《電偶腐蝕磨損腐蝕》PPT課件

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1、承壓設(shè)備的腐蝕與控制——電偶腐蝕、磨損腐蝕王非E-mail:wangfei66882002@yahoo.com.cn1目錄定義特點實例1～4腐蝕環(huán)境選材誤區(qū)選材思路與影響因素選材常用資料2常見腐蝕形態(tài)示意圖3定義特點電偶腐蝕：兩種金屬在同一介質(zhì)中接觸時，電位較低金屬腐蝕速度加快，電位較高金屬腐蝕速度降低的局部腐蝕現(xiàn)象。兩種金屬電位差↑，電偶腐蝕傾向↑。陰極面積↑，陽極面積↓，陽極腐蝕↑。4材料介質(zhì)“電動序”——按金屬標(biāo)準(zhǔn)電極電位大小排列的順序表。標(biāo)準(zhǔn)電極電位：純金屬與介質(zhì)中所含該金屬的離子處于平衡狀態(tài)時的電極電位?！半娕夹颉薄唇饘僭谔囟ń橘|(zhì)（如海

2、水）中實測腐蝕電位的相對大小排列的序列表。5材料介質(zhì)電動序用來判斷金屬腐蝕傾向，電偶序用來判斷能否發(fā)生電偶腐蝕，并判斷誰是陽極。電偶序只能判斷發(fā)生電偶腐蝕的可能性，不能肯定電偶腐蝕是否一定發(fā)生及其速度大小。6材料介質(zhì)由于金屬在很多環(huán)境中的相對腐蝕趨勢大體相同，所以可借用“金屬或合金在海水中的電偶序”初步判斷在其他環(huán)境中腐蝕電流的大致方向，但例外的情況也是常有的。7實例1：甲醇裝置變換工段CO飽和塔的電偶腐蝕填料塔，筒體、封頭及主體接管材料為WSTE36，與16MnR相近。介質(zhì)為CO、H2、H2O。塔填料原為陶瓷環(huán)——第1步改用1Cr13鮑爾環(huán)以解決瓷

3、環(huán)大量破碎→堵塔→停車問題——第2步8實例1：甲醇裝置變換工段CO飽和塔的電偶腐蝕運行后卻出現(xiàn)塔體、塔內(nèi)構(gòu)件及塔體接管的腐蝕，以管線為甚。腐蝕產(chǎn)物沉積于填料表面，使部分填料互相粘連，造成堵塞而影響傳質(zhì)傳熱效果。鮑爾環(huán)，管線及塔體內(nèi)部的可拆件均換成18－8SS，解決了填料環(huán)堵塞問題——第3步9實例1：甲醇裝置變換工段CO飽和塔的電偶腐蝕消除了填料環(huán)堵塞問題，但產(chǎn)生新的腐蝕，塔主體腐蝕加劇。腐蝕嚴(yán)重區(qū)域出現(xiàn)在下起第一道環(huán)焊縫的上300至下500mm。減薄嚴(yán)重部位是進(jìn)氣孔和出水孔附近，以進(jìn)氣孔附近更為突出。壁厚減薄最重處，δn：25→16mm，嚴(yán)重影響塔的

4、安全使用。10實例1：甲醇裝置變換工段CO飽和塔的電偶腐蝕腐蝕比較均勻，表面比較光滑，但腐蝕區(qū)域集中和有限，可排除塔體整體均勻腐蝕和單一材料的電化學(xué)腐蝕；最嚴(yán)重腐蝕部位在管口周圍，而不是管口對面，排除介質(zhì)沖刷腐蝕。11實例1：甲醇裝置變換工段CO飽和塔的電偶腐蝕由陶瓷→1Cr13，使塔體、內(nèi)件及接管、管線腐蝕，腐蝕產(chǎn)物沉積填料上填料、塔內(nèi)件、接管及大部分管線由1Cr13→18－8SS，使原先較嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象基本消除，腐蝕嚴(yán)重區(qū)域移至沒有更換材料的塔主體。斷定該塔的腐蝕屬于電偶腐蝕。12實例1：甲醇裝置變換工段CO飽和塔的電偶腐蝕解決措施采用和塔內(nèi)構(gòu)件

5、相同的SS?？紤]到經(jīng)濟(jì)因素，在安全分析的基礎(chǔ)上，采用SS筒節(jié)取代嚴(yán)重腐蝕筒節(jié)，實踐證明，效果良好。13實例2：氯化氫塔中段塔節(jié)電偶腐蝕塔高28m，直徑1m；頂部溫度25℃，塔底135℃，中部50～70℃；壓力1.2MPa；介質(zhì)為HCl，CCl4，CHCl3；含水率<100ppm；原用材質(zhì)304L，因塔體中段腐蝕嚴(yán)重，部分塔段改用316L內(nèi)襯鎳板更換14實例2：氯化氫塔中段塔節(jié)電偶腐蝕大修發(fā)現(xiàn)襯Ni板下部、進(jìn)口管對面部位嚴(yán)重腐蝕。襯Ni板下部、進(jìn)口管對面腐蝕嚴(yán)重。距焊縫6～7mm多處穿孔（見圖），φ1mm，穿孔附近減薄，最薄處只剩1mm。15實例2：氯

6、化氫塔中段塔節(jié)電偶腐蝕塔壁中部最嚴(yán)重處，襯Ni層與SS的焊縫已完全腐蝕消失，輕輕一撬，Ni板分層脫落與Ni連接處的316L，腐蝕嚴(yán)重，深度達(dá)2～3mm，離Ni板越遠(yuǎn)腐蝕越輕。316L與304L焊縫處，304L腐蝕嚴(yán)重，只剩1mm厚。16實例2：氯化氫塔中段塔節(jié)電偶腐蝕17實例2：氯化氫塔中段塔節(jié)電偶腐蝕現(xiàn)場覆膜金相未發(fā)現(xiàn)晶間腐蝕跡象。塔壁腐蝕穿孔是發(fā)生在壁厚嚴(yán)重減薄的凹坑處的自然穿孔，不是孔蝕。Ni與316L之間存在電偶腐蝕。316L與304L焊接處，由于Ni～SS、316L～304L兩個電偶的共同作用，304L產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕。18實例2：氯化氫塔中

7、段塔節(jié)電偶腐蝕穿孔距焊縫6～7mm，屬HAZ，加速腐蝕圖中沿焊縫從上到下流線狀腐蝕，該區(qū)正處于進(jìn)口管對面，流體沖刷加速鈍化膜破壞，沖刷與腐蝕相互促進(jìn)。電偶、HAZ和沖刷腐蝕的聯(lián)合作用，該區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重的活性凹坑腐蝕，使設(shè)備穿孔。19實例2：氯化氫塔中段塔節(jié)電偶腐蝕結(jié)論：氯化氫塔中段塔節(jié)嚴(yán)重腐蝕的原因是電偶、HAZ和沖刷腐蝕的聯(lián)合作用，使該區(qū)出現(xiàn)了嚴(yán)重的活性溶解。建議開展更為嚴(yán)格的選材試驗、研究。20提示解決“實例1”電偶腐蝕的有效措施恰好是構(gòu)成“實例2”電偶腐蝕的直接原因，∴要具體問題具體分析。21定義特點磨損腐蝕：腐蝕介質(zhì)與金屬構(gòu)件相對運動使構(gòu)件局部表

8、面遭受嚴(yán)重的腐蝕破壞現(xiàn)象。效果非“磨損”與“腐蝕”的簡單疊加，而是交互作用彼此促進(jìn)的?！巴牧鳌迸c“氣蝕”是磨