石油化工金属材料、典型腐蚀与防护(-79)

石油化工金属材料、典型腐蚀与防护严永德2021.10n n各位同行各位同行 大家好！大家好！n n作为设备专业的管理人员，今天从以下几方面给大家介绍一下设作为设备专业的管理人员，今天从以下几方面给大家介绍一下设备的根本情况。备的根本情况。n n 第一局部设备常用金属材料的根本性能；第一局部设备常用金属材料的根本性能；n n 第二局部第二局部 局部石油化工装置的材料介绍。局部石油化工装置的材料介绍。n n 第三局部第三局部 典型事故典型事故 其中局部内容可能穿插在前面讲其中局部内容可能穿插在前面讲n n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-196-196 1100 1100之间变化；操作压力从真空到之间变化；操作压力从真空到280.0MPa280.0MPa乃至更高的范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、可燃围内变化，操作介质更是多种多样，主要介质包括了剧毒、可燃介质，蒸汽和其它无危险性介质，因此对材料的要求也是多方面介质，蒸汽和其它无危险性介质，因此对材料的要求也是多方面的。由于设备广泛采用的材料为金属材料，因此这里所指的材料的。由于设备广泛采用的材料为金属材料，因此这里所指的材料一般为金属材料。在这里并不打算对金属材料的组分、结构、性一般为金属材料。在这里并不打算对金属材料的组分、结构、性能等开展论述，而是结合使用条件去如何正确选用材料。能等开展论述，而是结合使用条件去如何正确选用材料。n n实际上，工程上选用材料，并不是完全按材料的理想状态使用的，实际上，工程上选用材料，并不是完全按材料的理想状态使用的，它要综合考虑材料对操作条件的适应性能、加工性能、经济性能它要综合考虑材料对操作条件的适应性能、加工性能、经济性能和实际可得到的货源以及材料的群众化、系列化等因素来确定。和实际可得到的货源以及材料的群众化、系列化等因素来确定。n n在开始讲以前请大家看看能不能答复一下提问：在开始讲以前请大家看看能不能答复一下提问：n n公司生产系统中压力最大的地方在哪里？公司生产系统中压力最大的地方在哪里？n n公司生产系统中温度最高的地方在哪里？公司生产系统中温度最高的地方在哪里？n n公司生产系统中温度最低的地方在哪里？公司生产系统中温度最低的地方在哪里？n n公司生产系统中能量最大的地方在哪里？公司生产系统中能量最大的地方在哪里？n n公司生产系统中最危险的地方在哪里？公司生产系统中最危险的地方在哪里？n n公司生产系统中最毒的地方在哪里？公司生产系统中最毒的地方在哪里？n n公司设备系统中用材最好的设备在哪里？公司设备系统中用材最好的设备在哪里？n n单台设备最贵的设备？锅炉、裂解炉除外，他们属系统设备单台设备最贵的设备？锅炉、裂解炉除外，他们属系统设备n n腐蚀是平安的大敌腐蚀是平安的大敌n n国际统计：由于腐蚀原因的损失其总数占各国国际统计：由于腐蚀原因的损失其总数占各国GDPGDP的的1 15%5%，这其中大约有，这其中大约有25%25%是可以通过有效的防腐措施来加以是可以通过有效的防腐措施来加以解决的；解决的；n n19991999年由柯伟、曹楚南等四位院士牵头搞的年由柯伟、曹楚南等四位院士牵头搞的“中国工业与中国工业与自然环境腐蚀问题调查与对策工程实施历时自然环境腐蚀问题调查与对策工程实施历时3 3年于年于20012001年完成了石油开采、炼制、电力、化工、汽车等年完成了石油开采、炼制、电力、化工、汽车等2020个行业个行业的腐蚀调查显示，我国的年腐蚀损失在的腐蚀调查显示，我国的年腐蚀损失在50005000亿元以上；亿元以上；n n石油化工行业的腐蚀损失占总产值的石油化工行业的腐蚀损失占总产值的6%6%左右，高于其他行左右，高于其他行业的业的1 1倍；倍；n n一旦发生事故往往造成人员伤亡，停工停产和环境污染；一旦发生事故往往造成人员伤亡，停工停产和环境污染；石化设备的失效率统计有一定的规律性 n n我们面临的形势：我们面临的形势：n n原料越来越差；原料越来越差；n n装置先天缺乏设备不断老化，设防能力差；装置先天缺乏设备不断老化，设防能力差；n n缺乏有效的管理与技术支撑；缺乏有效的管理与技术支撑；n n设备管理人员忙忙碌碌却无法预知事故何时来临；设备管理人员忙忙碌碌却无法预知事故何时来临；n n期望期望n n从设计与建造开始，向业主提供一个有平安寿命、资料齐全装置；从设计与建造开始，向业主提供一个有平安寿命、资料齐全装置；n n有完善与科学的管理制度与信息畅通的技术支撑；有完善与科学的管理制度与信息畅通的技术支撑；n n采用先进的检测与风险评估技术，预知设备的失效状况；采用先进的检测与风险评估技术，预知设备的失效状况；n n设备管理人员轻松、快乐工作；设备管理人员轻松、快乐工作；第一局部第一局部 设备材料选用设备材料选用第一节第一节 设备常用金属材料的根本性能设备常用金属材料的根本性能 一材料的机械性能一材料的机械性能 二材料的耐蚀性能二材料的耐蚀性能 三性能的稳定性三性能的稳定性 四材料的工艺性能四材料的工艺性能 五组织、成分与制造缺陷五组织、成分与制造缺陷 六材料的经济性和获得性六材料的经济性和获得性 第二局部局部石油化工装置的材料介绍第二局部局部石油化工装置的材料介绍 一一.乙烯裂解装置设备材料选用乙烯裂解装置设备材料选用 二二.精对苯二甲酸精对苯二甲酸PTAPTA装置材料的选用装置材料的选用 三三.聚丙烯聚乙烯装置的材料选用聚丙烯聚乙烯装置的材料选用第三局部第三局部 石油化工典型事故石油化工典型事故n n 第一局部第一局部 设备材料选用设备材料选用 n n 关于金属材料选用原那么通常按以下几方面考虑关于金属材料选用原那么通常按以下几方面考虑:材料的机械性能，材料的材料的机械性能，材料的耐蚀性能，性能的稳定性，材料的工艺性能，组织、成分与制造缺陷，材料的耐蚀性能，性能的稳定性，材料的工艺性能，组织、成分与制造缺陷，材料的经济性。