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尿素介质的腐蚀特点

时间:2012-6-7来源: 作者: Steel info点击:
 
随着双相不锈钢的发展,在尿素和磷肥工业中的应用逐渐增多,尿素工业中多用变形材,磷肥工业中多用铸件。瀚超不锈钢设备在尿素介质中有两种腐蚀形式均匀腐蚀和晶间腐蚀,国内针对尿素高压设备损坏事例的失效分析和研究,早在80年代初就发现了不锈钢的非敏化态晶间腐蚀问题。被原孝顺等采用电化学方法阐明了这两种不同的机制在不通氧的条件下,当不锈钢的自腐蚀电位处于极化曲线的活性溶解电位时,产生均匀腐蚀,在通氧过多或氨碳比(NH2/CO,)过低的条件下,不锈钢处于钝化一过钝化的过渡电位区则产生晶间腐蚀(非敏化态),从而致钝电流密度和在过钝化电位下的电流密度大小及材料在钝化膜破坏后的再钝化能力将是选材的几个重要参数。
    钢中铬、钼元素有助于降低致钝电流密度,而镍则相反,换言之,在尿素介质中高铬低镍和含铅的钢有较好的耐均匀腐蚀性能,使用高铬双相不锈钢是有利的,尤其在低氧情况下,它有较好的钝化能力,几种不锈钢在195℃脱氧尿素溶液中的腐蚀速度。
    在过钝化峰值电位下几种不锈钢的恒电位保持试验同样表明,高纯铁素体不锈钢和双相不锈钢的过钝化溶解电流随时间变化显著减小,经阴极极化破坏钝化膜后再钝化能力的比较也有同样的结果,这说明高纯铁素体不锈钢和双相不锈钢具有较好的耐晶间腐蚀性能。当然,作为尿素用钢双相不锈钢同样也应通过Huey法的晶间腐蚀检验。
根据尿素几台高压设备介质条件分析,合成塔中由于NH3和C02的反应,会使氧分压增加,不锈钢从而也比较容易钝化,但是由于氢分压高而氧化能力强,使钢对晶间腐蚀敏感也是不利因素。气提塔中由于使甲铰液再分解成气体,氢分压因此也会降低,又由于溶液中的氧也同时被气提出来,使钢难以钝化,气提塔的条件是比较苛刻的。冷凝器由于将气体冷凝,很难使氧充分溶解,而且氧分布不均,这都不利于钢的钝化,但冷凝器的温度低,会降低钢对晶间腐蚀的敏感性,冷凝器的条件比气提塔要缓和。至于高压分解塔,尽管它的温度和压力都比合成塔低,但是气液混相时的激烈流动,气相凝缩的干湿交替条件,从腐蚀观点来看,不能认为就比合成塔弱。此外,气提塔和冷凝器的壳体侧是水蒸气和冷凝液,也要考虑氯离子SCC问题。
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