芳烃抽提装置A、B列换热器腐蚀对比分析及处理措施

本文简要介绍了芳烃抽提装置两种工况下:以裂解加氢汽油为原料的A系列和重整汽油为原料的B系列,经过几年实际运行情况,对比分析了换热器不同腐蚀情况,并类比国内及一期抽提装置,设备腐蚀问题均为共性问题,只可优化,无法杜绝。提出了平稳操作、材质升级等整改及防范措施。同时,还提出了控制操作温度、定期检测等建议。降低故障维修,延长使用寿命,保证安全生产运营。

白铜B10和B30冲刷腐蚀对比研究

分别在3.5%NaCl水溶液、5%石英砂+自来水以及3.5%NaCl+5%石英砂3种介质中对白铜B10和B30进行冲刷腐蚀试验,用电化学方法和失重法评价了2种材料的冲刷腐蚀性能。结果表明,B30的耐腐蚀和耐冲刷性能均优于B10,冲刷试验中B10和B30在含砂介质中的失重远大于在纯液相中的失重。2者在纯液相中的冲刷性能良好,但对含砂介质的冲刷非常敏感。

白铜和黄铜在SO_2气氛中的腐蚀对比

通过SO2气体腐蚀试验、腐蚀表面的形貌观察和产物分析,对白铜和黄铜进行了对比研究。结果表明:两种铜的质量损失与SO2体积分数均成线性关系,在SO2污染环境中白铜的抗蚀能力优于黄铜;黄铜腐蚀产物主要为CuSO4.5H2O、Cu4(SO4)(OH)6.2H2O和Cu2O,白铜腐蚀产物主要为Cu4(SO4)(OH)6.2H2O和Cu2O。

几种镀层材料在西沙海洋大气环境中的腐蚀对比

海洋设施腐蚀严重,为了优选镀覆材料和工艺,选取了20种不同镀覆工艺的试样,在西沙开展自然暴露试验。对比评价了金属镀覆工艺的耐腐蚀性能,分析和讨论了金属镀覆工艺在海洋大气环境中的腐蚀特征与失效原因,根据试验结果,优选出铝铬酸封闭和钢镀锌镍合金钝化等7种耐腐蚀性强的材料及镀覆工艺,并建议在海洋环境中尽可能避免使用铝镀镍和钢镀镍2种工艺。

国产B10合金耐海水冲刷腐蚀对比研究

为了改善国产B10合金的耐海水冲刷腐蚀能力,对其进行了改性,并对改性B10合金的化学成分、金相组织、耐海水腐蚀性能和防海生物污损性能等与德国产B10合金的进行了对比研究。结果表明,改性B10合金的耐海水腐蚀性能与德国产B10合金相当。此外,还介绍了改性B10合金产品在舰船上的实际应用情况。

2Cr13与Q235耐镁合金液腐蚀对比研究

针对复合钢板坩埚在镁合金生产过程中,内层被镁合金液腐蚀严重的现象,设计了浸泡试验,对2Cr13与Q235的耐镁合金液腐蚀性能进行了比较。结果表明,Q235在镁合金液中很快就被腐蚀形成1个腐蚀层,由于腐蚀层上存在大量的裂纹,对扩散过程不能有效抑制,使得腐蚀过程不断进行;而2Cr13在浸泡72h后,仍然保持很好的稳定性,是一种很好的替代材料。

铝阳极板的腐蚀对比研究

采用自腐蚀析气、极化曲线测定和金相显微镜技术,对比研究了问题中南铝、合格中南铝、自生产铝及西南铝的腐蚀情况。结果表明:中南铝板活性强,自腐蚀析氢大,腐蚀电位更负,问题中南铝基体中具有大量尺寸大小不一,分布不均的第二相颗粒,导致铝板腐蚀速率大、腐蚀不均匀,西南铝由于采用较好的轧制及热处理工艺,第二相含量较少且分布均匀,自腐蚀析氢小。

铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀对比实验设计

通过设计一组对比实验,借助实验装置中两支移液管中红墨水液面变化的明显差异,证明装置中发生了铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀反应。

