谈一谈氢氧化钠对碳钢的碱脆问题

    谈一谈氢氧化钠对碳钢的碱脆问题

        维尼纶厂乙炔净化工段用于贮存30％氢氧化钠的贮罐，直径1.22米，高1.4米，碳钢制作。贮罐筒体外焊有夹套，  用于通热水 30-50℃，使氢氧化钠溶液保持温度。在北方，冬季气温低，有的厂改为向夹套内  通  入  蒸  汽0.2MPa。很快发现罐底泄漏。经检查，在罐底碱液出口管周围有放射状裂纹。如果从上面的管口通入蒸汽，则在夹套与筒体焊接处很快发生裂纹。
   分析：这种腐蚀破坏是典型的碱脆。即受应力的金属材料在氢氧化钠溶液中发生的应力腐蚀破裂。碳钢是容易发生碱脆的一类金属材料。经过大量实验和生产应用经验总结，得出了碳钢发生碱脆的氢氧化钠浓度和温度范围。对于30％NaOH溶液，当温度超过55℃，就可能使碳钢发生碱脆。

在本事例中，当使用30-50℃的热水时，没有腐蚀问题。而通人蒸汽，在蒸汽人口处温度很高，远远超出了55℃这个温度界限。而蒸汽入口处不管上口还是下口附近又正是焊接应力集中的部位。贮罐发生碱脆破坏就一点不奇怪了。

       改进：碱脆与温度的关系早在五十年代初就已发表，并为许多腐蚀著作所引用，但几十年来仍有很多碳钢设备发生碱脆破坏，而且明显地是在“破裂区”的环境条件。为什么重蹈覆辙呢﹖对本事例来说，为了防止贮罐发生碱脆，应从设备结构上进行改进，使温度尽可能均匀，避免局部过热，特别是温度较高的部位要避开焊接应力集中的部位。比如有的厂将夹套加热改为盘管加热，就未再发生碱脆破坏。当然，消除焊接应力也是有效的。

氢氧化钠对碳钢会产生碱脆问题，这是因为受应力的碳钢在氢氧化钠溶液中会发生应力腐蚀裂纹。30％的氢氧化钠溶液在温度超过55℃时极易使碳钢发生碱脆。实例中，使用过热的蒸汽导致了罐体在高温焊接应力集中的部位发生了应力腐蚀裂纹。为避免这种情况，应改进设备结构，保持加热温度均匀，避免局部过热，并尽量减少焊接应力。
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