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      反應釜廠家,不銹鋼反應釜,反應釜生產廠家_山東淄博千盛化工設備有限公司

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      反應釜腐蝕問題及解決方案

      發布日期:[ 2014年9月30日 ] 共閱[ 3384 ]次

      腐蝕問題是影響反應釜使用壽命的一個主要因素,本文小編將向大家介紹一下反應釜經常容易遭受腐蝕的部位、原因及解決方案

      1孔蝕

      1.1孔蝕的形成

      孔蝕是在金屬上產生小孔的一種極為局部的腐蝕形態,也是破壞性和安全隱患最大的腐蝕形態之一。它是一種局部的和劇烈的腐蝕形態,在局部形成一個或一些小孔,一般孔徑小于孔深,由于小孔向縱深發展因而易使金屬穿孔,經常在突然問造成事故。因容器或管道突然穿孔,可燃性介質外泄,經常造成巨大事故。所以,它是一種比大面積均勻腐蝕更為危險的腐蝕形態.有一臺由愛爾蘭制造的,至今已經使用了8年的反應釜,制造規范為ASMEVUl,全面檢驗時發現,上封頭人孔圈及向周邊擴展約500mm范圍內存在大量的孔蝕現象,在人孔圈及其邊緣區域最為嚴重,有深度約1.0-3.0mm呈蜂窩狀的腐蝕坑。腐蝕較嚴重的區域基本集中在上部的氣相空間,該區域介質易滯流,即介質的流動性相對較差。

      1.2孔蝕原因

      對于反應釜上部氣相部位的金屬表面,介質是以氣液二態形式共存的,即附著在金屬表面上有液滴和氣態的介質,它們的流動性相對較差,其中液滴更容易粘附。液滴中的高濃度腐蝕介質使金屬表面的鈍化膜遭到破壞。在其遭到破壞的區域,金屬表面與液滴中活性離子接觸形成腐蝕的起始點,即形成初始腐蝕坑,隨著時間的推延,逐漸形成腐蝕狀況。

      縱向生長是蝕孔的分布特征,并在一段很長的孕育期——數月或數年后才會出現可見的蝕孔,這主要取決于金屬材料和腐蝕介質的種類。當pH值增高時,出現高度局部孔蝕(呈加速趨勢),它是陽極反應的一種獨特形態,是一種自催化過程,在蝕孔內腐蝕過程產生的條件既促進又足以維持蝕孔的活性。金屬在蝕孔內的迅速溶解會引起蝕孔內產生過多的正電荷,其結果就使氯離子遷入以維持電中性。蝕孔內高濃度的氯化物水解,其結果會產生高濃度的氫離子。以上這兩種離子都足以促進大多數金屬和合金的溶解,其微小破損暴露的金屬表面成為陽極,未破損處成為陰極,陽極電流高度集中,使腐蝕迅速向內發展形成蝕孔,通過自身的促進作用,蝕孔快速生長。因此,介質易滯留的部位是孔蝕的多發區。對于上部的氣相空間,孔蝕多發于此,因為其視鏡和人孔部位等接管本身擁有一定的非流通空間,氫離子和氯離子可以在此處有較長時間的滯留,從而產生劇烈的孔蝕。蝕孔中留有高濃度的化合物鹽,由于氧在濃縮溶液中的溶解度實際上等于零,所以蝕孔內不存在氧的還原。隨著蝕孔的加深,其介質濃度越來越高,滯留時間越長,腐蝕速率也越快,而蝕孔附近的表面產生陰極氧還原使它不受腐蝕。綜上所述,在介質靜滯的條件下,尤其是有覆蓋物的表面上,不銹鋼孔蝕通常多發生于此,然而在有流速的環境中,通常會使孔蝕減輕或基本停止,從而減輕反應釜的腐蝕。

      1.3防腐措施

      1)應充分考慮反應釜設計上的結構合理性及其選材適用性等。在結構上,應盡量減少易滯留腐蝕介質的空間,同時增加介質的流動性.特別是水平面上的封閉式接管,如人孔等,這些管孔盡量設計在垂直的表面上。因為在釜的頂部一般都以氣相介質存在,在人孔圈這一部分空間里,介質相對靜止,介質蒸氣里的液滴倒掛在容器壁上,形成了一個局部腐蝕環境,液滴中活性離子在此表面附著,形成了一個孔蝕起始點,之后孔蝕逐漸發展。