含铬与无铬锌铝涂层在硫酸盐还原菌环境中的腐蚀对比

采用加热烧结法在Q235碳钢表面分别制备了无铬锌铝涂层和含铬锌铝涂层,比较了它们在含硫酸盐还原菌的培养液中一个生长周期内的腐蚀行为。对腐蚀前后的涂层进行了表面形貌、元素成分、物相结构和电化学腐蚀参数分析的结果表明:在相同工艺下制得的两种涂层均能在硫酸盐还原菌体系中有效保护碳钢免受腐蚀,但无铬涂层的耐蚀性较含铬涂层弱。中性盐雾试验结果表明含铬锌铝涂层具有更好的耐蚀性。

翅片管换热器与微通道换热器腐蚀对比分析

通过对铜铝翅片管换热器和微通道换热器进行腐蚀研究,本文对比分析了腐蚀对换热器形貌、传热、空气流通阻力方面的影响。结果表明,经过1 250 h腐蚀试验后,翅片管换热器主体完好,但边板处的翅片腐蚀严重并出现脱落,而微通道换热器局部区域的翅片脱离扁管,出现翅片粉化现象。腐蚀引起换热器的传热性能下降,720 h时,两种换热器的换热量衰减程度接近;1 250 h时,微通道换热量衰减程度明显大于翅片管换热器。腐蚀引起换热器的空气流通阻力增大,微通道换热器的风阻增幅明显高于翅片管换热器。

翅片管式换热器与微通道换热器腐蚀对比分析

通过对铜铝翅片管式换热器和微通道换热器进行腐蚀研究,对比分析腐蚀对换热器形貌、传热和空气流通阻力的影响。结果表明,经过1 250 h腐蚀试验后,翅片管式换热器主体完好,但边板处的翅片腐蚀严重并出现脱落,而微通道换热器局部区域的翅片脱离扁管,出现翅片粉化现象;腐蚀引起换热器的传热性能下降,720 h时这2种换热器的换热量衰减程度接近,1 250 h时微通道换热器的换热量衰减程度明显大于翅片管式换热器;腐蚀引起换热器的空气流通阻力增大,微通道换热器的风阻增幅明显高于翅片管式换热器。

涡轴8E发动机一级涡轮叶片高温腐蚀对比试验

涡轴８Ｅ发动机是我国八十年代初从法国ＴＭ公司引进的装在直九Ｃ（舰开反潜）直升机的动力装置。其一级涡轮叶片用ＨＣ１５渗铝涂层和低压等离子喷涂层（中国产和法国产）防护。为考核这两种涂层和中、法两国喷涂低压等离子涂层的质量，采用ＲＦＬ－１型燃气腐蚀试验器作模拟对比试验。结果表明，ＨＣ１５渗铝涂层的抗高温腐蚀性能较差；国产下法产低压等离子喷涂层的质量无明显差异。

CMAS、CMAS+NaVO_(3)、CMAS+海盐作用下热障涂层的腐蚀行为与机理

环境沉积物(CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2),CMAS)的高温腐蚀已成为航空发动机涡轮叶片热障涂层过早失效的重要原因之一。然而涡轮叶片工作环境复杂,熔盐、海盐常与CMAS耦合,一起对热障涂层造成多元复杂腐蚀,但目前关于CMAS与盐类的多元耦合腐蚀行为鲜有报道。针对Y2O_(3)部分稳定ZrO_(2)(YSZ)热障涂层在CMAS、CMAS+NaVO_(3)、CMAS+海盐作用下的腐蚀行为进行对比研究。通过XRD、SEM等方法对不同条件下腐蚀后的涂层进行表征,并分析热处理温度、腐蚀物种类对腐蚀行为的影响。结果表明:与CMAS相比,CMAS+NaVO_(3)、CMAS+海盐会在更低的温度下损伤涂层(1200℃)。当三种腐蚀物均能完全熔化时(1250℃),CMAS+NaVO_(3)、CMAS+海盐熔体则由于更大的流动性而大量渗入,腐蚀内部涂层。其中,CMAS+海盐熔体在涂层内的渗透性最强,1250℃热处理4 h后,渗透深度超过400μm。盐类的共存会改变CMAS的性质,增强熔体的渗透能力,增加涂层内部甚至底部失效的倾向。研究结果有助于理解盐类与CMAS耦合时混合熔体对热障涂层的破坏机理及潜在威胁。

