石油化工生产过程中常见的腐蚀环境

1、可产生应力腐蚀破裂的金属材料和环境组合(1) 对碳钢和低合金钢，介质为碱液、硝酸盐溶液、无水液氨、湿硫化氢、醋酸等；(2) 对奥氏体不锈钢，介质为氯离子、氯化物+蒸汽、硫化氢、碱液等；(3) 对含钼奥氏体不锈钢，介质为碱液、氯化物水溶液、硫酸+硫酸铜的水溶液等；(4) 对黄铜，介质为氨气及溶液、氯化铁、湿二氧化硫等；(5) 对钛，介质有含盐酸的甲醇或乙醇、熔融氯化钠等；(6) 对铝，介质有湿硫化氢、含氢硫化氢、海水等；工程上防止材料应力腐蚀开裂的措施有以下几个方面：其一是降低应力水平，避免或减少局部应力集中，消除加工残余应力和焊接残余应力；其二是控制敏感环境，例如：加入缓蚀挤、提高介质的pH值、采用电化学保护等措施；其三是正确选用材质，避免易产生应力腐蚀开裂材料的环境组合出现。2、奥氏体不锈钢的晶间腐蚀奥氏体不锈钢在焊接时，焊缝两侧2～3mm处可被加热到400～910℃,这就是所谓的晶间腐蚀敏化区。该区域晶界的铬和碳化合为Cr23C6从固溶体中沉降下来，铬的流动性很慢，不容易从晶内扩散到晶界，因此晶界形成贫铬区。钢中含铬量须在11%以上才有良好耐腐蚀性，贫铬区的铬量可降到11%的水平，在一定的腐蚀溶液中就形成“碳化铬（阴极）- 贫铬区（阴极）电池，使晶界贫铬区产生腐蚀。工程上防止奥氏体不锈钢晶间腐蚀发生的措施主要有：(1) 进行固溶化热处理；(2) 降低不锈钢中的含碳量，将碳含量降低到0.03%以下；(3) 采用含稳定化元素(主要是钛和铌)的奥氏体不锈钢。3、构成湿硫化氢应力腐蚀的环境1) 当介质中含硫化氢且符合下列各项条件之一时,即构成湿硫化氢应力腐蚀环境:(1) 硫化氢在介质中的分压，大于或等于0.000345 MPa；(2) 介质中含有液相水或操作温度处于露点之下；(3) 介质pH小于6，但当介质中含有氰化物时pH可大于7。2) 当介质构成湿硫化氢应力腐蚀开裂的环境条件时，选用的材料应符合下列要求；(1) 材料标准规定的屈服强度应小于或等于355MPa；(2) 材料实测的抗拉强度应小于或等于650MPa；(3) 材料的使用状态应为正火、正火加回火、退火或调质状态；(4) 碳当量限制：对碳钢和碳锰钢应小于或等于0.4，对低合金钢应小于或等于0.45；(5) 硬度限制：无论是对材料本体或焊缝及热影响区, 硬度均应小于或等于HB200；(6) 焊后应进行消除应力热处理或其他等效的热处理。4、构成液氨应力腐蚀开裂的环境1) 当介质为液氨，并符合下列条件之一时,即构成液氨应力腐蚀环境：(1) 介质为液氨，含水量小于或等于0.2%（wt）,且有可能受空气(氧或二氧化碳)的污染；(2) 介质操作温度高于-5℃。2) 当介质构成液氨应力腐蚀开裂的环境条件时，应用的材料应符合下列要求：(1) 材料标准规定的屈服强度应小于或等于355MPa；(2) 材料实测的抗拉强度应小于或等于650MPa；(3) 材料的使用状态应为正火、正火加回火、退火或调质状态；(4) 碳当量限制：对碳钢和碳猛钢应小于或等于0.4，对低合金钢应小于或等于0.45；(5) 硬度限制：无论是对材料本体或焊缝及热影响区，硬度均应小于或等于HB185；(6) 焊后应进行消除应力热处理或其他等效的热处理。5、苛性钠碱液管道应力腐蚀的条件苛性钠碱液管道在一定条件下能引起碳钢材料的应力腐蚀开裂（碱脆），影响碳钢产生应力腐蚀开裂的因素有碱液浓度、操作温度和材料中存在的残余应力等。一般情况下，当NaOH的浓度（wt）%和操作温度超出下列规定时，应对焊缝进行消除应力热处理。见表5所示。表 5

NaOH的浓度（wt）%	5	10	15	20	30	40	50	60
操作温度℃	85	76	70	65	54	48	43	40

当NaOH的浓度（wt）%和温度超出下列规定时，则应考虑采用含镍合金。见表6所示。表 6

NaOH的浓度（wt）%	10	20	30	40	50
操作温度℃	105	110	97	82	77

6、氢脆和氢腐蚀(1) 氢脆: 在高温、高压下氢分子部分分解为原子氢，或者氢气在湿的腐蚀环境中经过电化学反应生成氢原子，这些氢原子渗透到钢内部后，使钢晶粒间原子结合力降低，造成钢材的延伸率、断面收缩率降低，强度也降低，这种现象叫氢脆。(2) 氢腐蚀: 钢材长期与高温、高压氢气接触时，氢原子或氢分子会与钢中的碳化物（渗碳体）发生化学反应生成甲烷（Fe3C2+2H2→3Fe+CH4）,当该化学反应发生在钢材的表面时，称为表面脱碳；发生在钢材内部时，称为内部脱碳。内部脱碳和外部脱碳统称为氢腐蚀。对于钢材的内部脱碳，因生成的甲烷气体不能从钢中扩散出去，而聚积在晶粒间形成局部高压，造成应力集中，进而使钢材产生微裂纹或鼓泡，致使钢材的强度及韧性下降，即钢材变脆。  氢脆是一次脆化，是可逆的；而氢腐蚀是永久脆化、是不可逆的。  工程中防止氢脆发生的措施有：避开其温度敏感区使用、选用强度低的材料、降低金属构件的应力水平。

谢谢你分享。请说明在不同浓度和温度条件下硫酸材料的性质。

中原人 发表于 2023-5-24 11:16
谢谢你分享。请说明在不同浓度和温度条件下硫酸材料的性质。

这个资料论坛里面有