经济性。n n 第一节第一节 设备常用金属材料的根本性能设备常用金属材料的根本性能n n 要做到正确选用材料，必须对材料的根本性能有所了解，它是考虑问题的出要做到正确选用材料，必须对材料的根本性能有所了解，它是考虑问题的出发点。一般金属材料的根本性能表现在以下六个方面。发点。一般金属材料的根本性能表现在以下六个方面。n n一、材料的机械性能一、材料的机械性能n n 材料的机械性能是指在外力的作用下，材料抵抗破裂和过度变形的能力。它材料的机械性能是指在外力的作用下，材料抵抗破裂和过度变形的能力。它包括材料的机械强度、弹性强度及硬度等。机械强度是决定材料许用应力数值包括材料的机械强度、弹性强度及硬度等。机械强度是决定材料许用应力数值的依据，设计中常用的是拉伸、压缩与弯曲的强度极限的依据，设计中常用的是拉伸、压缩与弯曲的强度极限bb。和屈服极限。和屈服极限ss，高，高温时还要考虑蠕变极限温时还要考虑蠕变极限nn和持久极限了和持久极限了DD。材料的高温蠕变是指这样一种现象：。材料的高温蠕变是指这样一种现象：在外力和高温的作用下，虽然材料的应力不再增加，变形却随着时间的增长而在外力和高温的作用下，虽然材料的应力不再增加，变形却随着时间的增长而继续进行，且出现不可恢复的塑性变形。继续进行，且出现不可恢复的塑性变形。n n 一规情况下，各种金属材料在其工作温度超过其熔化温度的一规情况下，各种金属材料在其工作温度超过其熔化温度的0.250.250.350.35倍时，就应考虑蠕变的发生。对碳素钢来说，考虑蠕变的发生的起始温度倍时，就应考虑蠕变的发生。对碳素钢来说，考虑蠕变的发生的起始温度一般为一般为 400 400，对铬钼合金钢，一般那么为，对铬钼合金钢，一般那么为 450 450。n n 弹性强度是稳定性计算或动载荷工况下设计的主要依据，也是低温或超弹性强度是稳定性计算或动载荷工况下设计的主要依据，也是低温或超低温条件下使用性考核的一个重要指标。它包括的参数有弹性模量低温条件下使用性考核的一个重要指标。它包括的参数有弹性模量E E、延伸率、延伸率11；断面收缩率；断面收缩率、冲击韧性、冲击韧性kk及断裂韧度等。及断裂韧度等。n n 硬度是说明材料耐磨性及切削加工的参数，也是反响材料热处理状态的硬度是说明材料耐磨性及切削加工的参数，也是反响材料热处理状态的一个参数。一个参数。n n 不同的材料，其不同的材料，其bb、ss、nn、DD、E E、11、kk是不相同的；同是不相同的；同一种材料，不同的加工过程如锻造和铸造、不同的热处理状态反映出一种材料，不同的加工过程如锻造和铸造、不同的热处理状态反映出来的金相组织不同、和不同的制造质量如制造缺陷的多与少，大与小来的金相组织不同、和不同的制造质量如制造缺陷的多与少，大与小等，它的机械性能也不同。等，它的机械性能也不同。n n 一般情况下，设备的设计希望材料的强度极限越高越好。但强度越高，材一般情况下，设备的设计希望材料的强度极限越高越好。但强度越高，材料的塑性和韧性就会下降，在超低温工况，或者有应力腐蚀环境存在时，那料的塑性和韧性就会下降，在超低温工况，或者有应力腐蚀环境存在时，那么希望材料的塑性和韧性越高越好。么希望材料的塑性和韧性越高越好。大局部炼油和石化工艺管道和压力容器都是根据国家钢制压力容器和大局部炼油和石化工艺管道和压力容器都是根据国家钢制压力容器和美国机械工程师协会美国机械工程师协会ASMEB31.3ASMEB31.3标准设计制造的，这些标准只包括认标准设计制造的，这些标准只包括认证的材料，为许用应力确定了根本原那么，并规定了许用应力的范围。证的材料，为许用应力确定了根本原那么，并规定了许用应力的范围。因此，一种材料的机械性能通常是材料工程师在选材过程中首先要用因此，一种材料的机械性能通常是材料工程师在选材过程中首先要用到的准那么。这对于在蠕变温度下应用尤其重要，因为在此条件下，到的准那么。这对于在蠕变温度下应用尤其重要，因为在此条件下，使用温度的很小差异会对材料的承载能力产生很大影响。用在蠕变温使用温度的很小差异会对材料的承载能力产生很大影响。用在蠕变温度以下，按照国标或美国机械工程师协会度以下，按照国标或美国机械工程师协会ASMEASME标准，拉伸强度是选择标准，拉伸强度是选择碳钢和合金钢的依据。一些其他的标准取决于屈服强度。但是，在蠕碳钢和合金钢的依据。一些其他的标准取决于屈服强度。但是，在蠕变范围内，极限蠕变率如：变范围内，极限蠕变率如：1%/101%/10万小时或断裂应力寿命如：万小时或断裂应力寿命如：1010万小时通常是根本的准那么。对于在频繁的温度周期变化应用中，万小时通常是根本的准那么。对于在频繁的温度周期变化应用中，耐热疲劳性是选材要考虑的一项重要机械性能。该性能随着成分的变耐热疲劳性是选材要考虑的一项重要机械性能。该性能随着成分的变化而改变，但是也受零件的厚度和几何形状的影响。例如，乙烯裂解化而改变，但是也受零件的厚度和几何形状的影响。例如，乙烯裂解炉中炉中180U180U型弯头。型弯头。二、材料的耐蚀性能二、材料的耐蚀性能 这一性能的重要性仅次于机械性能。如果没有足够的耐蚀性或腐蚀这一性能的重要性仅次于机械性能。如果没有足够的耐蚀性或腐蚀余量，将达不到所期望的设计寿命的下限。在炼油和石化工业中，余量，将达不到所期望的设计寿命的下限。在炼油和石化工业中，石油化工装置寿命一般定为石油化工装置寿命一般定为1010年或更长一些。年或更长一些。腐蚀性能与机械性能不同，目前尚无控制腐蚀性能的腐蚀性能与机械性能不同，目前尚无控制腐蚀性能的标准。对于某些应用美国石油协会标准。对于某些应用美国石油协会APIAPI、美国腐蚀工、美国腐蚀工程师国际协会程师国际协会NACENACE等已经公布了一些建议采用的方等已经公布了一些建议采用的方法。选择根本材料所依据的数据可以从一些文献资料和法。选择根本材料所依据的数据可以从一些文献资料和厂家出版物中查到。从关于空气和低硫废气的高温腐蚀厂家出版物中查到。