火力发电厂锅炉高温腐蚀及防护技术
二O一一年八月
一、高温腐蚀简介
二、烟气侧高温腐蚀主
三、水汽侧高温腐蚀
要
内
四、其它腐蚀形式
容五、腐蚀防护技术
六、结束语
一、高温腐蚀简介
?在锅炉事故中,受热面管(水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管,又称“四管”) 的爆漏损坏事故最为严重和常见，约占锅炉事故的71. 7 % 。火电厂锅炉的“四管”爆漏引起的非计划停运时间占机组非计划停运时间的40 %左右，少发电量占全部事故少发电量的50 %以上，是影响发电机组安全经济运行的主要因素。?锅炉“四管”所遭受到的腐蚀包括炉管内部的水、“”
汽腐蚀和炉管外部的烟气腐蚀以及晶间腐蚀等一些特殊的腐蚀形式。由于锅炉设备结构材料复杂、运行方殊料杂
式和使用燃料的差别较大，烟气和水汽侧腐蚀行为随运行环境不同而呈现较大差异，尤其是水冷壁高温腐境差其壁高腐蚀是目前锅炉中最为常见的腐蚀形式。高温腐蚀已成为目前锅炉运行中关注的焦点。
为前中关的焦
一、高温腐蚀简介
?燃煤电站锅炉受热面的高温腐蚀现象普遍存在。国外早在20世纪40年代就提出了高压大容量锅炉水冷壁管的高温腐蚀问题，并进行了分析和试验研究。水冷壁、过热器、再热器问题并进行了分析和试验研究水冷壁过热器再热器
等高温受热面，常常因高温氧化、腐蚀而早期失效。
?对于燃煤电站锅炉的高温腐蚀问题，国内外进行的大量试对于燃煤电站锅炉的高温腐蚀问题国内外进行的大量试验研究工作表明，高温腐蚀主要是煤中硫和氯的腐蚀行为。硫主要是以硫酸盐为主要成分的熔盐腐蚀和H S及硫氧化物造
2
成的气态腐蚀，氯主要是以HCl造成的气态腐蚀。
?在煤粉锅炉中，高温腐蚀主要有三种：硫酸盐型、氯化物型和硫化物型。硫酸盐型主要发生在高温受热面上，如锅炉
硫酸盐型主要发生在高温受热面上如锅炉的过热器和再热器上；氯化物主要发生在小型锅炉的过热器上和大型锅炉燃烧器区域的水冷壁上；硫化物型腐蚀大多发生在炉膛水冷壁上。
二、烟气侧高温腐蚀
2.1. 特点及原因
21
?火电厂锅炉的水冷器、过热器和再热器的烟气侧存在的高温腐蚀与部件工作环境的温度、气体成分、煤质成分和煤粒的运动状况等因素有关，具有腐蚀速度快、腐蚀区域相对集中以及突发性的特点。
?例如煤粉在气流的作用下，在贴壁附近燃烧，使其周围区域严重缺氧，形成还原性气氛，导致炉内腐蚀性气氛增强。
S的含量较低而在含氧量较低且CO 在含氧量较高的区域H2S 的含量较低；而在含氧量较低且CO 含量较高的区域H2S 的含量较高，导致严重的高温腐蚀。当蒸汽温度高于565 ℃时，燃料灰分中含有较多的S、V 及碱性蒸汽温度高于565℃时燃料灰分中含有较多的S、V及碱性物质等成分时，往往在覆盖有熔盐或积灰层下的管壁上发生烟灰腐蚀。燃料中含有的S、V 及碱性物质越多，炉管金属的耐蚀性、耐热性越差，腐蚀越易发生；管壁温度越高，腐蚀越严重。
二、烟气侧高温腐蚀-特点及原因
?飞灰也是造成高温腐蚀的主要因素，含有较多未燃尽煤粉灰素多
的气流直接冲向受热管时，除了造成受热管附近的温度增加
和形成还原性气氛外还将直接冲刷金属管壁导致磨损和
和形成还原性气氛外，还将直接冲刷金属管壁，导致磨损和
腐蚀的发生。由于观察到产生高温腐蚀的水冷壁管表面存在
疏松的焦渣厚的浮灰层，有认为不存在冲刷磨损，疏松的焦渣及5 mm 厚的浮灰层，也有人认为不存在冲刷磨损，否则这些表层结构就不应存在。
?烟气侧高温腐蚀还与低熔点的沉积物有关。沉积物的熔点
烟侧高腐与点有点
均在400 ℃～900 ℃范围内，这也是锅炉“四管”烟气侧的工作温度范围，当燃料中存在这些组元时就会促进“四管”的
高温腐蚀。
高腐蚀
222.2 硫腐蚀
（1）SO 2和SO 3 的生成?S S 几乎都氧化成SO 锅炉燃料普遍含，在燃烧过程中乎都氧成2，其中约有6 %～7 %的SO 2进一步氧化成SO 3。在高温状态下，SO 2 和SO 3均呈气态。由于SO 2不易和高温水蒸汽结合，对锅炉受热面的危害大但对受热有较的危害不大，但SO 3能与水蒸汽结合生成H 2SO 4，对受热面有较强的腐蚀作用。生成量与锅炉结构燃烧室容积热强度过剩空气系数及?SO 3生成量与锅炉结构、燃烧室容积热强度、过剩空气系数及燃料品种等有关。锅炉型式不同，煤的燃烧率不同，生成SO 2和SO 的量亦不同。链条炉约70 %、煤粉炉约85 %～90 %、旋风3条煤粉炉约95 %以上的S 燃烧生成SO 2和SO 3 。SO 2 生成量高，则SO 3的含量随之升高。烟气中含O 是生成SO 3的基本条件，含O 量越高生成量越多此外管壁度对的形成也有影响高，SO 3生成量越多。此外，管壁温度对SO 3的形成也有影响，且烟气中的飞灰对SO 2氧化能起催化作用，在700 ℃～800 ℃温度范围内尤为强烈度范围内尤为强烈。?硫腐蚀又可分为硫化物型腐蚀和硫酸盐型腐蚀。
(2)硫化物型腐蚀
当管壁附近氧量不够，存在着还原性气氛，并出现有H2S气体时，就会产生硫化物腐蚀。这种腐蚀过程可以分为三步来说明。
第步(F S随灰粒和未燃尽煤粉起冲到第一步：燃料中的黄铁矿(FeS2)随灰粒和未燃尽煤粉一起冲到管壁上，受热分解出自由原子硫和硫化亚铁，此外，当管壁附近存在H2S和SO2时也可能生成[S]。
FeS2→FeS+[S]
2H2S+SO2→2H2O+3[S]
第二步：在还原性气氛中，由于缺氧，原子硫有可能单独存在，当管壁温度达350℃时，就发生如下反应。
Fe+[S]→FeS
F+[S]F S
第三步：硫化亚铁进行缓慢氧化而生成黑色磁性氧化铁Fe3O4，这过程使管壁受到腐蚀。
这一过程使管壁受到腐蚀。
3FeS+5O2→Fe3O4+3SO2
(3)硫酸盐型高温腐蚀硫酸盐腐蚀主要有两种方式：一是复合硫酸盐腐蚀，另一种(3) 硫酸盐型高温腐蚀
是焦硫酸盐腐蚀复合硫酸盐腐蚀过程可以分为五步来说明：第一步：受热面生成一层薄的氧化铁(Fe 2O 3)铁锈和极细灰粒的沾污层，其厚度是有限的，实际上是金属的保护膜。第二步：在火焰高温作用下而升华的碱土金属氧化物如第作华氧(Na2O 和K2O 等)，冷凝在管壁的沾污层上，如果周围烟气中有SO3，则会发生反应形成硫酸盐。
