Cl^-浓度对含盐污水中10~#碳钢腐蚀行为的影响

针对兰州石化某常减压装置换热器管束(主要材质为10#碳钢)在使用过程中发生腐蚀的问题,通过浸泡试验和电化学测试,研究了壳程介质中的Cl-浓度对10#碳钢在含盐污水中腐蚀行为的影响。结果表明:弱碱性溶液中的OH-与Cl-竞争吸附,使得Cl-浓度的变化对碳钢的腐蚀速率基本没有影响,其腐蚀速率在0.145～0.185 mm/a之间。

10^#碳钢在NH4HS溶液中的冲蚀规律

设计搭建旋转式冲蚀实验装置,采用电化学方法,针对含硫污水腐蚀体系,考察了NH4HS质量分数、介质温度、Cl-质量浓度等对典型加氢空冷器管材10#碳钢冲刷腐蚀规律的影响;结合扫描电镜(SEM)分析腐蚀产物膜形貌,揭示10#碳钢发生腐蚀的内在机制。结果表明,在质量分数5.0%NH4HS溶液中,10#碳钢表面形成致密的腐蚀产物膜;随着NH4HS质量分数的增加,腐蚀产物膜厚度增加,但出现的龟裂和疏松现象,降低了对金属基体的保护作用;随着介质温度的升高,腐蚀产物膜致密度下降,易发生脱落;腐蚀产物膜受Cl-侵蚀会成蜂窝状,流速大于3.5m/s时,10#碳钢的腐蚀速率随Cl-质量浓度的增加而迅速升高。

T10A高碳钢连铸坯凝固组织热模拟研究

利用连铸坯凝固过程热模拟装置研究了过热度、冷却强度和强制对流对200 mm厚高碳T10A钢连铸坯凝固组织的影响。正交试验显示高碳T10A钢的凝固组织对工艺参数非常敏感,等轴晶率在0~65%之间剧烈变化。其中,强烈冷却和低过热度会导致穿晶组织,高过热度配合弱冷可获得较高等轴晶率,但需要降低拉坯速率。过热度为20~40℃配合适当的冷却条件能够获得约50%的等轴晶率,可兼顾铸坯质量和生产效率。

10号碳钢在NaOH溶液中的腐蚀电化学行为

采用动电位扫描法和电化学阻抗谱法研究了NaOH溶液的温度和含量对10号碳钢耐蚀性的影响,并通过光学金相显微镜,对试样的表面腐蚀形貌进行了观察。结果表明:随着NaOH溶液温度和浓度的升高,10号碳钢的腐蚀电流密度升高,自腐蚀电位降低,腐蚀程度加深。NaOH质量分数≤20%时,极化曲线有明显的钝化区,电化学阻抗谱Nyquist图呈现单一容抗弧,10号碳钢形成的钝化膜致密完整,腐蚀较轻,试样表面在过钝化区发生点蚀。NaOH质量分数≥30%,温度>30℃时,极化曲线出现阳极电流密度峰,电化学阻抗谱Nyquist图高频区容抗弧半径减小,低频区出现扩散阻抗,反应由电化学控制转为扩散控制,10号碳钢点蚀程度加深。

循环水温度对10^#碳钢和316L不锈钢电化学行为的影响

为了明确循环水温度对不同材质的换热设备的缓蚀影响,利用电化学腐蚀测量方法,研究加入阻垢缓蚀剂的循环水在不同温度下对10#碳钢和316L不锈钢的电化学腐蚀行为,测定极化曲线。结果表明:随着循环水温度的升高,阻垢缓蚀剂对10#碳钢和316L不锈钢的最佳缓蚀温度不同。当循环水温度为40℃时,对316L不锈钢的缓蚀作用最好;对10#碳钢的缓蚀作用是随着温度的升高而逐渐增强;当循环水温度为60℃时,对10#碳钢的缓蚀效果最好,316L不锈钢的耐腐蚀性要优于10#碳钢。由于10#碳钢和316L不锈钢有着不同的电化学腐蚀机理,因此导致了两种材质在循环水中最佳的缓蚀温度也是不同的。

10号钢U型换热管的泄漏原因

采用宏观形貌观察、化学成分分析、腐蚀产物能谱及X衍射分析、显微组织检查等,对某厂运行约半年即泄漏的10号钢U型换热管进行了失效原因分析。结果表明:U型管外壁结垢严重,发生了垢下腐蚀;同时,Cl^-在垢下闭塞区中富集并引发"自催化酸化"效应,加速了垢下腐蚀的进程,导致换热管半年内就发生泄漏。

炼油厂水相换热器碳钢材料的腐蚀与防护措施

随着使用年限的增加,换热器的碳钢材料各类零部件会出现不同程度的腐蚀问题,探究保护碳钢材料免受腐蚀的措施有助于延长水相换热器使用寿命。实验分析碳钢材料腐蚀的因素,提出了一种涂层与牺牲阳极联合保护措施,并开展实验对防腐效果进行验证。结果表明,该方案对碳钢材料的保护效果良好,牺牲阳极寿命最长可达3.6年,可以满足工程设计的使用要求。