从关于空气和低硫废气的高温腐蚀和关于其他普通炼油和石化环境的文献中可查到非常可和关于其他普通炼油和石化环境的文献中可查到非常可靠的数据。但是，工艺条件或操作温度的很小变化都会靠的数据。但是，工艺条件或操作温度的很小变化都会使腐蚀率有很大不同。因此，选择材料最可靠的依据是使腐蚀率有很大不同。因此，选择材料最可靠的依据是类似设备和环境的工作经验或根据半工业试验装置测定类似设备和环境的工作经验或根据半工业试验装置测定出的结果。石油化工生产过程中的物料大多数是对金属出的结果。石油化工生产过程中的物料大多数是对金属材料有腐蚀的介质，因此材料对介质的抗腐蚀性就成了材料有腐蚀的介质，因此材料对介质的抗腐蚀性就成了选择材料的重要依据。例如，材料的选择应防止应力腐选择材料的重要依据。例如，材料的选择应防止应力腐蚀的发生，因为它会带来设备在短时间内因腐蚀造成的蚀的发生，因为它会带来设备在短时间内因腐蚀造成的壁厚急剧减薄而失效等等。这些方面的内容将在下面详壁厚急剧减薄而失效等等。这些方面的内容将在下面详细介绍。细介绍。三、性能的稳定性三、性能的稳定性 造成在高温下材料的使用性能下降的原因多种多样。造成在高温下材料的使用性能下降的原因多种多样。性能下降所产生的后果要看工艺过程和材料的预期效果。性能下降所产生的后果要看工艺过程和材料的预期效果。例如：金属间例如：金属间相的产生。相的产生。n n 1.1.相相n n 在铁素体不锈钢中，这种只是由铁和铬构成。在奥氏体不锈钢中，除铁和在铁素体不锈钢中，这种只是由铁和铬构成。在奥氏体不锈钢中，除铁和铬外，还有镍、锰、硅、铌等。当处于铬外，还有镍、锰、硅、铌等。当处于593593927927温度范围时，铁素体不锈温度范围时，铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢中的铁素体或亚稳定奥氏体形成钢和奥氏体不锈钢中的铁素体或亚稳定奥氏体形成相。这样会造成相。这样会造成120120150150温度以下时材料延展性和韧性降低，但是在形成温度以下时材料延展性和韧性降低，但是在形成相的温度范围内对性相的温度范围内对性能几乎没有影响，除非材料已经投入使用并带有显著的剩余冷变形。在这种能几乎没有影响，除非材料已经投入使用并带有显著的剩余冷变形。在这种情况下，蠕变强度会受到有害影响。否那么，只要部件在高温下连续工作，情况下，蠕变强度会受到有害影响。否那么，只要部件在高温下连续工作，就不会产生什么影响。但是，当条件转至低温范围时，必须防止冲击或突然就不会产生什么影响。但是，当条件转至低温范围时，必须防止冲击或突然施加的高应力。在维修过程中，假设部件受到冲击或施加了应力那么可能出施加的高应力。在维修过程中，假设部件受到冲击或施加了应力那么可能出现裂纹。如果一个部件处于临界温度范围，随后还要承受剧烈的周期性变化现裂纹。如果一个部件处于临界温度范围，随后还要承受剧烈的周期性变化或冲击载荷，这时应使用一种不受影响或较稳定的材料。或冲击载荷，这时应使用一种不受影响或较稳定的材料。n n 2.2.敏化作用敏化作用n n 使奥氏体不锈钢在高温条件下性能下降的另一个原因是敏化作用，这是使奥氏体不锈钢在高温条件下性能下降的另一个原因是敏化作用，这是由于碳化铬优先在晶界处析出而引起的。紧挨着的贫铬区在某些含腐蚀性水由于碳化铬优先在晶界处析出而引起的。紧挨着的贫铬区在某些含腐蚀性水溶液的作用下被快速腐蚀。在制造过程中的焊接、热处理温度不当或处于溶液的作用下被快速腐蚀。在制造过程中的焊接、热处理温度不当或处于480480815815温度下工作都会产生敏化作用。敏化作用对机械性能影响很小，或根温度下工作都会产生敏化作用。敏化作用对机械性能影响很小，或根本上没有影响，但是在侵蚀性含水环境中，如：连多硫酸会导致严重的晶间本上没有影响，但是在侵蚀性含水环境中，如：连多硫酸会导致严重的晶间腐蚀。这种硫化铁腐蚀产物与空气和水分结合在一起生成酸，从而导致晶间腐蚀。这种硫化铁腐蚀产物与空气和水分结合在一起生成酸，从而导致晶间腐蚀和裂纹。腐蚀和裂纹。n n为了尽量减少在制造过程中产生敏化作用，可以添加稳定化元素，最常用为了尽量减少在制造过程中产生敏化作用，可以添加稳定化元素，最常用的是的是Ti(321Ti(321型型)和和NbNb347347型。如果操作工况较低低强度，可以使用型。如果操作工况较低低强度，可以使用含碳量小于含碳量小于0.03%0.03%的低碳钢的低碳钢304L304L、316L316L。为了减少经常或连续处于敏。为了减少经常或连续处于敏化温度范围所产生的影响，建议对化温度范围所产生的影响，建议对347347类钢种在类钢种在870870900900温度下进行温度下进行4 4小小时的稳定化处理。这种处理对时的稳定化处理。这种处理对321321钢种不会有满意的效果。就稳定性而言，钢种不会有满意的效果。就稳定性而言，使用低碳钢种是比较好的。但他们的强度较低有碍于选择。使用低碳钢种是比较好的。但他们的强度较低有碍于选择。n n四、材料的工艺性能四、材料的工艺性能n n金属材料能够适应加工工艺要求的能力是决定能否进行加工和如何加工的金属材料能够适应加工工艺要求的能力是决定能否进行加工和如何加工的重要因素。有许多机械性能和耐蚀性都十分好的材料很少被选用，其原因重要因素。有许多机械性能和耐蚀性都十分好的材料很少被选用，其原因是他们不能被加工制作是他们不能被加工制作.如，渗铝材料是一种抗硫腐蚀良好又比较廉价的如，渗铝材料是一种抗硫腐蚀良好又比较廉价的材料，但因其焊接问题尚未解决好，使用范围便受到限制等等。材料，但因其焊接问题尚未解决好，使用范围便受到限制等等。n n工艺性能大致分为焊接性能、切削加工性能、锻轧性能和铸造性能。锻工艺性能大致分为焊接性能、切削加工性能、锻轧性能和铸造性能。锻轧材料的可加工性好于铸造材料，其原因是由于铸造材料允许含有较高轧材料的可加工性好于铸造材料，其原因是由于铸造材料允许含有较高的碳、硅、钨、钼等元素，添加这些元素可以提高机械性能、耐蚀性或同的碳、硅、钨、钼等元素，添加这些元素可以提高机械性能、耐蚀性或同时提高这两种性能。