O SO Na 2O+SO 3→Na 2SO 4K 2O+SO 3→K 2SO 4硫酸盐层增加热阻加大表面温度升高而开始发第三步：硫酸盐层增加，热阻加大，表面温度升高而开始发粘、熔化并开始粘结飞灰，形成疏松的渣层，硫酸盐熔化时会放出SO 。
3
第四步：所放出的SO3及烟气中的SO3会通过疏松的渣层向内扩散，并产下反应。
3K2SO4+Fe2O3+3SO3→2K3Fe(SO4)3
F3SO F(SO
管壁Fe2O3铁锈层被破坏，而K3Fe(SO4)3，在584℃下就会熔化，进一步氧化而使金属耗损。Na2SO4或K2SO4的循环作化进步氧化而使金属耗损
用使腐蚀不断进行。
10Fe+2Na3Fe(SO4)3→3Fe3O4+3FeS+3Na2SO4
第五步：运行中因清灰或灰渣过厚而脱落，使K3Fe(SO4)3等暴露在火炬高温辐射下，产生如下反应。
等暴露在火炬高温辐射下产生如下反应。
K3Fe(SO4)3→K2SO4+Fe2O3+SO3↑
Na3Fe(SO4)3→Na2SO4+Fe2O3+SO3↑
出现了新的碱土金属硫酸盐层，在SO3的作用下，不断使管壁受到腐蚀。
焦硫酸盐存在的温度范围为400 ℃～590 ℃，受气氛中SO 3含量的影响当的浓度低其存在度所要求的浓度时焦硫酸焦硫酸盐腐蚀
的影响。当SO 3的浓度低于其存在温度所要求的浓度时，焦硫酸盐不会存在。400480的温度范围内烟气侧的腐蚀以焦硫酸盐为主在400 ℃～480 ℃的温度范围内，烟气侧的腐蚀以焦硫酸盐为主。焦硫酸盐与金属表面的氧化膜反应形成相应的硫酸盐，而硫酸盐在此温度分解为不具保护性的金属氧化物。外露的金属进一步氧解氧氧化而导致腐蚀加速.
3Na 2S 2O 7+ Fe 2O 3→3Na 2SO 4+ Fe 2(SO 4) 34N +F 4(N )(F SO )+F )4Na 2S 2O 7+ Fe 3O 4→4 (Na 2SO 4) ( FeSO 4) + Fe 2(SO 4) 3Fe 2(SO 4) 3→Fe 2O 3+ 3SO 33Fe + 2O →Fe O 234
碱金属硫酸盐，特别是M 3Fe ( SO 4 ) 3对管壁的腐蚀起主要作用。
M 指各种碱金属
（4）硫化氢气体腐蚀
当炉内燃烧过程组织不良造成局部供氧不足时会产生大量的H2S气体。H2S除能促进硫化物型腐蚀外，还会对管壁直气体除能促进硫化物型腐蚀外还会对管壁直接产生腐蚀作用，是水冷壁管腐蚀的另一主要因素。其腐蚀反应为
蚀反应为：
H2S+Fe→FeS+H2
H2S+FeO→FeS+H2O
生成的硫化亚铁又进一步氧化形成氧化亚铁。硫化亚铁与生成进步氧成氧
氧化亚铁的混合物是多孔性的，不起保护作用，可使腐蚀继续进行。
继续进行
23HCl 二、烟气侧高温腐蚀-氯化物腐蚀
2.3 HCl气体腐蚀
燃用高氯化物燃料时，炉内存在氯化物型腐蚀，燃煤中的氯在燃烧过程中是以NaCl 的形式释放出来的，NaCl 易与H O、SO和SO反中223应，生成Na2SO4 和HCl 气体，在炉内造成氯化氢腐蚀。
2NaCl+H2O→Na2O+2HCl
NaCl+H2O→NaOH+HCl
2NaCl+H2O+SO2→Na2SO3+2HCl
2NaCl+H2O+SO3→Na2SO4+2HCl
2NaCl+H2O+SO2+0.5O2→Na2SO4+2HCl
l l
2NaCl+H2S→Na2S+2HCl
2NaCl+H2O+SiO2→Na2SiO3+2HCl
上述反应在炉膛温度和环境条件下是可能发生的这些反应释放出上述反应在炉膛温度和环境条件下是可能发生的。这些反应释放出来的氯化氢是活性很强的气态腐蚀介质，在高温条件下会积极参与对Fe 、FeO、Fe3O4和Fe2O3的腐蚀。
受热面表面氧化铁腐蚀过程如下：
Fe + 2HCl →FeCl 2+ H 22Fe + 6HCl →2FeCl 3+ 3H 2+3O +6Cl 4FeCl 3+ 3O 2→3Fe 2O 3+ 6Cl 24FeCl 2+ 3O 2→3Fe 2O 3+ 4Cl 2Fe 2O 3+ 6HCl →2FeCl 3+ 3H 2O
4F Cl O 2F Cl 2F OCl
4FeCl 3+ O 2→2FeCl 3+ 2FeOCl 4FeOCl + O 2→2Fe 2O 3 + 2Cl 2FeO + 2HCl →2FeCl 2+ H 2O
氧基氯化铁Fe 3O 4+ 2HCl + CO →2FeO + FeCl 2+ H 2O + CO 2以上一系列化学反应表明，氯化氢的存在可以使金属表面的保护膜( FeO 、Fe O 、Fe O ) 遭到破坏，从而加大了气态腐蚀介质Cl 、O 、SOx 还有3423)，22有HCl 等向基体界面的传递速率而直接腐蚀基体金属。除此之外，由于生成
的FeCl 3具有较低的熔点(303 ℃) 和高的蒸汽压(1670Pa) ，所以在炉管表面温度下极易挥发。因而使保护膜层中产生空隙，使之变得疏松，从而大大降低了活性气态腐蚀介质向基体金属界面的传递阻力，同时使腐蚀产物更易脱落，从而更加速了金属的腐蚀进程。
另外，通过上面一系列反应的分析还证实了一种现象，即氯的腐蚀可能是重复性的。从上列反应式中可以看到，有些反应中还生成了氧化性很强的Cl2，这些氯可以和铁及FeCl2继
这些氯可以和铁及
续发生反应：
2Fe + 3Cl→2FeCl
23
2FeCl + Cl2→2FeCl3
生成的FeCl3在一定条件下又可以重复上述的反应而生成Cl2 。在这种循环中，不断对铁及其化合物造成腐蚀，因此，高温在中对其物造成腐高
氯腐蚀具有重复性的特征，只要有HCl 和Cl2不断补充，腐
蚀反应就会一直进行下去。
蚀反应就会一直进行下去
受热面锅炉管氧化铬的腐蚀过程
除了对铁及其氧化物腐蚀外，氯与氯化物还可在高温条件下
对Cr2O3保护膜造成腐蚀：
2Cr2O3+ 4Cl2+ O2→4CrOCl2
Cr O+ 4HCl + H→2CrCl+ 3H O 氧基氯化铁
23222
2Cr2O3+ 8NaCl + 5O2→4Na2CrO4+ 4Cl2
4CrCl2+ 3O2→2Cr2O3+ 4Cl2
腐也复发氯存在对
而这种腐蚀也是重复的。同时研究还发现，氯的存在对Ni 合金也会造成腐蚀，其腐，蚀动力学曲线也与氯对铁的腐蚀动力学曲线相似当温度大于550℃时氯化物的挥发也动力学曲线相似，当温度大于550 ℃时，氯化物的挥发也相当剧烈，使腐蚀呈线性高速发展。这些可能是造成合金钢受热管腐蚀的重要原因之一。