      2)在各金屬的連接處,應加工得更光滑圓潤些,如情況允許,可經鈍化處理,從而使得致密的鈍化膜能更有效地防止腐蝕。

      2下封頭應力腐蝕

      2.1腐蝕開裂原因

      反應釜封頭可通過旋壓或沖壓形成封頭,但通常采用旋壓封頭.但旋壓法生產的封頭,由于冷加工過程中會形成不均勻的塑性變形,從而產生冷加工殘余應力。內表面受拉,外表面受壓.旋壓封頭冷加工成型,加工硬化使材料塑性降低,而此時的殘余應力將對封頭的脆斷傾向、疲勞壽命及應力腐蝕開裂產生較大的影響,尤其是對奧氏體不銹鋼,還將使其耐晶間腐蝕的性能降低。夾套內介質為水蒸汽或冷卻水,用戶位于沿海地區,水中含鹽量較高。在夾套廢棄不用時,由于結構原因,夾套中的水無法排凈,夾套長期積液,因受釜內料液的加熱,一部分水蒸發,水中氯離子濃度不斷增加,至使下封頭浸泡在腐蝕介質中。下封頭外壁呈銹色,裂紋縱橫,而內壁仍為不銹鋼原本的顏色,這就充分說明了存在腐蝕環境。

      2.2防腐措施

      1)去除夾套或改善夾套結構。由于腐蝕是在夾套內腐蝕介質形成積液,而且長時間未被排盡,因此可去除夾套,改用內置式盤管,或改善夾套結構,在夾套最低處開設排污口,從而有利于積液的排除。

      2)夾套用水含氯離子濃度應小于25mg/L。

      3)噴丸處理.對于有大小和正負之別的殘余應力,當其與外力疊加時,有可能成為適宜于應力腐蝕開裂的狀態,也有可能是相反的狀態.就殘余應力而言,如壓縮殘余應力存在于與腐蝕介質相接觸的部位,防止應力腐蝕開裂,此法是非常有效的。

      3不銹鋼襯里的腐蝕

      3.1腐蝕原因

      高壓反應釜的腐蝕破壞,大部分是由于在高溫高壓及強腐蝕介質中產生的,不銹鋼襯里的腐蝕表現在破裂后的襯里表面,可見有明顯的點蝕坑,深淺各異且分布不均勻,中間部位較密,其余較稀少;底部有淺而大的蝕坑,可能與氯化鈉晶體沉積有關.在端部出現點蝕坑,對于破裂泄漏的主裂紋,會在焊縫附近產生樹枝狀小裂紋。近年來,在銹鋼襯里的推廣使用中,極大地改善了設備的耐蝕性能,提高了其使用壽命.南方某化工機械廠生產的1Crl8Ni9Ti襯里反應釜在一般的化工生產中使用情況很好,取得了較好的經濟效益。但也有用戶投訴使用一年多甚至不到一年就破裂泄漏,認為該反應釜質量不合格而要求賠償。正是由于在高溫高壓下處理含氯物料,才會使得反應釜襯里在短期失效。

      3.2氧化陽極處理防腐措施

      對不銹鋼試樣進行陽極氧化處理試驗,陽極氧化處理會使襯里表面重新鈍化,減少襯里表面的不均勻性,從而提高材料的耐蝕性能和點蝕電位,這對于防止點蝕及應力腐蝕破裂的發生,起到了至關重要的作用。

      陽極氧化的工藝條件為:25-135g/LH2SO,2-5g/LHNO3,0.1-0.3g/LNa2M。O4.溫度20-30℃,電流15~30mA/cm,時間20~30min,0.2%(NH)M。0溶液浸30min.將經陽極氧化處理后及未經氧化的試樣分別放在不同濃度的NaC1溶液中測定各自的點蝕電位.

      經過含MOO24一的硫酸溶液陽極氧化處理后,不銹鋼試樣會重新生成較厚且均勻含有鉬成分的鈍化膜,其耐Cl一的點蝕電位提高,即提高了它在含氯介質中的耐蝕性能。將經陽極氧化后的不銹鋼試樣和未經氧化的試樣放在反應釜中進行現場掛片試驗,半年后取出觀察,經陽極氧化處理后的試樣未發現有點蝕,而在未氧化處理的試樣中出現明顯的銹蝕點。因此提高不銹鋼襯里的防腐蝕性應采?。孩賹τ跊]有經過表面處理的不銹鋼襯里,由于會產生嚴重的點蝕穿孔甚至應力腐蝕破裂,故高溫高壓的含氯物料生產是不宜使用的。②1Cr18Ni9Ti襯里可通過陽極氧化法,從而通過其臨界點蝕電位提高的方法,進行表面處理,使得抗氯的耐蝕性能極大地增強。③襯里材料選用含鉬較高的1Crl8Ni9TiMo不銹鋼,可以大大提高抗點蝕能力。

      針對孔蝕、下封頭應力腐蝕、不銹鋼襯里腐蝕3種反應釜常見的腐蝕問題,根據腐蝕的成因和機理,給出了相應的控制措施。防止孔蝕應盡量減少易滯留腐蝕介質的空間,金屬的連接處應加工得光滑些.預防下封頭應力腐蝕應去除夾套或改善夾套結構或噴丸處理等。針對不銹鋼襯里腐蝕,不宜用于高溫高壓的含氯物料生產等,反應釜腐蝕的合理保護,不僅增加了反應釜的實際使用年限,也大大降低了維修費用,提高了生產效率,從而極大地提升了經濟效益。

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