却。冷却水为优质自来水,含***化物量很低。高压釜进行间歇操作,每次使用后,将夹套中的水排放掉。仅操作了几次,高压釜体外表面上形成大量裂纹。( P228)答:在这个事例中,干湿交替变化造成***化物浓缩。操作时高压釜外表面被冷却水浸没,停运时夹套中水杯放掉,釜表面只留下一层小水滴。小水滴变干,***化物就浓缩了。所以尽管冷却水中***化物含量很低,但高压釜表面中***化物含量却很高。防护措施:腐蚀疲劳实例实例1:某钢铁厂用于废水处理的间歇反应器为哈氏合金B-2制造,反应器为圆筒形罐体,椭圆形封头,支座为普通结构钢。为避免在哈氏合金本体上异材焊接,在支座与下封头焊接处增设哈氏合金B-2过渡圈(10mm)。介质为蒸汽和1%含***泥浆水,腐蚀性较强。投产后经常泄漏,经检查,裂缝主要发生在下环缝。(P113)答:该反应器处理腐蚀性较强的物料,同时承受频繁的交变应力作用,特别是下环缝,不仅要承受工作应力和热应力,而且还有搅拌泥浆所引起的离心力,以及频繁开停车产生的交变应力。但哈氏合金B-2是一种耐蚀性能优良的镍基合金,成分为00Ni70Mo28,对所有浓度和温度的纯盐酸,哈氏合金B-2的腐蚀速度都很小,所以,造成反应器严重腐蚀的主要原因是设备结构设计不合理。设计的封头直边太窄,不符合设计规定,这样,过渡圈与封头连接的焊缝距下封头环焊缝太近,只有45mm,使原来应力水平就高的下环缝区域又增加焊接残余应力,故下环缝应力最高。在交变应力和腐蚀介质共同作用下下环焊缝区发生腐蚀疲劳裂纹。补焊时作业作业条件差,质量难以保证,下环焊缝区域材质越来越恶化,裂纹不断发展,造成频繁泄漏的破坏事故。防护措施:设计时使应力分布尽可能均匀,避免局部应力集中,同时应对焊接结构和焊接工艺做出规定,使焊接残余应力尽可能减小。磨损腐蚀实例:实例1:一条碳钢管道输送98%浓硫酸,,输送时间需1小时。为了缩短输送时间,安装了一台大马力的泵,,输送时间只需要15分钟。但管道在不到一周时间内就破坏了。答:对于接触流体的设备来说,流速是一个重要的