受热管腐重要原因
不仅如此，当有硫化物共存时，氯化物的影响会更大。可见当氯化物和硫化物共存时并借助于O不可见，当氯化物和硫化物共存时并借助于O2和H2O ，不仅可以加速硫酸盐的生成，也有利于HCl 和Cl2的形成，这就更加加速了高温腐蚀的进程。
2NaCl + SO3+ H2O →Na2SO4+ 2HCl
2NaCl + SO2+ O2→Na2SO4 + Cl2
4NaCl + 2SO2+ 2H2O + O2→2Na2SO4+ 4HCl
4N Cl+2SO+2H O+O2N+4HCl
?国内外的研究发现，煤中所含的氯在锅炉管的高温腐蚀中起着很重要的作用。当煤中含氯量达到一定值时，它的作用远远超过了硫的作用。当煤中氯含量大于0.3%时，与氯有关的远超过了硫的作用当煤中氯含量大于03时与氯有关的
高温腐蚀倾向严重。世界四大锅炉制造商也以煤中氯含量0.3左右作为其考虑高温腐蚀的参考值研究还发现，在锅炉管%左右作为其考虑高温腐蚀的参考值。研究还发现，在锅炉管的高温腐蚀中，硫的腐蚀是一次性的，而氯的腐蚀很可能是重复性的。因此其危害性更不容忽视。
?氯化物型腐蚀发生的条件，一是有足够高浓度的HCl存在，一般应≥0.35%；二是近壁处是还原性气氛，存在CO和H2。氯化物型腐蚀单独存在的可能性不大，主要是HCl作为一种氯化物型腐蚀单独存在的可能性不大主要是作为种破坏氧化膜的腐蚀性气体，起到加速其它类型腐蚀的作用。受热面处为氧化性气氛可减轻氯化物型腐蚀。
?目前，国外对锅炉管受热面高温氯腐蚀的研究报道不少，尤其是英、德及北美等国家，因其煤中氯和硫的含量都偏高，所以对煤中氯的赋存形态和有关的金属腐蚀的研究较为活跃。所以对煤中氯的赋存形态和有关的金属腐蚀的研究较为活跃
但是，对高温氯腐蚀机理的研究仍然处在初级阶段。
对于燃烧状态下煤中氯分解产物的形成机理和规律、释放规?对于燃烧状态下煤中氯分解产物的形成机理和规律释放规律；煤的加热速率、时间、热解温度范围与氯热解产物的关系；其它元素及化合物的存在对氯热解产物的关系；其它元素及化合物的存在对氯的转化的影响和高温氯及其化合物对金属的腐蚀机理；动力学特性以及炉内温度场等元素对氯的分解产物及腐蚀产物的影响等，未见有详细深入的研究报道。
二、烟气侧高温腐蚀-钒腐蚀
2.4 钒腐蚀
（1）钒腐蚀机理
?锅炉点火重油中的V、Na 、S 等元素，燃烧后会变成V2O5、锅炉点火重油中的V Na S等元素燃烧后会变成V
Na2O、SO2 等物质。V 是引起油灰腐蚀的主要成分，当V 与其它元化合时，形成了低熔点化合物这些化合物淀于其它组元化合时，形成了低熔点化合物。这些化合物沉淀于过热器和再热器及其紧固件的表面，呈熔融态时破坏管壁表面具有保护性的氧化膜，加快腐蚀速率。钒腐蚀的机理有多尚
种解释，尚无定论。
?V 的化合物对锅炉的高温腐蚀过程起着重要的作用，腐蚀的程度取决于高温油灰的成分，特别是油灰中的V、Na 化合的程度取决于高温油灰的成分特别是油灰中的V Na化合
物的含量。Na 被认为是与钒反应生成低熔点化合物的主要素钠合在能熔在高下所有
元素。钠钒酸盐化合物在534 ℃就能熔化。在高温下所有的钒化合物均呈熔融状态，钒化合物中含碱金属可促进腐蚀，加入硫后会进一步促进腐蚀。
钢筋混凝土结构的腐蚀及防护措施 一.钢筋混凝土结构防腐蚀的意义 钢筋混凝土结构结合了钢筋和混凝土的优点，造价较低，在土建工程中应用范围非常广泛。在钢筋混凝土结构中，钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构过早被破坏的主要原因之一。新鲜混凝土是呈碱性的，其PH值一般大于12.5，在此碱性环境中钢筋容易发生钝化作用，使钢筋表面产生一层钝化膜，能阻止混凝土中钢筋的锈蚀。但当有二氧化碳、水汽和氯离子等有害物质从混凝土表面通过孔隙进入混凝土内部时和混凝土材料中的碱性物质中和，从而导致混凝土的PH值降低，就出现PH值小于9这种情况，钢筋表面的钝化膜就会被逐渐破坏，钢筋就会发生锈蚀，并且随着锈蚀的加剧，会导致混凝土保护层开裂，钢筋与混凝土之间的黏结力破坏，钢筋受力截面减少，结构强度降低等，从而导致结构耐久性的降低。 据调查，我国20世纪90年代前兴建的海港工程，一般10～20年就会出现钢筋严重腐蚀破坏，结构使用寿命基本上都达不到设计基准期要求。我国50年代至70年代建的海港工程，高桩码头不到20年，甚至7～8年就出现严重钢筋锈蚀破坏，海工混凝土结构破坏已成为我国港口建设中不得不重视并迫切需要解决的问题。 国外学者曾用“5倍定律”形象地描述了混凝土结构耐久性设计的重要性，即设计阶段对钢筋防护方面节省1美元;在发现钢筋锈蚀时采取措施需要追加维修费5美元;混凝土表面顺筋开裂时采取措施将追加维修费25美元;严重破坏时将追加维修费125美元。我国海洋工程中广泛使用的钢筋混凝土结构因腐蚀引起破坏的情况同样严重。除海洋环境本身属于强腐蚀环境因素外，环境的日益恶化、相关的混凝土结构耐久性规定标准偏低、施工质量不能保证等因素，致使我国混凝土结构大部分在使用10年左右即出现较严重的腐蚀破坏，给国家建设和经济发展造成了巨大的损失。因此，如何采取有效的防腐蚀技术措施，防止钢筋混凝土结构过早出现钢筋锈蚀破坏，确保建筑物达到预期的使用寿命是国内外学术界、工程界极为关切的热点。 二.钢筋的锈蚀原理及分类 1．钢筋的锈蚀条件： 钢筋混凝土构件内钢筋的锈蚀需要三个条件： （1）钢筋表面碱性钝化膜破坏。正常情况下钢筋是包裹在砼之内的，砼则由于水泥的水化反应造成其初始碱性（含有一定Ca（OH）2）较强，正常情况下钢筋在这种碱性环境下不会发生氧化腐蚀。当PH值大于1O时，钢筋腐蚀的速度很慢，当PH值小于5时，其锈蚀的速度就快。由此可见，只有当钢筋混凝土构件内的钢筋周围碱性钝化膜因砼碳化或其它原因导致破坏后，才可能出现腐蚀。
