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文檔簡介
1、第六節(jié)第六節(jié) 化工設備的腐蝕及防腐措施化工設備的腐蝕及防腐措施一. 金屬的腐蝕1.化學腐蝕金屬遇到干燥氣體或非電解質溶液發(fā)生的腐蝕。 特點:1)腐蝕產(chǎn)物在金屬表面; 2)腐蝕過程中無電流產(chǎn)生。 腐蝕產(chǎn)物特性: 1)致密而穩(wěn)定,與金屬結合牢固鈍化鈍化膜膜鈍化作用鈍化作用; 2)不穩(wěn)定,與金屬結合不牢固脫落脫落活化作用活化作用。(1)金屬的高溫氧化及脫碳)金屬的高溫氧化及脫碳 金屬在高溫下的氣體腐蝕。解決方法:冶煉時加入鉻,硅或鋁 不起皮鋼不起皮鋼脫碳反應: Fe3C+O2=3Fe+CO2 Fe3C+CO2=3Fe+CO Fe3C+H2O=3Fe+CO+H2 溫度700時脫碳作用。力學性能下降。力
2、學性能下降。(2)氫腐蝕)氫腐蝕鐵碳合金發(fā)生氫腐蝕的開始溫度和壓力:壓力/MPa溫度/壓力/MPa溫度/ 310300280 3040220210 1020270240 4060210200 2030230220 6080200190第一階段:氫脆第一階段:氫脆以原子狀態(tài)侵入鋼材內(nèi)部,聚集,使鋼變脆。與氫在鋼中的溶解度成正比。第二階段:氫侵蝕第二階段:氫侵蝕發(fā)生化學反應: Fe3C+2H2=3Fe+CH4危害危害:1)甲烷在晶界聚集,成為裂紋源; 2)甲烷在鋼材表面鼓泡,降低力學性能; 3)滲碳體還原為鐵素體,體積減小,產(chǎn)生組織應力,促進裂紋擴展。又提供氫和甲烷聚集條件,加重氫侵蝕鋼材組織成為
3、網(wǎng)格。2.電化學腐蝕電化學腐蝕金屬與電解液接觸發(fā)生電化學反映。三個環(huán)節(jié):發(fā)生電化學腐蝕必備條件:發(fā)生電化學腐蝕必備條件:1)同一金屬中有不同電位的組織成分或存在不同電位的金屬;2)陽極和陰極互相連接;3)陽極和陰極同處在連通的電解液中。晶間腐蝕和應力腐蝕均屬于電化學腐蝕。1.晶間腐蝕 腐蝕性介質沿晶粒間滲入金屬深處,腐蝕破壞金屬晶粒間的結合力,使之強度和塑性完全喪失?!皟?nèi)部瓦解”作用。 不銹鋼有晶間腐蝕可能: 在450850 之間,生成(CrFe)23C6,沿晶界析出,晶界成為貧鉻帶。在電化學行為中,貧鉻帶成為陽極,晶粒成為陰極,形成微電池。解決辦法:1)鋼中加入Ti和Nb元素;2)減少不銹鋼
4、中的碳含量。2.應力腐蝕應力腐蝕亦稱腐蝕開裂金屬在腐蝕性介質和拉應力共同作用下產(chǎn)生的破壞形式。腐蝕斷裂過程分三個階段:1)孕育階段機械裂紋。2)裂紋擴展裂紋尖端為高度應力集中區(qū),出現(xiàn)微電池。3)破壞階段。裂紋擴展應力腐蝕:二.金屬腐蝕的評定方法:1)質(重)量變化評定法 試驗測定,單位表面、單位時間腐蝕引起的質(重)量變化量。2)腐蝕深度評定法用每年金屬厚度的減少量表示腐蝕速度。三三. 金屬腐蝕破壞的形式金屬腐蝕破壞的形式危險性較小,壁厚有保證即可。危險性較大危險性較大,隱蔽;穿孔泄漏;局部應力過大。四. 金屬設備的防腐措施1.襯覆保護層1)金屬保護層電鍍,噴鍍,襯里等。2)非金屬保護層 非金
5、屬襯里瓷磚,石墨板,水玻璃膠泥; 防腐涂料防腐漆,環(huán)氧樹脂等。2.電化學保護1)陽極保護被保護設備接直流電源陽極,生成“鈍化膜”。2)陰極保護犧牲陽極保護。3.添加緩蝕劑腐蝕性介質中加入少量緩蝕劑,降低或停止腐蝕作用。注意!注意! 1)不影響產(chǎn)品(介質)質量; 2)符合性; 3)種類和用量要經(jīng)試驗確定。第七節(jié). 化工設備材料的選擇化工設備材料的選擇要考慮要考慮: 設備的操作條件壓力、溫度、介質特性、操作特點; 材料的使用性能力學性能、物理性能、化學性能; 加工工藝性能焊接性能、熱處理性能、冷彎性能及其他冷熱加工性能; 經(jīng)濟合理性及設備結構材料價格、制造費用和使用壽命。 選材一般原則選材一般原則:1.壓力容器用鋼材應符合GB150-1998鋼制壓力容器的要求,設計壓力不大于35MPa。接受壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程的監(jiān)督。2.壓力容器承壓件用普通碳鋼鋼板的適用范圍:鋼板牌號使用溫度 設計壓力 MPa殼體厚度 mm 其他限制Q235-B03501.620不得用于高度毒性和極度危害介質Q235-C04002.5303.3.設計溫度應在允許使用溫度范圍內(nèi)設計溫度應在允許使用溫度范圍內(nèi)。見書p46表1-30。4.4.耐腐蝕耐腐蝕 ! !同時考慮正常生產(chǎn)、停車、空料、內(nèi)填料等的實際情況。5 5.經(jīng)濟性好經(jīng)濟性好6 6.其他其他(1)高壓設備
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