磷酸酯基咪唑啉化合物的合成及其在HCl水溶液中的腐蚀抑制机理

目的通过三乙烯四胺和苯甲酸合成IMBT,再利用IMBT、H3PO3和甲醛经过曼尼希反应制得IMBTM,并探究其对碳钢在HCl水溶液中的缓蚀作用。方法采用动态失重法、电化学技术以及热力学等方法研究缓蚀剂IMBT和IMBTM在60℃、1 mol/L的盐酸溶液中对10#碳钢的缓蚀性能和吸附规律。结果利用IR对产物进行表征,均得到了产物特征峰。在动态失重试验中,IMBT和IMBTM两种缓蚀剂的质量浓度为3 g/L时,碳钢的腐蚀速率分别为3.92、2.94 g/(m2·h),缓蚀剂的缓蚀率分别为79.65%和84.75%。极化曲线试验表明随着两种缓蚀剂浓度增加,腐蚀电位正移,阳极电流密度下降明显。交流阻抗的测试显示随着两种缓蚀剂浓度增大,容抗弧半径逐渐增大,且在相同浓度下,添加IMBTM时的容抗弧半径更大。另外,随着缓蚀剂浓度的增加,拟合参数Rct增大、Cdl减小,证明缓蚀剂在金属表面取代了水,并吸附成膜。研究等温吸附模型,发现数据带入Langmuir等温吸附方程后,表现出了很好的线性关系。结论在1 mol/L HCl溶液中,IMBT和IMBTM对10#碳钢均有缓蚀作用,且IMBTM的缓蚀作用较高。两种缓蚀剂均属于阳极型缓蚀剂,对阳极的缓蚀作用较高。且两种化合物在10#碳钢表面上的吸附过程为自发放热过程,其吸附规律遵循Langmuir等温吸附式,属于单分子层吸附。

S^(2-)浓度对含盐污水中10~#碳钢腐蚀性能的影响

目前中国的炼油厂换热器多采用碳钢材质,换热器是石化设备中失效最快、损失最严重的设备之一,尤其是水相换热器的腐蚀更为严重。水相介质中通常含有一定量的S2-、Cl-、Ca2+和Mg2+,关于碳钢在含硫介质中的腐蚀行为,国内多数研究方向是应力情况下硫化物引起的应力腐蚀开裂问题,无应力状态下碳钢在含硫介质中的腐蚀行为研究得比较少。本文针对兰州石化某常减压装置换热器管束(主要材质10#碳钢)在使用过程中的腐蚀问题,采用高温高压釜实验和电化学测试方法,研究壳程介质中S2-浓度对10#碳钢在含盐污水中腐蚀行为的影响,利用宏观照片和X射线衍射仪XRD表征腐蚀产物的形貌和相结构组成。实验结果表明,在测试区间内,随着腐蚀介质中S2-含量的增加,试样表面生成的FeS使得碳钢的均匀腐蚀速率逐渐降低,当介质中S2-含量升高到250 mg/L时,碳钢换热器管束的腐蚀程度由严重腐蚀转变为中度腐蚀,XRD分析结果显示腐蚀产物为Fe3O4、CaCO3和FeS;同时,当腐蚀介质中S2-含量小于100 mg/L时,由于介质中侵蚀性Cl-存在,溶液中的Cl-更容易穿过疏松的腐蚀产物膜层到达膜与基体界面处腐蚀基体,使得碳钢表面出现明显的点蚀现象,且介质中S2-含量越低,试样抗点蚀性能越差。

咪唑啉衍生物缓蚀剂改性前后的缓蚀性能及成膜机理研究

用三乙烯四胺与月桂酸制备出缓蚀剂中间体,经过曼尼希反应改性,利用FTIR(红外光谱)对样品进行表征鉴定。通过动态质量损失试验和电化学方法进行测试,对曼尼希反应前后的缓蚀剂缓蚀性能进行综合评价;使用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和模拟等温吸附方程的方法对缓蚀成膜机理进行研究。研究结果表明:曼尼希反应前后的缓蚀剂均属于阳离子型缓蚀剂,满足Langmuir等温吸附方程;10号碳钢在酸性环境进行腐蚀试验,缓蚀剂质量浓度为3 g/L时,曼尼希反应前后的缓蚀剂均有较好的缓蚀性能;曼尼希反应前后的缓蚀剂均发生化学吸附或者单层物理吸附,金属表面的吸附作用属于反应沉积和吸附覆盖协同作用。

10~#碳钢在HCl-H_2O环境中的露点腐蚀行为

针对常压塔顶系统的HCl-H_2O露点腐蚀环境,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和失重法等分析手段,研究了腐蚀性介质(HCl液滴)p H值、冲击速度及冲击角度等因素对HCl-H_2O环境中10~#碳钢露点腐蚀行为的影响。结果表明:在HCl-H_2O环境中,10~#碳钢的露点腐蚀速率随HCl液滴冲击速度的增大而增大,随HCl液滴p H值和冲击角度的增大而减小,且露点腐蚀速率在冲击角度为45°时存在一个转折点;HCl-H_2O环境中10~#碳钢的腐蚀类型为点腐蚀,其表面布满大小不一、形状不规则的点蚀坑,溶液中存在的Cl-会使点蚀坑加深;10~#碳钢表面所形成腐蚀产物膜的主要成分为α-FeOOH和Fe_2O_3。

MTO装置蒸汽换热管腐蚀原因探讨

通过观察腐蚀形貌,分析腐蚀产物构成,研究了MTO装置蒸汽热管发生腐蚀的原因。结果表明:腐蚀类型为酸性甲醇中水+氧及硫化物引起的电化学腐蚀,除均匀腐蚀外,还伴随严重点腐蚀。换热器下部管束位于液面以下,介质相对稳定,腐蚀较轻,上部管束位于气相,介质复杂,易产生露点,腐蚀严重。点腐蚀起源于非金属夹杂物和渗碳体,介质中的Cl-会加速其产生和发展。