金属腐蚀与防护的理论和方法 作者：张文谦， 蔡邦宏 作者单位：张文谦(广东五华二建工程有限公司)， 蔡邦宏(嘉应大学) 刊名： 内江科技 英文刊名：NEIJIANG KEJI 年，卷(期)：2011,32(3) 被引用次数：2次 参考文献(8条) 1.印永嘉;奚正楷;李大珍物理化学简明教程 1992 2.《表面处理工艺手册》编审委员会表面处理工艺手册 1991 3.建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 2002 4.建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 2002 5.建筑防雷设计规范 2000 6.邓海金;陈秀云重新架构一切一新材料 1998 7.傅献彩;沈文霞;姚天扬物理化学 1990 8.姚大均化学世界 2000 本文读者也读过(5条) 1.龙玉琴解读金属腐蚀与防护[期刊论文]-试题与研究(教学论坛)2010(22) 2.李润生金属腐蚀与防护[期刊论文]-表面工程资讯2010,10(4) 3.中国金属腐蚀与防护领域的开拓者,两院院士师昌绪获2010年度国家最高科学技术奖[期刊论文]-全面腐蚀控制2011,25(2) 4.王道前金属腐蚀的危害及其防范措施[期刊论文]-小氮肥2011,39(8) 5.陈墨关于CO2对常用管道金属腐蚀的研究[期刊论文]-石油和化工设备2006,9(3) 引证文献(2条) 1.熊惠萍金属腐蚀与防护技术探微[期刊论文]-新材料新装饰 2013(12) 2.鲜福灰关联因子分析法在金属腐蚀主因素辨识中的应用[期刊论文]-上海涂料 2013(4) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/747709810.html,/Periodical_neijkj201103096.aspx
加工劣质原油设备腐蚀与防护技术 齐鲁石化公司胜利炼油技术研究所 近年来，国内炼油行业进展专门快，以山东省为例，不包括国有大中型炼油厂，仅地点炼油企业，年总加工能力差不多超过两千万吨。炼油企业加工能力的增加，必定会带来原油资源和炼油技术的竞争，优化资源、降本增效成为企业生存进展的要紧手段。国有炼油厂国家原油配置指标较为充足，炼制的原油品种较为单一。而地点炼油企业由于缺乏国家原油配置指标，原油来源比较复杂，有时不得不炼制部分劣质原油（包括高硫、高酸、高含盐、高含水等原油）。同时由于价格优势，加工劣质原油也成为国内炼油企业战略进展的重要方向之一。 加工劣质原油不仅会造成生产工艺的波动，还会造成设备的腐蚀，给安全生产带来隐患，严峻时甚至会导致装置停工和人身伤亡事故。如二十世纪七十年代，国内某炼油厂焦化装置因设备腐蚀导致爆炸着火，并造成人员伤亡事故，经济缺失庞大。2001年某炼油厂加氢装置空冷器腐蚀泄漏，造成装置部分停工抢修，经济缺失达数百万元。因此，炼油企业必须充分重视劣质原油加工过程中的设备腐蚀问题，加强腐蚀监控和腐蚀防护，保证生产装置的长稳安运行，为企业制造更多的经济效益。 11加工劣质原油的设备腐蚀问题 加工劣质原油面临的腐蚀问题要紧是由于原油中的盐、硫、酸及水含量高所引起的，这些原油组分在加工过程中通过分解、转化及相互作用，形成各种腐蚀环境，对设备造成腐蚀。 1.1 盐含量高带来的腐蚀问题 在原油加工过程中，原油中无机盐水解会对设备造成严峻的腐蚀。原油中的无机盐（要紧是氯化钠、氯化镁、氯化钙）在一定温度下水解生成盐酸，在常减压蒸馏装置塔顶循环冷凝冷却系统及温度低于露点温度的部位冷凝下来，形成低温HCl+H2S+H2O腐蚀环境。该环境一样在气相部位腐蚀比较轻微，而液相部位腐蚀较重，气液相变的部位即露点部位腐蚀最为严峻。在这种腐蚀环境中，HCl腐蚀为主，H2S起促进作用，它和HCl相互促进，形成腐蚀循环，造成设备失效。此外，盐含量高还会造成装置设备的结垢以及催化剂中毒等问题。 1.2 硫含量高带来的腐蚀问题 原油中硫要紧以元素硫、硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩等形式存在，由于在原油加工过程中，非活性硫不断向活性硫转变，导致硫的腐蚀贯穿在整个炼油过程中。通常在炼油厂，硫的腐蚀环境要紧有以下几种： a)HCl+H2S+H2O腐蚀环境，要紧发生在分馏塔顶冷凝冷却系统； b)H2S+HCN+H2O腐蚀环境，要紧发生在催化裂化装置稳固吸取系统； c)RNH2（乙醇胺）+H2S+CO2+H2O腐蚀环境，要紧发生在干气及液化气脱硫的再生塔底部系统及富液管线系统（温度高于90℃，压力约0.2MPa）； d)S+H2S+RSH高温硫腐蚀环境（温度在240℃以上），要紧发生在蒸馏装置常减压塔下部及塔底管线、常压重油和减压渣油换热器、催化裂化分馏塔下部、延迟焦化分馏塔下部等部位； e )H2+H2S腐蚀环境，要紧发生在加氢裂化和加氢精制等临氢装置温度超过240℃的部位，如加氢裂化装置反应器、加氢脱硫装置反应器及催化重整装置石脑油加氢精制反应器； f)连多硫酸（H2SxO6）应力腐蚀开裂，要紧发生在装置停工期间的不锈钢或高合金材料制造的设备上，例如高温高压含氢环境下的反应器器壁及其衬里和内构件、储罐、换热器、管线等，专门是加氢脱硫、加氢裂化、催化重整等系统的奥氏体钢设备管线； g)高温烟气硫酸露点腐蚀，多发生在炼油厂加热炉空气预热器和烟道以及废热锅炉的省煤器和管道上。是由于加热炉燃烧含硫瓦斯气或燃料油生成的SO2和SO3所引起的。 1.3 酸含量高带来的腐蚀问题 原油中的酸包括环烷酸、芳香酸、脂肪酸等，通常以酸值或酸度来表示。一样来说，原油中的酸腐蚀是指由环烷酸引起的高温腐蚀。环烷酸是原油中有机酸的总称，是原油中要紧的酸性氧化物，其腐蚀要紧为化学腐蚀。由于腐蚀生成的
管道的腐蚀与防护方法(新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0382
管道的腐蚀与防护方法(新版) 一、碱线腐蚀与防护 1．概况 大庆石化总厂炼油厂输转车间81单元碱管道用于向生产装置提供浓度30%～40%的碱液，管道材质为碳钢，连接采用焊接方式，工作压力为0.6～0.7Mpa,工作方式为间歇式。冬季操作时需用0.3Mpa 压力的蒸气伴热，由于碱液温度高，造成管道焊口开裂，碱液经常泄漏，生产很被动。同时泄漏出的碱液腐蚀其它管道，每年维修费用很大，这种现象94年前一直没有得到解决。 2．腐蚀原因分析 普通碳钢在碱液中会形成一层以Fe３ O４