但是这些元素也会对加工性能产生不良影响，而且即时提高这两种性能。但是这些元素也会对加工性能产生不良影响，而且即使能进行维修也是很困难的，尤其是焊接。对于设备材料的工艺性能尤其使能进行维修也是很困难的，尤其是焊接。对于设备材料的工艺性能尤其以焊接性能和切削性能最为重要。因此，在设备的选材过程中，特别是特以焊接性能和切削性能最为重要。因此，在设备的选材过程中，特别是特殊管件的选材要充分考虑所选材料的工艺性能。殊管件的选材要充分考虑所选材料的工艺性能。n n五组织、成分与制造缺陷五组织、成分与制造缺陷五组织、成分与制造缺陷五组织、成分与制造缺陷n n 材料的金相组织、化学成份及制造缺陷对其机械性能，耐腐蚀性能、热材料的金相组织、化学成份及制造缺陷对其机械性能，耐腐蚀性能、热材料的金相组织、化学成份及制造缺陷对其机械性能，耐腐蚀性能、热材料的金相组织、化学成份及制造缺陷对其机械性能，耐腐蚀性能、热处理等均产生一定的影响。晶粒细小，组织均匀的金属材料具备有一个良好处理等均产生一定的影响。晶粒细小，组织均匀的金属材料具备有一个良好处理等均产生一定的影响。晶粒细小，组织均匀的金属材料具备有一个良好处理等均产生一定的影响。晶粒细小，组织均匀的金属材料具备有一个良好的综合机械性能，因此，对于重要的设备，或者使用在比较苛刻的条件下，的综合机械性能，因此，对于重要的设备，或者使用在比较苛刻的条件下，的综合机械性能，因此，对于重要的设备，或者使用在比较苛刻的条件下，的综合机械性能，因此，对于重要的设备，或者使用在比较苛刻的条件下，对材料的晶粒度和微观结构要提出要求。不同的金相组织其机械性能特点也对材料的晶粒度和微观结构要提出要求。不同的金相组织其机械性能特点也对材料的晶粒度和微观结构要提出要求。不同的金相组织其机械性能特点也对材料的晶粒度和微观结构要提出要求。不同的金相组织其机械性能特点也不同，如珠光体组织是一个具有良好综合机械性能的组织。马氏体组织那么不同，如珠光体组织是一个具有良好综合机械性能的组织。马氏体组织那么不同，如珠光体组织是一个具有良好综合机械性能的组织。马氏体组织那么不同，如珠光体组织是一个具有良好综合机械性能的组织。马氏体组织那么具有强度高，塑性、韧性差的特点。单一的奥氏体组织因为组织间不存在电具有强度高，塑性、韧性差的特点。单一的奥氏体组织因为组织间不存在电具有强度高，塑性、韧性差的特点。单一的奥氏体组织因为组织间不存在电具有强度高，塑性、韧性差的特点。单一的奥氏体组织因为组织间不存在电位差而具有良好的抗电化学腐蚀性能。材料的化学成分不同，反响出来的机位差而具有良好的抗电化学腐蚀性能。材料的化学成分不同，反响出来的机位差而具有良好的抗电化学腐蚀性能。材料的化学成分不同，反响出来的机位差而具有良好的抗电化学腐蚀性能。材料的化学成分不同，反响出来的机械性能、耐腐蚀性能和热处理差异很大。因为材料中的不同元素起的作用是械性能、耐腐蚀性能和热处理差异很大。因为材料中的不同元素起的作用是械性能、耐腐蚀性能和热处理差异很大。因为材料中的不同元素起的作用是械性能、耐腐蚀性能和热处理差异很大。因为材料中的不同元素起的作用是不同的，尤其是对同一材料牌号，其杂质元素不同的，尤其是对同一材料牌号，其杂质元素不同的，尤其是对同一材料牌号，其杂质元素不同的，尤其是对同一材料牌号，其杂质元素S S S S和和和和P P P P的含量多少及存在形的含量多少及存在形的含量多少及存在形的含量多少及存在形态不同会严重影响到材料的使用性能。实际设计中，对较苛刻的使用条件，态不同会严重影响到材料的使用性能。实际设计中，对较苛刻的使用条件，态不同会严重影响到材料的使用性能。实际设计中，对较苛刻的使用条件，态不同会严重影响到材料的使用性能。实际设计中，对较苛刻的使用条件，对其对其对其对其S S S S、P P P P的含量提出特别要求。并对其存在形态和微观尺寸以非金属夹杂物的含量提出特别要求。并对其存在形态和微观尺寸以非金属夹杂物的含量提出特别要求。并对其存在形态和微观尺寸以非金属夹杂物的含量提出特别要求。并对其存在形态和微观尺寸以非金属夹杂物的限定提出要求。材料的制造缺陷如锻造过程中出现裂纹、斑点等，铸造过的限定提出要求。材料的制造缺陷如锻造过程中出现裂纹、斑点等，铸造过的限定提出要求。材料的制造缺陷如锻造过程中出现裂纹、斑点等，铸造过的限定提出要求。材料的制造缺陷如锻造过程中出现裂纹、斑点等，铸造过程中出现的气孔，夹渣、裂纹等都严重影响着材料的使用可靠性，因此各制程中出现的气孔，夹渣、裂纹等都严重影响着材料的使用可靠性，因此各制程中出现的气孔，夹渣、裂纹等都严重影响着材料的使用可靠性，因此各制程中出现的气孔，夹渣、裂纹等都严重影响着材料的使用可靠性，因此各制造标准中都提出了具体的限制要求，并通过无损检查造标准中都提出了具体的限制要求，并通过无损检查造标准中都提出了具体的限制要求，并通过无损检查造标准中都提出了具体的限制要求，并通过无损检查RT-RT-RT-RT-射线探伤、射线探伤、射线探伤、射线探伤、UT-UT-UT-UT-超超超超声波探伤、声波探伤、声波探伤、声波探伤、PT-PT-PT-PT-液体渗试验、液体渗试验、液体渗试验、液体渗试验、MT-MT-MT-MT-磁粉检验等等检查对这些缺陷的存在与否磁粉检验等等检查对这些缺陷的存在与否磁粉检验等等检查对这些缺陷的存在与否磁粉检验等等检查对这些缺陷的存在与否和缺陷的尺寸、缺陷的多少进行检测和评定。和缺陷的尺寸、缺陷的多少进行检测和评定。和缺陷的尺寸、缺陷的多少进行检测和评定。和缺陷的尺寸、缺陷的多少进行检测和评定。n n六材料的经济性与获得性六材料的经济性与获得性六材料的经济性与获得性六材料的经济性与获得性n n 1 1 经济性，是选材必须考虑的重要因素。但是重要的准那么不是材料的经济性，是选材必须考虑的重要因素。但是重要的准那么不是材料的经济性，是选材必须考虑的重要因素。但是重要的准那么不是材料的经济性，是选材必须考虑的重要因素。