热处理对选区激光熔化Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金力学性能和腐蚀行为的影响

以Al-4.77Mn-1.37Mg-0.67Sc-0.25Zr(质量分数,%)合金粉末为原料,在激光功率330 W和扫描速率700 mm/s下进行选区激光熔化(Selective laser melting,SLM)形成SLM Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金,结合慢应变速率拉伸实验、电化学测试、析氢浸泡实验及显微组织表征手段,分析了(350℃,8 h)热处理对SLM Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金力学性能和腐蚀行为的影响。结果表明:SLM Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金力学性能优异,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为423 MPa、376 MPa和25.1%。热处理后,SLM Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金晶内析出大量针棒状纳米Al_(6)Mn相,抗拉强度和屈服强度分别提升至509 MPa和478 MPa。此外,SLM Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金具有良好的耐蚀性能,热处理可以促进SLM Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金的钝化,在-0.5 V极化电位时出现钝化台阶,降低SLM Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金的电流密度,增加SLM Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金的阳极极化率,使SLM Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金的平均析氢速率从0.242 mL/(cm^(2)·h)降至0.216 mL/(cm^(2)·h),应力腐蚀敏感因子从3.379%降至0.405%。与此同时,热处理也促进了晶内微米富Si相以及晶界富Mn相和Mg相的析出,增加了SLM Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金点蚀形核位置,增大了SLM Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金的晶界电化学成分非均匀性,降低了SLM Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金的点蚀和晶间腐蚀抗力。

时效处理对2195 Al-Li合金挤压型材腐蚀行为的影响

对2195铝锂合金分别进行欠时效(UA)、峰时效(PA)、双级时效(DA)和回归再时效(RRA)处理,观察并讨论其显微组织、晶间腐蚀(IGC)、剥落腐蚀(EXCO)和应力腐蚀开裂(SCC)行为。结果表明,合金经不同时效处理后,其IGC和EXCO耐蚀性顺序为:RRA>UA>DA>PA。PA和UA态的低耐蚀性主要是T_(1)相在晶界处连续析出形成连续的腐蚀通道引起的,而粗大不连续析出的T_(1)相以及较宽的无析出带导致的腐蚀通道中断是RRA态具有最佳耐蚀性的原因。RRA态合金表现出最好的抗应力腐蚀性能,抗应力腐蚀顺序为:RRA>DA>UA>PA。晶间T_(1)相的不连续析出促进了腐蚀裂纹穿过晶界进行扩展,从而提高了2195铝锂合金的抗应力腐蚀性能。

CCUS腐蚀控制技术对策

碳捕集、利用与封存技术(CCUS)对于减缓全球气候变化、推进低碳发展具有重要意义。在石油开采过程中,利用CCUS技术将储存的CO_(2)注入油气井提高了油田原油采收率,但是CO_(2)溶于水后形成的碳酸会加剧金属管道的腐蚀,对设备的安全运行造成重大威胁。首先介绍了CO_(2)腐蚀机理,详细描述了造成油气生产系统中CO_(2)腐蚀的主要影响因素;然后对合金防护、涂覆防护层防护、缓蚀剂防护等常见的腐蚀控制方法及其研究进展进行了分析讨论;最后结合CCUS腐蚀控制研究现状,总结了在不同介质环境下CO_(2)腐蚀控制具体的措施和建议。研究成果为CO_(2)腐蚀控制技术的研究与发展提供了参考和依据。