或Fe２ O３ 为主要成分的表面膜，同时由于晶界上有碳化物和氮化物析出，使晶界上的表面膜不稳定，易溶解。在外应力的作用下产生了晶界裂纹，使新暴露出来的铁产生FeO2 － 的选择性溶解，形成应力腐蚀。 碳钢在NaOH溶液浓度5%以上的全部浓度范围都可能产生碱脆，而以30%左右的浓度最危险，发生碱脆的最低温度为50℃，在沸点附近的高温区最易发生。见图一。 管道使用过程中，夏季或管道不加热时，浓度在30～40%的碱液不发生碱脆；而在冬季，管道加热时，温度超过50℃，碱浓度仍为30～40%时则发生碱脆，因为实际碱管道在加热的情况下往往都高于50℃。 另外，碱性溶液只有在非常富集的情况下，才会通过如下反应溶解铁：
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 热水锅炉停炉期内部腐蚀的防 护措施(标准版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
热水锅炉停炉期内部腐蚀的防护措施(标 准版) 在日常的热水锅炉内部腐蚀防护方面，我们往往将防护工作的重点放在锅炉的运行期，忽略了锅炉停炉期内部腐蚀问题，殊不知热水锅炉停炉期内部腐蚀问题也相当严重。 1热水锅炉停炉期内部腐蚀防护的方法 1.1干式防护法 干式防护法就是使锅炉内部金属表面保持干燥，防止金属腐蚀。常用方法有烘干法、加入干燥剂法和充入氮气法等。 1.2湿式防护法 湿式防护法就是将具有防护性的水溶液充满锅炉，以隔离空气进入锅炉内部，或抑制水溶液中的溶解氧和二氧化碳与金属发生电解腐蚀。湿式防护法包括：氨液法、碱液法、磷酸三钠和亚硝酸钠
混合液保护法、蒸汽压力保护法及给水压力保护法等。 2热水锅炉停炉期内部腐蚀防护方法的选择 2.1对于短期停用的锅炉可采用内部烘干法进行防腐，这种方法最为经济简单。 2.2对于长期停用的锅炉（指停用一年以上），如果各部分水能够排净，而且锅炉的各孔门密封程度较好的中、低压小型锅炉，宜采用加入干燥剂法。采用这种方法防护时，应派专人负责，定期检查干燥剂是否失效，根据每次检查的结果，来确定下次检查的时间。 2.3对于夏季停用的锅炉宜采用给水保持压力法，因为所有的热水系统都有定压装置，无论采用高压水箱定压或采用气体加压罐定压，还是水泵定压，锅炉都能保持一定正压，从而减缓空气中氧和二氧化碳的侵入。但锅炉及系统中的水不应有腐蚀性，即初次加入的水应加热除氧，除去水中溶解氧或二氧化碳气体，然后再加入一定量的亚硫酸钠或直接将亚硫酸钠加入保养的生水中，这样就可以减缓或避免停用锅炉的腐蚀。 无论采用何种防护方法，都应在锅炉停用后由专人进行检修，
第四节锅炉的腐蚀与防护 一给水系统的腐蚀及防止 二汽包锅炉水汽系统的腐蚀、结垢及防止 三锅炉化学清洗 一、给水系统的腐蚀及防止 给水系统中流动的水虽然较纯净，但其中含有O2和CO2，这两种气体是引起给水系统中金属腐蚀的主要因素。 腐蚀特征 给水系统发生氧腐蚀时，表面形成许多小型鼓包，直径不一，称之为溃疡腐蚀，鼓包颜色由黄褐色至砖红色不等，次层则是黑色粉末状物，这些均为腐蚀产物，主要是铁的氧化物。 腐蚀部位 如果除氧工作不善，在给水管道和省煤器中常能看到这种腐蚀形态。 凝结水系统不易发生氧腐蚀。虽然凝汽器汽侧是在负压运行，总有少量空气漏入，使凝结水中含有微量氧，但凝结水的含氧量一般小于50μg/L，而且温度低，含盐量小，微量氧不致引起严重的腐蚀。 (2)游离CO2的腐蚀 腐蚀特征 钢材受游离CO2腐蚀而生成的腐蚀产物都是可溶的，所以其特征是金属均匀地变薄，这种腐蚀虽不致很快引起金属的严重损伤，但大量腐蚀产物进入锅内会引起锅内结垢和腐蚀等问题 腐蚀部位 热力设备汽水系统中的二氧化碳来源于补给水和漏入汽轮机凝结水中的冷却水带入的碳酸化合物，碳酸化合物进入锅内会全部发生分解，生成CO2： 2HCO3-→CO2↑＋H2O＋CO32- CO32-＋H2O →CO2↑＋2OH- 在热力系统中，最易发生CO2腐蚀的部位是凝结水系统，由于凝结水较纯，只要含少量CO2，其pH值就会显著降低。 (3)同时有溶解氧和游离CO2的腐蚀 在给水系统中，若同时含有O2和CO2，钢的腐蚀会更严重，这是由于O2的电极电位高，易形成阴极，侵蚀性强；CO2具有酸性，破坏保护膜。这种腐蚀的特征是金属表面往往没有腐蚀产物，但腐蚀速度很快。
常见的管路腐蚀形式及防护方法 管路损坏 管路损坏通常是第一个表明发生了腐蚀问题的迹象。然而在许多案例中，这 种管路损坏的迹象会明显存在几个月或几年了，只是一直被忽略而已。这种损坏可能是很微小的（针孔泄漏的形式），也可能是灾难性的；因为无论是水质损坏 还是更换管路都会带来重大的经济损失。 管道维修 管道维修有各种形式，从使用临时性的夹具到更换整个管道系统。在许多案例中，不正视腐蚀问题的结果就是要面对多发性的故障或不断地进行维修，这会浪费很多的宝贵时间；因此应该从最开始就正确地面对问题，才能将腐蚀损害最小化。一个部位的单次失效或多发性失效往往是由于没有深入地查明隐藏的原因。绝对的信赖是会使我们变得轻松，但这也是一种失职。由腐蚀挂片提供的腐蚀速率数据，经常与那些明显的物理指标截然相反，如管螺纹泄漏和高锈沉积；高腐蚀条件持续有增无减从而产生了更多的修复问题。
管螺纹泄漏 每个管道的螺纹处都是一个固有的薄弱点，其带来的损失是要将大约50%的管壁切掉。通常管螺纹处泄漏是腐蚀问题的第一个迹象，这将促使我们进行进一步调查。而如果忽略了它而不采取任何解决措施，那么所有的管道间隔处就会发生与水相关的灾难性的损失 对于建筑或工厂负责人来说，大型管道干线的固有条件就是最令人担忧的，因为它都是采用的螺纹管，这通常会造成最大的损坏。即使管壁足够厚可以防止更大的损坏，但高的点蚀条件仍会导致螺纹任意区域的失效，尽管在这种情况下水可能是还是可以继续通过的。 管螺纹处发生的小泄漏、氧化铁的溶解和其他沉积物的堆积等腐蚀问题起初都会反映管道的外表面上，然而，事实上这是一个内部腐蚀的问题。 对于那些管壁不均匀且处于高腐蚀条件下的螺纹处，其情况更危险，这是因为管壁的均匀性降低了，从而无法为泄漏问题提供指示。所有形式的管螺纹泄漏，都存在潜在的螺纹失效的风险。