但是重要的准那么不是材料的初始本钱，而是寿命周期本钱或本钱效益。一般情况下，选用那些使用寿命初始本钱，而是寿命周期本钱或本钱效益。一般情况下，选用那些使用寿命初始本钱，而是寿命周期本钱或本钱效益。一般情况下，选用那些使用寿命初始本钱，而是寿命周期本钱或本钱效益。一般情况下，选用那些使用寿命长的材料，本钱效益要好得多，特别是对于那些很难维修的区域或一旦被损长的材料，本钱效益要好得多，特别是对于那些很难维修的区域或一旦被损长的材料，本钱效益要好得多，特别是对于那些很难维修的区域或一旦被损长的材料，本钱效益要好得多，特别是对于那些很难维修的区域或一旦被损坏会造成装置停车的部件。在这些情况下，与选用本钱较低但效能较差的材坏会造成装置停车的部件。在这些情况下，与选用本钱较低但效能较差的材坏会造成装置停车的部件。在这些情况下，与选用本钱较低但效能较差的材坏会造成装置停车的部件。在这些情况下，与选用本钱较低但效能较差的材料造成的生产损失相比，材料的初始本钱就不那么重要了。所选用材料应尽料造成的生产损失相比，材料的初始本钱就不那么重要了。所选用材料应尽料造成的生产损失相比，材料的初始本钱就不那么重要了。所选用材料应尽料造成的生产损失相比，材料的初始本钱就不那么重要了。所选用材料应尽量减少品种和规格，以便采购、生产、安装和备件的管理。量减少品种和规格，以便采购、生产、安装和备件的管理。量减少品种和规格，以便采购、生产、安装和备件的管理。量减少品种和规格，以便采购、生产、安装和备件的管理。n n 2 2 获得性，材料工程师和采购人员对希望获得生产厂家少或产量有限的获得性，材料工程师和采购人员对希望获得生产厂家少或产量有限的获得性，材料工程师和采购人员对希望获得生产厂家少或产量有限的获得性，材料工程师和采购人员对希望获得生产厂家少或产量有限的材料时常常遭到失败。当需更换一个部件或修补一个损坏的部件所需的材料材料时常常遭到失败。当需更换一个部件或修补一个损坏的部件所需的材料材料时常常遭到失败。当需更换一个部件或修补一个损坏的部件所需的材料材料时常常遭到失败。当需更换一个部件或修补一个损坏的部件所需的材料用量很少时，这种情况尤为突出。所以在最初选择材料前，应考虑到今后维用量很少时，这种情况尤为突出。所以在最初选择材料前，应考虑到今后维用量很少时，这种情况尤为突出。所以在最初选择材料前，应考虑到今后维用量很少时，这种情况尤为突出。所以在最初选择材料前，应考虑到今后维修或更换所用的材料能否找到。如果有找不到的可能，就应考虑几种代用材修或更换所用的材料能否找到。如果有找不到的可能，就应考虑几种代用材修或更换所用的材料能否找到。如果有找不到的可能，就应考虑几种代用材修或更换所用的材料能否找到。如果有找不到的可能，就应考虑几种代用材料，以方便装置的维修。料，以方便装置的维修。料，以方便装置的维修。料，以方便装置的维修。n n 第二节第二节第二节第二节 石油化工主产过程中常见的腐蚀环境石油化工主产过程中常见的腐蚀环境石油化工主产过程中常见的腐蚀环境石油化工主产过程中常见的腐蚀环境n n 前面己提到，石油化工生产过程中的介质大多是对金属材料有腐蚀的介质，前面己提到，石油化工生产过程中的介质大多是对金属材料有腐蚀的介质，前面己提到，石油化工生产过程中的介质大多是对金属材料有腐蚀的介质，前面己提到，石油化工生产过程中的介质大多是对金属材料有腐蚀的介质，或者说，在石油化工生产中，金属腐蚀发生在各个部位和每个过程，它的危或者说，在石油化工生产中，金属腐蚀发生在各个部位和每个过程，它的危或者说，在石油化工生产中，金属腐蚀发生在各个部位和每个过程，它的危或者说，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。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。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。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。n n例如，金属材料的应力腐蚀和腐蚀疲劳，往往会造成灾难性重大事故，不但例如，金属材料的应力腐蚀和腐蚀疲劳，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，而且危及人身平安；其次金属腐蚀会带来大给生产者带来重大的经济损失，而且危及人身平安；其次金属腐蚀会带来大量的金属消耗，浪费了大量的资源。据统计每年因腐蚀要损耗掉量的金属消耗，浪费了大量的资源。据统计每年因腐蚀要损耗掉10102020的的金属；第三，因腐蚀而造成的生产设备和设备的跑冒滴漏，会影响生产装置金属；第三，因腐蚀而造成的生产设备和设备的跑冒滴漏，会影响生产装置的生产周期和设备寿命，增加了生产本钱，同时还会因有毒物质的泄漏而污的生产周期和设备寿命，增加了生产本钱，同时还会因有毒物质的泄漏而污染环境，危害人类健康。染环境，危害人类健康。n n一、常见的腐蚀类型及其定义一、常见的腐蚀类型及其定义n n 1 1按腐蚀发生的机理来分，可分为化学腐蚀，电化学腐蚀和物理腐蚀三大按腐蚀发生的机理来分，可分为化学腐蚀，电化学腐蚀和物理腐蚀三大类。类。n nl l化学腐蚀化学腐蚀n n 化学腐蚀是指金属外表与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。化学腐蚀是指金属外表与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。其特点是金属外表的原子与非电解质中的氧化剂直接发生氧化复原反响，形其特点是金属外表的原子与非电解质中的氧化剂直接发生氧化复原反响，形成腐蚀产物，而没有电流产生。成腐蚀产物，而没有电流产生。n n 金属在高温气体中的硫腐蚀，以及金属的高温氧化均属于化学腐蚀。金属在高温气体中的硫腐蚀，以及金属的高温氧化均属于化学腐蚀。