2022年8月13日

目前能源问题越来越严重,随着煤、石油等化石能源的大量开采,燃料中的硫含量越来越高,从而导致燃烧、热交换等设备遭受到严重腐蚀,特别是在热交换过程中发生的硫酸露点腐蚀,例如烟道、烟囱、脱硫装置等。

燃料中通常含有质量分数2% ~3%的硫,经燃烧后在烟气中产生体积分数约0. 2%的SO2,其中又有体积分数1% ~2%的SO2受颗粒粉尘、金属氧化物等的催化作用而生成SO3,

再与烟气中的水分结合生成硫酸,在处于露点以下的金属表面凝结并腐蚀金属,即所谓的硫酸露点腐蚀。

硫酸露点腐蚀是一种苛刻的均匀腐蚀,许多材料在在这种环境下的腐蚀速率超过10mm/a,有的甚至大于100mm/a。

对ND钢卷板、316L和 20号碳钢在不同硫酸质量分数、介质温度以及试样的旋转速度对三种材质的腐蚀速率进行研究,结果表明,在硫酸质量分数超过20%时,三种材质的抵抗硫酸腐蚀的顺序为:ND钢卷板大于20号远大于316L不锈钢。

用ND卷板,2205,17-4PH和316L等材料,在5% NaCl溶液和现场提取的工作介质中进行了60~80℃工作温度下的腐蚀性试验。

硫化物应力腐蚀及电化学腐蚀特性,结果表明,硫化物对钻采设施、集输管线及净化装置都会产生强烈的腐蚀作用。

ND钢开平板热管的寿命及相容性问题。并与普通碳钢热管的性能及寿命作了对比实验,认为ND钢开平板管是一种新的耐酸腐蚀性能较好的材料。

因此,为了保证设备长期安全有效运转,在考虑设备的选材方面应尽可能选择减缓设备腐蚀的材料。

ND钢开平板、304不锈钢、20R在硫酸介质中不同浓度,不同温度对腐蚀速率的影响,从而为设备综合选材提供依据。

304不锈钢在温度超过60℃ ,硫酸质量分数大于20%,出现了钝化现象,腐蚀速率变得很缓慢,304不锈钢在低质量分数的硫酸中腐蚀比较缓慢,当温度升高到40℃ 以上腐蚀速率增加明显。

硫酸质量分数对ND钢薄板的影响不大,腐蚀速率增加缓慢,当温度由20℃变到40℃ 时,腐蚀速率增加也很缓慢,随着温度的继续增加,当温度达到60℃时腐蚀速率随硫酸质量分数增加开始逐渐变大。

(2)、当温度小于60 ℃左右时,腐蚀速率20R>304>ND,ND钢开平板的耐蚀性明显高于20R钢且整体也优于304不锈钢,因此ND钢薄板比较适合耐硫酸低温露点腐蚀。

(3)、ND钢薄板表面可能形成一层致密富含Cr,Sb和Cu等元素的致密钝化膜,提高了抗硫酸的腐蚀能力。

(4)、ND钢薄板破膜电位更高为1104.5mV,高于304和20R,表明ND钢薄板抗硫酸腐蚀能力更强。

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