盘点十大海洋腐蚀防护技术 前言 海洋工程构筑物大致分为：海岸工程(钢结构、钢筋混凝土)、近海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、深海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、海水淡化、舰船(船体、压载舱、水线以上)，简称为船舶与海洋工程结构。船舶与海洋工程结构的主要失效形式包括：均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、腐蚀/磨损、海生物(宏生物)污损、微生物腐蚀、H2S与CO2腐蚀等等。控制船舶和海洋工程结构失效的主要措施包括：涂料(涂层)、耐腐蚀材料、表面处理与改性、电化学保护(牺牲阳极、外加电流阴极保护)、缓蚀剂、结构健康监测与检测、安全评价与可靠性分析及寿命评估。 从腐蚀控制的主要类型看(表1)，涂料(涂层)是最主要的控制方法、耐腐蚀材料次之，表面处理与改性是常用的腐蚀控制方法，电化学保护(牺牲阳极与外加电流)是海洋结构腐蚀控制的常用手段，缓蚀剂在介质相对固定的内部结构上经常使用，结构健康监测与检测技术是判定腐蚀防护效果、掌握腐蚀动态以及提供进一步腐蚀控制措施决策和安全评价的重要依据，腐蚀安全评价与寿命评估是保障海洋工程结构安全可靠和最初设计时的重要环节。建立全寿命周期防护理念，结合海洋工程设施的特点及预期耐用年数，在建设初期就重视防腐蚀方法，通过维修保养实现耐用期内整体成本最小化并保障安全性，是重大海洋工程结构值得重视的问题。 表1腐蚀防护方法及中国的防腐蚀费用比例
一、防腐涂料(涂层) 涂料是船舶和海洋结构腐蚀控制的首要手段。海洋涂料分为海洋防腐涂料和海洋防污涂料两大类。按防腐对象材质和腐蚀机理的不同，海洋防腐涂料又可分为海洋钢结构防腐涂料和非钢结构防腐涂料。海洋钢结构防腐涂料主要包括船舶涂料、集装箱涂料、海上桥梁涂料和码头钢铁设施、输油管线、海上平台等大型设施的防腐涂料；非钢结构海洋防腐涂料则主要包括海洋混凝土构造物防腐涂料和其他防腐涂料。 海洋防腐蚀涂料包括车间底漆、防锈涂料、船底防污涂料、压载舱涂料、油舱涂料、海上采油平台涂料、滨海桥梁保护涂料以及相关工业设备保护涂料。海洋防腐涂料的用量大，每万吨船舶需要使用4～5万升涂料。涂料及其施工的成本在造船中占10%～15%，如果不能有效防护，整个船舶的寿命至少缩短一半，代价巨大。 海洋防腐领域应用的重防腐涂料主要有：环氧类防腐涂料、聚氨酯类防腐涂料、橡胶类防腐涂料、氟树脂防腐涂料、有机硅树脂涂料、聚脲弹性体防腐涂料以及富锌涂料等，其中环氧类防腐涂料所占的市场份额最大，具体见表2。实际上，从涂料使用的分类看，涂料可以分为：底漆、中间漆和面漆。其中，底漆主要包括
设备防腐蚀管理 1.范围 1.1为加强我公司设备设施防腐工作，延长设备设施使用寿命，保证生产装置安全、稳定、长周期运行，依据国家相关法律、法规和中国天然气总公司《炼油(化工)厂设备管理制度》的有关规定，特制定本管理办法。 1.2 本管理办法适用于辽河石化公司生产及辅助生产装置接触腐蚀介质的各类设备、管道、建（构）筑物等（以下统称“设备设施”)；凡受到生产工艺中腐蚀介质或工业大气、冷却水腐蚀的设备设施，都必须采取相应的防腐措施。 2.引用标准 2.1 HGJ229-91《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》 2.2 SHS01034—2004《设备及管道涂层检修规程》 3.术语和定义 4.职责 4.1 机动设备处职责： 4.1.1 本公司设备设施防腐蚀工作统一由机动设备处归口管理，机动设备处设置专职防腐蚀管理人员。 4.1.2 负责贯彻执行国家和上级部门有关设备设施防腐规范、规程和规定，并结合公司情况制定设备设施防腐管理规定，推行全过程管理。 4.1.3负责编制防腐蚀长远规划和年度防腐计划，做好日常防腐蚀管理并督促实施，开展技术交流培训工作，组织基层单位、设备研究部门进行腐蚀调查，针对设备腐蚀问题进行研究、攻关，编写设备腐蚀分析报告，提出防腐蚀措施，推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料，不断提高设备防腐技术水平。 4.1.4负责设备设施防腐施工队伍的统一安排。 4.2 科技信息处职责： 4.2.1 负责工艺防腐的技术管理，制订和完善工艺防腐措施的技术指标及考核。
4.2.2 组织工艺防腐技术方案的审定和药剂的筛选。 4.2.3 针对生产工艺过程中出现的腐蚀问题，积极组织有关部门、使用单位和科研单位进行研究、攻关，不断提高工艺防腐管理工作的水平。 4.3 设备防腐研究室职责： 4.3.1负责公司范围内设备腐蚀机理研究、防腐分析与试验，开展工艺防腐蚀监测与评价、设备定点测厚、无损检测、?金相分析、机械性能等工作。 4.3.2负责推广、试验、研究适用于我公司的新技术、新材料、新经验．新成果。 4.4 电子商务部职责： 4.4.1 负责防腐材料、药剂的采购供应。 4.4.2 防腐材料、药剂质量必须达到国家标准、相关行业标准或企业标准的要求。 4.5 生产车间职责： 4.5.1 负责本单位设备设施防腐计划的制订、实施和日常管理工作。 4.5.2 负责组织建立和完善本单位设备设施的腐蚀档案、台帐，健全腐蚀基础资料，掌握设备设施腐蚀状态。并将相关信息录入设备管理系统中。 4.5.3 负责本单位防腐设备设施的日常维护保养和防腐设备设施检维修工作。 4.5.4 认真抓好工艺防腐操作管理，严格执行工艺防腐的控制指标。 4.5.5 负责本单位防腐新技术、新工艺、新设备、新材料的推广及应用，并进行总结、评价。 5.管理内容及要求 5.1 5.2机动设备处组织对受生产介质腐蚀严重的设备、管道进行防腐调查，定期组织对设备、管道的腐蚀情况进行观察、检测，逐步摸清腐蚀规律，并进行必要的防腐蚀指标考