n n2 2电化学腐蚀电化学腐蚀n n 电化学腐蚀是指金属外表与离子导电的介质发生电化学反响而引起的破电化学腐蚀是指金属外表与离子导电的介质发生电化学反响而引起的破坏。其特点是：它至少包含一个阳极反响，一个阴极反响。腐蚀反响过程中坏。其特点是：它至少包含一个阳极反响，一个阴极反响。腐蚀反响过程中电子通过金属从阳极区流向阴极区，其结果必然伴随着电流的产生。电子通过金属从阳极区流向阴极区，其结果必然伴随着电流的产生。n n电化学腐蚀是最普遍、最常见的腐蚀。例如金属在大气、海水、土壤和各种电电化学腐蚀是最普遍、最常见的腐蚀。例如金属在大气、海水、土壤和各种电解质溶液中的腐蚀都属此类。一般情况下，应力腐蚀，疲劳腐蚀、磨损腐蚀、解质溶液中的腐蚀都属此类。一般情况下，应力腐蚀，疲劳腐蚀、磨损腐蚀、生物腐蚀等都是电化学腐蚀并伴随着其它条件而共同产生的。生物腐蚀等都是电化学腐蚀并伴随着其它条件而共同产生的。n n 3 3物理腐蚀物理腐蚀n n 它是指金属由于单纯的物理溶解而引起的破坏。这种腐蚀在工程中并不多它是指金属由于单纯的物理溶解而引起的破坏。这种腐蚀在工程中并不多见。但最近在我们的裂解炉炉管上就发生了这种腐蚀。见。但最近在我们的裂解炉炉管上就发生了这种腐蚀。n n 2 2按腐蚀形态特征分类，可分为均匀腐蚀、局部腐蚀缝隙腐蚀、晶按腐蚀形态特征分类，可分为均匀腐蚀、局部腐蚀缝隙腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀三大类。间腐蚀和应力腐蚀三大类。n n l l均匀腐蚀均匀腐蚀n n 它的特点是腐蚀均匀地发生在整个金属外表。大多数的化学腐蚀均属于这它的特点是腐蚀均匀地发生在整个金属外表。大多数的化学腐蚀均属于这种类型。均匀腐蚀是危险性最小的一种腐蚀，工程中往往是给出足够的腐蚀种类型。均匀腐蚀是危险性最小的一种腐蚀，工程中往往是给出足够的腐蚀余量就能保证材料的机械强度和使用寿命。余量就能保证材料的机械强度和使用寿命。n n 均匀腐蚀常用单位时间内腐蚀介质对金属材料的腐蚀深度或金属构件的壁厚均匀腐蚀常用单位时间内腐蚀介质对金属材料的腐蚀深度或金属构件的壁厚减薄量称之为腐蚀速率来评定。减薄量称之为腐蚀速率来评定。SH 3059SH 3059标准中规定：腐蚀速率不超过标准中规定：腐蚀速率不超过0.05mm0.05mm年的材料为充分耐腐蚀材料：腐蚀速率为年的材料为充分耐腐蚀材料：腐蚀速率为0.050.050.1 mm0.1 mm年的材料年的材料为耐腐蚀材料；腐蚀速率为为耐腐蚀材料；腐蚀速率为0.10.10.5mm0.5mm年的材料为尚耐腐蚀材料；年腐蚀年的材料为尚耐腐蚀材料；年腐蚀速率超过速率超过0.5mm0.5mm年的材料为不耐腐蚀材料。年的材料为不耐腐蚀材料。n n2 2局部腐蚀局部腐蚀n n 局部腐蚀又叫非均匀腐蚀，它的特点是腐蚀发生在金属材料的一些特定区局部腐蚀又叫非均匀腐蚀，它的特点是腐蚀发生在金属材料的一些特定区域。局部腐蚀虽不象均匀腐蚀那样造成大量的金属损失，但其危害性远比均匀域。局部腐蚀虽不象均匀腐蚀那样造成大量的金属损失，但其危害性远比均匀腐蚀大。因为均匀腐蚀容易觉察，容易设防，而局部腐蚀那么难以预测和预防，腐蚀大。因为均匀腐蚀容易觉察，容易设防，而局部腐蚀那么难以预测和预防，往往在没有先兆的情况下，使金属构件突然发生破坏，从而造成重大事故。选往往在没有先兆的情况下，使金属构件突然发生破坏，从而造成重大事故。选材时那么是力求防止局部腐蚀的发生。根据腐蚀发生的条件和形态不同，局部材时那么是力求防止局部腐蚀的发生。根据腐蚀发生的条件和形态不同，局部腐蚀又可分为以下几种：腐蚀又可分为以下几种：n n 1)1)电偶腐蚀电偶腐蚀n n 当两种电极电位不同的金属或合金相接触并处于电解质溶液环境中，电位当两种电极电位不同的金属或合金相接触并处于电解质溶液环境中，电位较负的金属其腐蚀会加速，而电位较正的金属腐蚀反而减慢，这种腐蚀称之为较负的金属其腐蚀会加速，而电位较正的金属腐蚀反而减慢，这种腐蚀称之为电偶腐蚀。如碳钢与不锈钢接触并处于电解质环境中，碳钢将被加速腐蚀，而电偶腐蚀。如碳钢与不锈钢接触并处于电解质环境中，碳钢将被加速腐蚀，而不锈钢那么被保护。工程上，应尽可能避兔具有不同电位的金属在腐蚀环境中不锈钢那么被保护。工程上，应尽可能避兔具有不同电位的金属在腐蚀环境中接触。接触。n n 2)2)点蚀点蚀n n 对于外表有钝化膜或保护膜的金属，当其钝化膜外表存在机械裂缝、擦伤对于外表有钝化膜或保护膜的金属，当其钝化膜外表存在机械裂缝、擦伤夹杂物等缺陷造成膜的厚薄不均匀时，甚至露出基体金属时，便形成活化一钝夹杂物等缺陷造成膜的厚薄不均匀时，甚至露出基体金属时，便形成活化一钝化腐蚀电池，从而产生局部腐蚀，这个腐蚀一般纵向开展，形成蚀抗或蚀孔。化腐蚀电池，从而产生局部腐蚀，这个腐蚀一般纵向开展，形成蚀抗或蚀孔。这类金属有铝及铝合金、不锈钢、耐热钢、钛合金等。这种腐蚀环境多为含有这类金属有铝及铝合金、不锈钢、耐热钢、钛合金等。这种腐蚀环境多为含有氯离子或氯化物的介质。氯离子或氯化物的介质。n n点蚀的破坏性和隐蔽性较大，它往往又是晶间腐蚀、剥蚀、应力腐蚀、腐蚀疲点蚀的破坏性和隐蔽性较大，它往往又是晶间腐蚀、剥蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳等发生的诱因。工程上防止点蚀发生的措施是：选择对点蚀不敏感的材料，劳等发生的诱因。工程上防止点蚀发生的措施是：选择对点蚀不敏感的材料，控制介质中的氯离子的含量。控制介质中的氯离子的含量。n n3)3)缝隙腐蚀缝隙腐蚀n n 金属外表由于存在异物或由于结构上的原因而产生的缝隙一般在金属外表由于存在异物或由于结构上的原因而产生的缝隙一般在0.0250.0250.1mm0.1mm，其内存在的腐蚀介质因迁移困难所引起的缝隙内的金属的腐蚀称，其内存在的腐蚀介质因迁移困难所引起的缝隙内的金属的腐蚀称为缝隙腐蚀。缝隙腐蚀的发生很普遍，但应力求防止它成为其它腐蚀如点蚀为缝隙腐蚀。