腐蚀的危害学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:137 大小:4.6MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学/石油管道内壁的严重(yánzhòng)腐蚀腐蚀是在金属材料和环境介质在相界面上反应作用的结果,因而金属腐蚀可以定义为“金属与其周围介质发生化学或电化学作用而产生(chǎnshēng)的破坏”。它存在于国民经济的各行各业,造成重大的经济损失。石化设备(shèbèi)的失效统计/据估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁约占年产量的30%,每年生产的钢铁约10%完全成为废物。实际上,由于腐蚀引起工厂的停产、更新设备、产品和原料流失、能源的浪费等间接损失远比损耗的金属材料的价值大很多。各工业国家(guójiā)每年因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的1%~4%。1.巨大(jùdà)的经济损失石油化工生产工艺和生产条件是多样化的,它的操作温度在-196~1100℃之间变化;操作压力从真空到280.0MPa乃至更高的范围内变化,操作介质更是多种多样,主要介质包括了剧毒(jùdú)、可燃介质,蒸汽和其它无危险性介质,因此对操作和材料的要求也是多方面的。在石油化工生产中,金属腐蚀发生在各个部位和每个过程,它的危害性也是十分严重的。首先,腐蚀会造成重大的直接或间接损失。例如,金属材料的应力腐蚀和腐蚀疲劳(píláo),往往会造成灾难性重大事故,不但给生产者带来重大的经济损失,而且危及人身安全;第三,因腐蚀而造成的生产设备(shèbèi)和设备(shèbèi)的跑冒滴漏,会影响生产装置的生产周期和设备(shèbèi)寿命,增加了生产成本,同时还会因有毒物质的泄漏而污染环境,危害人类健康。化学腐蚀是指金属与非电解质(fēidiànjiězhì)直接发生化学作用而引起的破坏。在石油化工生产(shēngchǎn)中。处于高温气体中工作的设备很多,例如乙烯裂解炉、合成氨转化炉、废热锅炉、氨合成塔等等。金属在高温气体中的普遍而又重要的腐蚀形式是氧化。除此之外,还有高温硫化、碳化、氮化等。电化学腐蚀是金属与电解质溶液发生电化学作用而引起(yǐnqǐ)的破坏。(1)阳极过程——金属溶解并以离子形式进入(jìnrù)溶液,同时把当量的电子留在金属中。如炼油厂的常减压、催化裂化、焦化等装置(zhuāngzhì)的分馏塔顶部塔盘及其冷凝冷却系统;催化裂化稳定吸收系统;气体脱硫装置(zhuāngzhì)溶剂再生系统等低温部位腐蚀均属于电化学腐蚀。化学(huàxué)腐蚀与电化学(huàxué)腐蚀的比较电化学腐蚀的阴、阳极之间有电流(腐蚀电流)产生(chǎnshēng),电流的大小与金属腐蚀程度有直接的定量关系。钛管外表面接触的介质是脱氧锅炉进水,产生的蒸气温度只有(zhǐyǒu)134℃,pH值在弱碱性范围,钛是很耐蚀的,按理钛管不应该发生这么迅速的腐蚀破坏。问题出在这种立式换热器的结构。由于壳层出口管比上管板低,产生的蒸汽不可能完全排除,在上管板会形成汽液界面。死角中的蒸汽形成“热气袋”。钛管表面某些部分处于干态,干表面温度可以达到进口工艺蒸汽温度(196℃)。而pH值等于11左右的水中,当温度超过190℃,钛就可能生成氢化物而脆化。钛管与碳钢管板组成的电偶对中钛为阴板,碳钢为阳板发生(fāshēng)加速腐蚀,腐蚀形成的铁离子在钛管表面沉积造成铁污染,起到促进氢化物生成。所以换热器结构不改的话,选择钛管是错误的。没有考虑上管板附近温度偏高的环境条件。碳钢在NaOH溶液中的腐蚀与碱浓度和温度有很大关系。在常温稀碱溶液中,碳钢腐蚀速度很小,属于耐蚀材料,这是因为表面形成了致密的保护膜。因此碳钢是处理常温稀碱溶液的常用材料。当NaOH浓度大于30%,表面膜的保护性能降低,腐蚀速度增大。当NaOH浓度大于50%,碳钢发生强烈(qiánɡliè)腐蚀。随温度升高,这一过程变得更加显著。本例中温度虽然较高,但NaOH的浓度很低。应该不会(bùhuì)造成严重腐蚀,但忽略了一个介质的具体情况,结果造成严重腐蚀。尽管内管接触煤气的温度并不高,但燃料中一般都含硫,煤气中所含有硫化物,用高硫燃料所产生的烟气中硫化物(H2S)含量也很高。高温(gāowēn)下H2S与钢铁反应生成铁的硫化物FeSx。这就是前面讲的硫化。含铝、硅、铬的低合金钢具有良好的抗高温(gāowēn)氧化性和高温(gāowēn)硫化的能力,铝、硅的效果比铬更好。焊接是一种应用十分广泛(guǎngfàn)的加工制造技术,也是容易带来腐蚀问题的加工技术。焊接可能造成的腐蚀问题有:(4)焊接造成的内应力(yìnglì),可引发应力(yìnglì)腐蚀。工业上最普遍使用的防腐蚀方法是在金属表面应用覆盖层,它的主要(zhǔyào)作用是将腐蚀介质与金属隔绝。保护性覆盖层分为金属覆盖层和非金属覆盖层两大类。它们可用化学法、电化学法或物理(wùlǐ)方法实现。金属(jīnshǔ)覆盖层有时也叫金属(jīnshǔ)涂(镀)层。