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大理管道的腐蝕與防護方法

作者:小編 瀏覽量:5441 時間:2024-03-06 00:00:00

信息摘要:

管道的腐蝕與防護方法,一、堿線腐蝕與防護 1.概況   大慶石化總廠煉油廠輸轉(zhuǎn)車間81單元堿管道用于向生產(chǎn)裝置提供濃度30%~40%的堿液,管道材質(zhì)為碳鋼,連接采用焊接方式,工作壓力為0.6~0.7Mpa,工作方式為間歇式。冬季操作時需用...

一、堿線腐蝕與防護

1.概況

  大慶石化總廠煉油廠輸轉(zhuǎn)車間81單元堿管道用于向生產(chǎn)裝置提供濃度30%~40%的堿液,管道材質(zhì)為碳鋼,連接采用焊接方式,工作壓力為0.6~0.7Mpa,工作方式為間歇式。冬季操作時需用0.3Mpa壓力的蒸氣伴熱,由于堿液溫度高,造成管道焊口開裂,堿液經(jīng)常泄漏,生產(chǎn)很被動。同時泄漏出的堿液腐蝕其它管道,每年維修費用很大,這種現(xiàn)象94年前一直沒有得到解決。

2.腐蝕原因分析

??? 普通碳鋼在堿液中會形成一層以 FeO 或FeO為主要成分的表面膜,同時由于晶界上有碳化物和氮化物析出,使晶界上的表面膜不穩(wěn)定,易溶解。在外應(yīng)力的作用下產(chǎn)生了晶界裂紋,使新暴露出來的鐵產(chǎn)生FeO2的選擇性溶解,形成應(yīng)力腐蝕。

  碳鋼在NaOH溶液濃度5%以上的全部濃度范圍都可能產(chǎn)生堿脆,而以30%左右的濃度最危險,發(fā)生堿脆的最低溫度為50℃,在沸點附近的高溫區(qū)最易發(fā)生。見圖一。QQ截圖20150323195638
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  管道使用過程中,夏季或管道不加熱時,濃度在30~40%的堿液不發(fā)生堿脆;而在冬季,管道加熱時,溫度超過50℃,堿濃度仍為30~40%時則發(fā)生堿脆,因為實際堿管道在加熱的情況下往往都高于50℃。

  另外,堿性溶液只有在非常富集的情況下,才會通過如下反應(yīng)溶解鐵:

  3Fe+7NaOH→Na3FeO3·2Na2FeO2+7H

  Na3FeO3·2Na2·2Na2FeO2+4H2O→7NaOH+Fe3O4+H

  7H+H→4H2

  3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2

  該管道每10日左右送一次堿,容易在焊口處沉積堿液。管道一般為單面焊,內(nèi)壁常有未焊透處,存有間隙。隨時間延長,堿液濃縮,造成堿液在焊口處富集,使焊口處首先腐蝕,而且使焊道不存在金屬鈍化膜,常露出新鮮的金屬表面。根據(jù)電化學(xué)腐蝕原理,該處的金屬表面常處于陽極處,處于腐蝕狀態(tài)。

  原管道的接頭為焊接,焊口附近的金相組織比基體的金相組織晶粒大,加之焊接組織不均勻性及焊接后存在較多的缺陷,這樣焊道與基體金屬的表面機械性能及化學(xué)成分存在較大的差異。

  該管道在50℃以上的情況下使用和停用交替進行時,由于堿液的富集及較高溫度的雙重作用,很快發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂,使管道泄漏在冬季頻繁發(fā)生。

3.材料選擇依據(jù)

  通過對幾種防腐方法比較,認為“天津大學(xué)國家教委形狀記憶材料工程研究中心”提供的“Fe基形狀記憶合金管接頭”效果最佳。因為形狀記憶合金的效應(yīng)是指材料經(jīng)變形后(通常在Ms 溫度以下或Ms附近),當加熱到超過一定溫度時能恢復(fù)原來的形狀。這種具有形狀記憶效應(yīng)的材料稱為記憶材料。

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