缝隙腐蚀的发生很普遍，但应力求防止它成为其它腐蚀如点蚀的锈因。工程上对于可能产生危害大的缝隙腐蚀的介质，在结构设计上应防的锈因。工程上对于可能产生危害大的缝隙腐蚀的介质，在结构设计上应防止有缝隙存在。止有缝隙存在。n n4)4)晶间腐蚀晶间腐蚀 n n 晶间腐蚀是一种微电池作用而引起的局部破坏，是金属材料在特定的腐介晶间腐蚀是一种微电池作用而引起的局部破坏，是金属材料在特定的腐介质中沿着材料的晶界产生的腐蚀。它的特点是在外表还看不出破坏时，晶粒质中沿着材料的晶界产生的腐蚀。它的特点是在外表还看不出破坏时，晶粒之间已丧失了结合力。它是一种危害性很大的局部腐蚀。晶间腐蚀的发生有之间已丧失了结合力。它是一种危害性很大的局部腐蚀。晶间腐蚀的发生有两个条件，其一是晶界物质的物理化学状态与晶粒本身不同，其二是有特定两个条件，其一是晶界物质的物理化学状态与晶粒本身不同，其二是有特定的腐蚀环境存在。工程上防止晶间腐蚀对奥氏体不锈钢而言发生的措施的腐蚀环境存在。工程上防止晶间腐蚀对奥氏体不锈钢而言发生的措施主要有三个：其一是降低不锈钢中的含碳量，使之小于奥氏体室温溶解度主要有三个：其一是降低不锈钢中的含碳量，使之小于奥氏体室温溶解度0.020.020.030.03以下。其二是进行固溶化热处理。其三是采用含稳定化元素以下。其二是进行固溶化热处理。其三是采用含稳定化元素主要是钛和铌的奥氏体不锈钢。主要是钛和铌的奥氏体不锈钢。n n3 3应力作用下的腐蚀应力作用下的腐蚀n n 应力作用下的腐蚀也象局部腐蚀那样，在没有发生预兆的情况下，突然应力作用下的腐蚀也象局部腐蚀那样，在没有发生预兆的情况下，突然导致金属构件的破坏，因此它也是一种危害性大的腐蚀。与局部腐蚀所不同导致金属构件的破坏，因此它也是一种危害性大的腐蚀。与局部腐蚀所不同的是它通常是在应力和腐蚀共同作用下产生的。在实际工程应用中，金属构的是它通常是在应力和腐蚀共同作用下产生的。在实际工程应用中，金属构件通常都是在受力状态下工作的。因此，它也是一种普遍存在的腐蚀类型。件通常都是在受力状态下工作的。因此，它也是一种普遍存在的腐蚀类型。根据腐蚀发生的条件和形态不同，它又可分为以下几种类型：根据腐蚀发生的条件和形态不同，它又可分为以下几种类型：n n 1)1)应力腐蚀应力腐蚀n n 它指的是金属构件在拉伸应力和腐蚀环境共同作用下引起的破坏。应力腐它指的是金属构件在拉伸应力和腐蚀环境共同作用下引起的破坏。应力腐蚀断裂的产生应具备三个条件，其一要有特定的腐蚀环境包括腐蚀介质的蚀断裂的产生应具备三个条件，其一要有特定的腐蚀环境包括腐蚀介质的成分、浓度、杂质和温度等；其二是要有足够大的拉伸应力超过某一极成分、浓度、杂质和温度等；其二是要有足够大的拉伸应力超过某一极限值；其三是金属材料具有特定的合金成分和组织包括晶粒大小、晶粒限值；其三是金属材料具有特定的合金成分和组织包括晶粒大小、晶粒取向、形态、相结构、各类缺陷等。取向、形态、相结构、各类缺陷等。n n 工程上防止应力腐蚀开裂的措施有以下几方面：其一是降低应力水平，工程上防止应力腐蚀开裂的措施有以下几方面：其一是降低应力水平，防止或减少局部应力集中，消除加工剩余应力和焊接剩余应力。其二是控制防止或减少局部应力集中，消除加工剩余应力和焊接剩余应力。其二是控制敏感环境，例如参加缓蚀剂，升高介质的敏感环境，例如参加缓蚀剂，升高介质的 PH PH值，采用电化学保护等措施。其值，采用电化学保护等措施。其三是正确选用材质，力求防止易产生应力腐蚀开裂的材料三是正确选用材质，力求防止易产生应力腐蚀开裂的材料-环境组合。环境组合。n n2)2)氢损伤氢损伤 n n 由于氢的存在或与氢发生反响而引起的金属构件的破坏称为金属的氢损由于氢的存在或与氢发生反响而引起的金属构件的破坏称为金属的氢损伤。伤。n n根据氢引起的金属破坏的条件、机理和形态不同，氢损伤可以分为氢脆、氢根据氢引起的金属破坏的条件、机理和形态不同，氢损伤可以分为氢脆、氢鼓泡、外表脱碳和氢腐蚀内部脱碳四大类。鼓泡、外表脱碳和氢腐蚀内部脱碳四大类。n n氢脆指无论以什么方式进入钢内的氢，都将引起钢材脆化，即延伸率、断面氢脆指无论以什么方式进入钢内的氢，都将引起钢材脆化，即延伸率、断面收缩率显著下降，高强度钢尤其严重。假设将钢材中的氢释放出来，那么钢收缩率显著下降，高强度钢尤其严重。假设将钢材中的氢释放出来，那么钢的机械性能仍可恢复。氢脆是可逆的。的机械性能仍可恢复。氢脆是可逆的。n n氢鼓泡主要发生在湿的硫化氢介质中，当氢原子向钢中渗透扩散时，遇到钢氢鼓泡主要发生在湿的硫化氢介质中，当氢原子向钢中渗透扩散时，遇到钢材中的裂缝、分层、空隙、夹杂等缺陷，就聚集起来结合成氢分子造成体积材中的裂缝、分层、空隙、夹杂等缺陷，就聚集起来结合成氢分子造成体积膨胀，在钢材内部产生极大压力。如果这些缺陷在钢材外表附近，那么形成膨胀，在钢材内部产生极大压力。如果这些缺陷在钢材外表附近，那么形成鼓泡。鼓泡。n n外表脱碳指的是钢中的渗碳体在高温下与氢气作用生成甲烷，其反响结果导外表脱碳指的是钢中的渗碳体在高温下与氢气作用生成甲烷，其反响结果导致外表层的渗碳体减少，而碳便从邻近的尚未反响的金属层逐渐扩散到这一致外表层的渗碳体减少，而碳便从邻近的尚未反响的金属层逐渐扩散到这一反响区，于是有一定厚度的金属层因缺碳而变为铁素体。脱碳的结果造成钢反响区，于是有一定厚度的金属层因缺碳而变为铁素体。脱碳的结果造成钢的外表强度和疲劳极限的降低。的外表强度和疲劳极限的降低。n n氢腐蚀指钢受到高温高压氢作用后，其机械性能变差，强度、韧性明显下降，氢腐蚀指钢受到高温高压氢作用后，其机械性能变差，强度、韧性明显下降，并且是不可逆的，这种现象叫氢腐蚀。并且是不可逆的，这种现象叫氢腐蚀。n n3)3)腐蚀疲劳腐蚀疲劳n n在石油化工生产过程中的存在也很普遍，有交变应力和环境共同存在的场合在石油化工生产过程中的存在也很普遍，有交变应力和环境共同存在的场合就有腐蚀疲劳。就有腐蚀疲劳。