适应锅炉调峰运行的水冷壁高温腐蚀预测模型

随着可再生能源大规模并网,传统火电机组作为调配能源的地位显著增强,这对锅炉灵活调峰运行的安全稳定性提出了更高要求。本文耦合烟气侧与工质侧传热,结合管壁温计算,形成水冷壁壁温分布耦合计算方法。同时,建立了用于确定还原性气氛下的燃料硫释放以及含硫组分的相互转化过程的SO_(x)生成模型。综合炉膛数值模拟、水冷壁壁温耦合计算以及包含时间维度的管壁高温腐蚀模型,提出了一种适应锅炉调峰运行的水冷壁高温腐蚀预测模型并基于Matlab GUI开发了对应软件。选取一台超临界600MW四角切圆燃煤锅炉为研究对象,结果表明:采用壁温耦合计算模型和SO_(x)生成模型得到水冷壁的壁温分布和近壁面H_(2)S浓度分布准确度高,为水冷壁高温腐蚀的准确预测提供了良好基础。不同负荷下水冷壁高温腐蚀特征存在差异,壁面腐蚀程度整体上随负荷降低而降低。100%BMCR与75%THA负荷下前墙水冷壁燃烧器与SOFA之间的区域腐蚀最为严重,最大年腐蚀深度分别为276μm和233μm;50%THA与35%BMCR负荷下高温腐蚀深度在燃烧器区域的上部迅速增加至最大值,分别为224μm和256μm。多工况运行水冷壁高温腐蚀状态表现为各工况腐蚀状态的时空叠加。运用水冷壁高温腐蚀预测模型可实现通过锅炉运行参数和运行时间预测多工况下水冷壁高温腐蚀状态程度的时空分布。

钢铁海水电偶腐蚀的研究进展

对海洋工程装备中常用钢铁材料的电偶腐蚀研究进行了综述,分析了海水中钢铁电偶腐蚀的影响因素,着重探讨了海水中钢与异种金属和非金属材料连接时电偶腐蚀的研究现状,并对该领域的研究前景进行了展望。

7000系高强铝合金微观组织结构对应力腐蚀行为和机制影响的研究进展

7000系(Al-Zn-Mg-Cu)高强铝合金是铝合金中强度最高的系列之一,应力腐蚀开裂(SCC)是影响其服役安全稳定性的关键因素。综述了应力腐蚀开裂的阳极溶解机制和氢致开裂(HIC)机制,总结了7000系铝合金中的组织结构对合金SCC行为及机制的影响;从合金化学成分、热处理、预应变、表面处理等方面对SCC敏感性的影响出发,论述了不同组织结构对SCC行为的影响。提出了降低7000系高强铝合金SCC敏感性的重点研究方向:通过优化合金元素、使用新型的热处理工艺和表面处理技术等方法合理调控合金的微观组织结构,进而延长合金的使用寿命,使材料受到更好地保护。

基于断裂力学的腐蚀钢丝疲劳S-N曲线研究

高强冷拔钢丝因其优异的力学性能被广泛应用于缆索承重结构,服役过程中钢丝腐蚀与断裂威胁着结构安全。钢丝腐蚀后表面的蚀坑因应力集中效应易产生疲劳裂纹,因此腐蚀钢丝剩余疲劳寿命主要取决于裂纹的扩展阶段,且裂纹扩展受到腐蚀程度(初始损伤)的显著影响。精确表征腐蚀程度并准确评估服役期钢丝腐蚀后的剩余寿命,仍是亟待解决的维修难题。首先采用蚀坑最大深度表征钢丝腐蚀程度,以应力强度因子幅作为裂纹扩展驱动力指标,基于断裂力学的Paris公式建立受拉钢丝裂纹扩展理论模型,进而推导腐蚀钢丝的疲劳S-N曲线。大量既有的腐蚀钢丝疲劳试验结果与理论预测值的比较验证了所提理论模型及疲劳S-N曲线的合理性和有效性。含多个蚀坑的钢丝裂纹扩展有限元模拟表明,等效单裂纹适用于多腐蚀坑钢丝疲劳寿命的简化分析。参数分析表明,蚀坑深度和腐蚀环境是腐蚀钢丝疲劳强度的关键影响因素,而应力比和疲劳加载频率影响较小,所提出的S-N曲线在钢丝常规服役条件下适用于评估其剩余寿命,可得到合理的预测结果。基于断裂力学所提的理论方法和疲劳S-N曲线可为腐蚀钢丝的疲劳强度和寿命评估提供参考。