锅炉停用的保护方法 常用的有两大类，即湿法保护和干法保护： 1、湿法保护 此类方法是将具有保护性的水溶液充满锅炉，杜绝空气中的氧进入锅内，从而避免或减缓锅炉因停炉而发生的腐蚀。由于保护性水溶液配制的不同，具体有如下几种方法： (1)联氨法它是将化学除氧剂联氨和氨水以及催化剂硫酸钴配成的保护性水溶液打入锅炉中，使整个锅炉充满保护液。联氨的加入量应使炉水的过剩联氨浓度在150～200mg／L 范围内。加氨水的目的是为了使炉水的pH值达到10以上，加硫酸钴是起催化作用。当注入保护性溶液前炉水的pH值已在10以上时，可不加氨水。在注入保护性水溶液前，应关闭所有水系统的阀门和通路。避免药液泄漏和氧气侵入炉水中。维持锅内水压大于大气压力(如0.05MPa)，封闭锅炉。联氨法适用于停用时间较长或者备用锅炉。 采用此法保养的锅炉，在启动前应排尽保护性水溶液并用水冲洗干净，排放前应予以稀释。应注意，联氨具有毒性。 (2)氨液法它是将氨水配制成800mg／L以上的稀溶液，打入党锅炉中，使锅内水压略大于大气压力。在保养期间应定期5~10天检查一次含氨量，若有下降应及时予以补充。此法适用于长期保养性锅炉。 (3)保持给水压力法它是用给水泵将锅炉给水(除过氧的水)充满锅炉的水、汽系统，维持锅内水压在0.05MPa以上，关闭全部阀门，防止空气渗入炉内。要注意保持锅内压力，当压力下降时，可用给水泵再顶压。每天要测定炉水的溶解氧，溶解氧超过规定值时，应更换炉水。此法最好加入亚硫酸钠，随给水一起进入锅炉，以提高防腐效果。此法适用于短期停用的锅炉。 (4)保持蒸汽压力法用间断升大的办法保持锅炉蒸汽压力在0．1MPa以上，防止空气渗入锅炉的水、汽系统内。此法适用于锅炉热备用。 (5)碱液法它是向炉内加添碱液(NaOH和Na3PO4)，使炉水pH值达10以上，以抑制锅水中溶解氧对锅炉的腐蚀。保养期间，每天检查，不得泄漏，保证锅水碱度。此法适用于较长时间停用的锅炉。 (6)磷酸盐和亚硝酸盐混合液保养法将亚硝酸钠，磷酸三钠按1：1制成的混合液(它们的浓度<1％)注入锅内，并防止空气渗入锅内，即能防止锅炉金属发生腐蚀。此法适宜长期保养。 2、干法保护 干法保护就是使锅炉的金属表面保持干燥，从而防止金属发生腐蚀。具体有如下几种： (1)烘干法锅炉停运后，降低锅水温度到100℃时，放尽锅水，利用炉内余热或在炉内点火，或将热风送入炉膛，使锅炉内部的金属表面被烘干，便于抑制锅炉金属的腐蚀。此法适用于短期或锅炉检修期间的防腐保养。 (2)充氮法可将纯度为99％以上的氮气充人锅内，使氮气压力保持在0.05MPa即可。若锅内仍有水(锅内存水未放尽)，可加入联氨或硫酸钠，并保持炉水pH值在10以上。保养期间应定期检查水的溶解氧，过剩联氨和氮气压力三个参数。若水溶解氧升高，过剩联氨量降低，氮气压力下降时，应检查泄漏的地方并予以消除后再补充氮气。此法可适用于长期停炉保养。 (3)干燥剂法锅炉停用后，在锅炉水温降至100℃时，排尽锅炉的存水，并用微火烘烤锅炉金属表面，使其干燥。锅炉内部最好除去水垢和水渣后，进行烘烤。然后在锅炉内部(上下锅筒)，集箱等部位，用敞口容器装上干燥剂，沿锅筒长度方向排列放置。关闭所有阀门、防止空气和潮气进入锅炉内部。干燥剂放入后，应定期(一般不超过一个月)检查，如发现干
海水腐蚀及其防护方法 令狐采学 摘要：海水是含盐浓度很高的天然电解质,是天然腐蚀剂中腐蚀性最强的介质之一。我们太多的设备由于海水的腐蚀性而被损坏，包括军工机械、海上钻台、淡化设备、海水管道、码头运输机械以及海边娱乐设施等，所以海水防腐不容忽视。本文介绍了海水腐蚀的原因和特点，对海水腐蚀的影响因素和防护方法进行了分析和讨论。 关键词：原因，特点，影响因素，防护 1.引言 海水腐蚀是指材料（主要是金属构件）在海洋环境中发生的腐蚀。海水水质的主要特点：海水中含有多种盐类，表层海水含盐量一般在3.2%~3.75%之间，随水深的增加，海水含盐量约有增加；海水中的盐主要为氯化物，占总盐量的88.7%；海水呈微碱性，pH值接近8。当今世界人口剧增、资源短缺、环境恶化，海洋拥有极其丰富的资源可供人类开发并将有力的推动世界经济的可持续发展。金属腐蚀由于其隐蔽性、缓慢性、自发性、自催化性常常被人们忽视，寻找最佳有效的防腐蚀和控制腐蚀方法，已成为当代材料领域最重要的课题之一。本文对海水腐蚀的原因、特点、影响因素和防护方法进行了介绍和研究。
2.海水腐蚀的原因 （一）电化学腐蚀 海水是复杂的电解质溶液，并溶有一定量的氧，电化学腐蚀原理对海水腐蚀是适用的，而且大多数金属材料在海水中都属于去极化腐蚀，即氧是海水腐蚀的去极化剂。海水腐蚀速率主要为阴极氧的去极化所控制，在这种情况下腐蚀速率由氧到达金属表面的扩散步骤所控制。 一种金属浸在海水中，由于金属及合金表面成分不均匀性，相分布不均匀性，表面应力应变的不均匀性，以及其他微观不均匀性，导致金属与海水界面上电极电位分布的微观不均匀性。金属表面就会形成无数个腐蚀微电池，就会出现阴极区和阳极区。例如碳钢在海水中电池腐蚀反应： 电极电位较低的区域—阳极区（如铁素体相）：Fe→Fe2++2e 电极电位较高的区域—阴极区（如渗碳体相）：?O2+H2O+2e→2OH 此外，在海水中当同一金属材料表面温度不同、氧含量不同或受应力不同还会产生宏电池腐蚀。焊接材料与基材之间物理化学性质差异时也会产生宏电池腐蚀。当两种不同金属材料浸在海水中并相互接触的情况下就会发生另一种宏电池腐蚀—电偶腐蚀。故海水腐蚀是典型的电化学腐蚀。 （二）微生物腐蚀 海洋中生存着多种动植物和微生物，它们的生命活动会改变金属海水界面的状态和介质性质，对腐蚀产生不可忽视的影
金属腐蚀与防护的理论和方法 109年第期技术创新据估计全世界每年因腐蚀而报废的金属材料和设备的量约为金属年产量的四分之一到三分之一。由此可见研究金属的腐蚀与防护是一项富有意义而又艰巨的工作。金属的腐蚀一般可分为化学腐蚀、生物化学腐蚀和电化学腐蚀三种。化学腐蚀是金属表面与介质如气体或非电解质液体等因发生化学作用而引起的腐蚀比如金属锌在高温干燥的空气中直接被氧化的过程化学腐蚀作用进行时没有电流产生金属的生物化学腐蚀是由于各种微生物的生命活动所引起的比如某些微生物以金属为培养基或者以其排泄物侵蚀金属一定组成的土壤、污水和某些有机物质均能加速生物化学腐蚀电化学腐蚀则是金属表面在介质如潮湿空气或电解质溶液等中因形成微电池而发生电化学作用引起的腐蚀。在这三种腐蚀当中又以电化学腐蚀现象最为普遍造成的危害也最为严重下面的讨论主要就是针对这种腐蚀来说的。金属的腐蚀本质上就是金属的氧化其电极反应可表示为→这是一个阳极过程其电极电势越小则该金属就越容易失去电子而被氧化即越容易被腐蚀。据此可以制定出防治金属腐蚀的如下五大对策。所谓“一个巴掌拍不响”。既然微电池作用是造成金属腐蚀的主要因素而单单一个电极是构不成电池的要构成电池就必须同时具备对立的阴阳两极。据此防治金属腐蚀第一大对策就是要想办法将金属阳极和其介质阴极隔离开来使之构不成电池。这可以通过涂油、涂漆包括