n n它是应力腐蚀的一种特殊情况，因此它的危害并不亚于应力腐蚀开裂。工程上它是应力腐蚀的一种特殊情况，因此它的危害并不亚于应力腐蚀开裂。工程上防止腐蚀疲劳的措施一般有两个，其一是对金属构件采用阴极保护法或者在防止腐蚀疲劳的措施一般有两个，其一是对金属构件采用阴极保护法或者在介质中添加缓蚀剂，以消除或缓和腐蚀环境。其二是降低金属构件的应力水介质中添加缓蚀剂，以消除或缓和腐蚀环境。其二是降低金属构件的应力水平或峰值应力。平或峰值应力。n n 4)4)磨损腐蚀磨损腐蚀n n 由于腐蚀性流体和金属外表间相对运动而引起金属的加速破坏，称为磨损由于腐蚀性流体和金属外表间相对运动而引起金属的加速破坏，称为磨损腐蚀。它常发生在流体处于运动的设备中，如工艺设备特别是弯头处，腐蚀。它常发生在流体处于运动的设备中，如工艺设备特别是弯头处，离心机叶轮，换热器管、蒸汽设备等。磨损腐蚀根据其磨损的方式不同又可离心机叶轮，换热器管、蒸汽设备等。磨损腐蚀根据其磨损的方式不同又可分为湍流腐蚀、空泡腐蚀和微振腐蚀等几种型式。工程上防止磨损腐蚀发生分为湍流腐蚀、空泡腐蚀和微振腐蚀等几种型式。工程上防止磨损腐蚀发生的措施有：选用耐腐蚀性好的材料；结构设计上采取措施，如设备中磨蚀部的措施有：选用耐腐蚀性好的材料；结构设计上采取措施，如设备中磨蚀部位比较严重的弯头处加保护板；对空泡腐蚀来说，采用光浩度较高的加工外位比较严重的弯头处加保护板；对空泡腐蚀来说，采用光浩度较高的加工外表，以减少甚至防止形成气泡的核点。换热器德磨损案例：表，以减少甚至防止形成气泡的核点。换热器德磨损案例：2#2#炼油炼油E6101E6101就发就发生过。生过。n n二、常见的几种腐蚀介质二、常见的几种腐蚀介质n n 石油化生产过程中存在的腐蚀介质种类很多，但最常见也是最主要的腐蚀石油化生产过程中存在的腐蚀介质种类很多，但最常见也是最主要的腐蚀介质可以归纳为以下几大类。介质可以归纳为以下几大类。n n l l、氯化物、氯化物n n 介质中氯化物分为两种，一种为无机氯化物，另一种为有机氯化物。前者介质中氯化物分为两种，一种为无机氯化物，另一种为有机氯化物。前者一般由原油中带来，后者那么是生产过程的产物，即在生产过程中混进来的。一般由原油中带来，后者那么是生产过程的产物，即在生产过程中混进来的。n n氯化物对碳素钢的腐蚀根本为均匀腐蚀并伴随着氢脆的发生。对不锈钢的腐氯化物对碳素钢的腐蚀根本为均匀腐蚀并伴随着氢脆的发生。对不锈钢的腐蚀为点蚀，从一些试验资料上看，常用不锈钢抗氯化物的点蚀能力由低到高蚀为点蚀，从一些试验资料上看，常用不锈钢抗氯化物的点蚀能力由低到高的顺序是：的顺序是：304304L1Cr13316316L321347 304304L1Cr13316316L321347。n n 工程上防止氯化物腐蚀的措施主要从以下几个方面考虑：工程上防止氯化物腐蚀的措施主要从以下几个方面考虑：n n (1)(1)加强原油的脱盐工艺，使得原油中的加强原油的脱盐工艺，使得原油中的NaClNaCl、MgCl2MgCl2、CaCl2CaCl2尽可能在尽可能在原油蒸馏前大局部被脱去。原油蒸馏前大局部被脱去。n n (2)(2)对重点部位如塔顶冷凝系统注氨、注碱、注水、注缓蚀剂。其对重点部位如塔顶冷凝系统注氨、注碱、注水、注缓蚀剂。其中注氨、注碱的目的是中和中注氨、注碱的目的是中和HClHCl，注水的目的是稀释，注水的目的是稀释HCIHCI，当，当ClCl离子的浓度降离子的浓度降到到100PPm100PPm以下时，腐蚀就会变得缓和。一般工程要求其以下时，腐蚀就会变得缓和。一般工程要求其ClCl离子浓度应控制在离子浓度应控制在50PPm50PPm及以下。及以下。n n (3)(3)选择适应的材料，如采用碳钢选择适应的材料，如采用碳钢不锈钢复合钢板。不锈钢复合钢板。n n 2 2硫化物的腐蚀硫化物的腐蚀 n n (1)(1)原油中或多或少的含有一定量的硫化合物。通常将总硫含量低于原油中或多或少的含有一定量的硫化合物。通常将总硫含量低于0.10.1的原油叫做超低硫原油，总硫含量在的原油叫做超低硫原油，总硫含量在0.10.10.50.5的原油叫做低硫原油，总的原油叫做低硫原油，总硫含量大于硫含量大于0.50.5的原油叫高硫原油。硫化物根据对金属的作用，可分为活性的原油叫高硫原油。硫化物根据对金属的作用，可分为活性硫化物和非活性硫化物两类。所谓活性硫化物，就是它们能与金属直接发生硫化物和非活性硫化物两类。所谓活性硫化物，就是它们能与金属直接发生反响，如通常原油中含有的硫化氢、硫和硫醇等。非活性硫化物那么是不能反响，如通常原油中含有的硫化氢、硫和硫醇等。非活性硫化物那么是不能直接同金属反响的，如硫醚、多硫醚、噻吩、二硫化物等。直接同金属反响的，如硫醚、多硫醚、噻吩、二硫化物等。n n原油中的总含硫量与腐蚀性能之间并无精确关系，主要与参加腐蚀反响的有原油中的总含硫量与腐蚀性能之间并无精确关系，主要与参加腐蚀反响的有效硫化物含量如硫化氢、单质硫、硫醇等活性硫及易分解为硫化氢的硫化物效硫化物含量如硫化氢、单质硫、硫醇等活性硫及易分解为硫化氢的硫化物含量有关。硫化物含量越高那么对金属腐蚀越强。含量有关。硫化物含量越高那么对金属腐蚀越强。n n(2)(2)硫化物对钢材的腐蚀与温度有关。硫化物对钢材的腐蚀与温度有关。n n1 1t120t120硫化物未分解，在无水情况下，对钢材无腐蚀；但当含水时，那硫化物未分解，在无水情况下，对钢材无腐蚀；但当含水时，那么形成炼厂各装置中轻油部位的各种么形成炼厂各装置中轻油部位的各种H2S-H2OH2S-H2O型腐蚀，成为难以控制的腐蚀部型腐蚀，成为难以控制的腐蚀部位。位。n n2 2120120t240t240，原油中活性硫化物未分解故对钢材无腐蚀。，原油中活性硫化物未分解故对钢材无腐蚀。n n3 3240240t340t340，硫化物开始分解，生成硫化氢对钢材腐蚀开始，并随，硫化物开始分解，生成硫化氢对钢材腐蚀开始，并随着温度升高腐蚀加重。着温度升高腐蚀加重。n n4 4340340t400t400，