刷涂、浸涂、淋涂、辊涂、手工喷涂、自动喷涂、静电喷涂、电泳涂漆等、烧结、磷化、氧化或钝化包括化学钝化和电化学钝化、电镀等方法在金属表面覆盖一层金属或非金属包括无机物和有机物保护层来实现在建设工程设备安装过程中 室外埋地镀锌钢管和钢管的埋地防腐通常采用的三油两布 就是使用隔离法来实现保护的。就电镀镀层来说又可分为阳极性镀层和阴极性镀层两种。前者是镀上去的金属比被保护的金属有较低的电极电势比如把锌镀在铁上锌为阳极铁为 阴极白铁皮即是后者是镀上去的金属被保护的金属有较高 的电极电势比如把锡镀在铁上锡为阴极铁为阳极马口铁即是。当镀层完整时这两种镀层的作用并无区别都是将被保护金属与腐蚀介质分隔开来。然而一旦镀层破坏不同的镀层就会产生不同的效果。阳极性镀层由于被保护的金属是阴极即使损坏受腐蚀的也是镀层本身被保护的金属则仍不受腐蚀 锌因此而被称为“钢铁的卫士”阴极性镀层由于被保护的金属是阳极一旦损坏受腐蚀的将是被保护的金属此时镀层的存 在反而加速了被保护金属的腐蚀在建筑工程中镀锌钢管与 法兰的焊接处应二次镀锌就是为了保护被破坏的金属管道。金属的腐蚀即金属的氧化其电极电势越小则该金属就越容 易失去电子而被氧化也即越容易被腐蚀故所有能使其电极 电势变正的因素均能减缓或防止腐蚀。因此防治金属腐蚀的第二大对策就是要想办法增大其电极电势。这可以利用极化
加热炉的腐蚀与防护 危泽世 加氢裂化车间 摘要：加氢裂化加热炉的余热回收系统容易发生露点腐蚀，反应系统炉管为奥氏体不锈钢，停工时容易发生连多硫酸腐蚀。了解他们的腐蚀机理，就能有针对性的预防它的腐蚀。 关键词：加氢裂化，加热炉，连多硫酸应力腐蚀，露点腐蚀 前言： 加热炉是炼油装置的关键设备，反应入口温度，分馏进料温度都离不开加热炉，为了节能，反应炉分馏炉采用联合烟道，让烟道气余热回收。加氢裂化反应临氢系统高温高压，有毒，易燃易爆。因而做好加热炉的腐蚀防护工作，对加氢裂化车间的平稳运行，十分重要。露点腐蚀机理与防护： 露点腐蚀广义地讲就是在工艺气体在降温过程达到相变点产生液态结露（即露点。反之，由液态升温达到汽化－沸腾就称为[wiki]沸点[/wiki]。二者温度是一样的，但是能温位水平就差个汽化[wiki]潜热[/wiki]）。此时，介质中若存在一些酸性物质（如：硫，氯，氮等）就会在结露的水份中富集形成酸。比如最常见的露点腐蚀产生于锅炉排放的烟气，主要酸性物质为硫化物——[wiki]硫酸[/wiki]，亚硫酸（当然也会存在少量氯化物，氮化物），它的浓度可高达85％，对金属特别是对不锈钢产生强烈的腐蚀（有时甚至包括应力腐
蚀）。它的机理若详细描述可以参考以下内容： 【湿法烟气脱硫装置的腐蚀机理】 烟气脱硫装置中的腐蚀源主体为烟气中所含的SO2。当含硫烟气处于脱硫工况时，在强制氧化[wiki]环境[/wiki]作用下，烟气中的SO2首先与水生成H2SO3及H2SO4，再与碱性吸收剂反应生成硫酸盐沉淀分离。而此阶段，工艺环境温度正好处于稀硫酸活化腐蚀温度状态，其腐蚀速度快，渗透能力强，故其中间产物H2SO3及H2SO4是导致[wiki]设备[/wiki]腐蚀的主体。此外，烟气中所含NOX、吸收剂浆液中的水及水中所含的氯离子（海水法氯离子腐蚀影响更大）对金属基体也具有腐蚀能力。 稀硫酸属非氧化性酸，此类酸对金属材料的腐蚀行为宏观表现为金属对[wiki]氢[/wiki]的置换反应。从腐蚀学理论上可解释为氢去极化腐蚀过程（亦称析氢腐蚀）。就常用材料碳钢及不锈钢而言，两种材料在稀硫酸环境中均处于活化腐蚀状态，但腐蚀机理又略有不同。碳钢在稀硫酸或其它非氧化性酸溶液中的腐蚀属于阳极极化及阴极极化混合控制过程。这是因为铁的溶解反应活化极化较大，同时氢在铁表面析出反应的过电位也较大，故两者同时对腐蚀过程起促进作用, 导致腐蚀速度加快。而不锈钢在稀硫酸中的腐蚀属于阳极极化控制过程，这是因为不锈钢在稀硫酸介质中仍能产生一定程度的钝化，金属离子必须穿透氧化膜才能进入溶液，因此阳极极化作用大于阴极极
天然气集输腐蚀与防护技术研究 发表时间：2019-07-19T14:05:08.367Z 来源：《基层建设》2019年第9期作者：胡玉龙 [导读] 摘要：目前我国天然气使用越来越普遍，而在天然气开发生产中，集输设备是最容易腐蚀的部位，一旦集输设备被腐蚀会严重影响天然气的产量。 广州燃气集团有限公司，广州510060 摘要：目前我国天然气使用越来越普遍，而在天然气开发生产中，集输设备是最容易腐蚀的部位，一旦集输设备被腐蚀会严重影响天然气的产量。本文从天然气集输设备腐蚀的主要原因出发，进而分析了天然气集输腐蚀防护技术。如添加缓蚀剂、涂防腐层、使用合格设备、定期检查等，旨在降低天然气集输腐蚀速率。 关键词：天然气；集输系统；防腐蚀技术 前言：随着酸性气体的开发，越来越多含有CO2、H2S、CL2等腐蚀介质的天然气对集输系统的腐蚀日益严重。天然气对集输系统的腐蚀会使集输系统的寿命变短，严重时会发生集输系统的腐蚀穿孔，造成天然气泄露的安全问题。所以天然气集输腐蚀防护十分重要，根据腐蚀的规律，找到防护的办法，进而降低集输腐蚀率。 一、天然气集输设备腐蚀原因 天然气集输系统被腐蚀的原因比较复杂，大致可以分为以下几种情况：第一，酸性气体中含有大量的硫化氢，硫化氢是稳定性特别弱的酸性物质，在介质中很容易和结成硫化氢离子和硫离子两种电离子，在技术设备中容易与铁离子发生化学反应，同时氢离子作为催化剂，加快腐蚀速度；第二，某些天然气中含有大量的二氧化碳，尽管这是一种化学性质比较不活泼的共价化合物，对集输设备的腐蚀速度比较缓慢，但是长期下来，危害也会很严重，主要是二氧化碳会和水发生化学反应，产生大量的氢离子，从而催化了铁离子的反应[1]；第三，天然气中不仅含有大量腐蚀性气体，还含有少量的液体，气体与液体在管壁中冲击并发生化学反映，进而产生腐蚀；第四，天然气集输设备跨度特别广，某些气田的集输系统可能覆盖几十公里，由于跨度大，不同区域的环境土壤不同，使集输设备自身成为一个原电池，加速集输设备的腐蚀。另外生活中的施工以及植物的侵蚀可能会损坏管道的防腐层，加速集输设备的腐蚀，自然因素与人为因素共同影响，是造成天然气集输设备腐蚀的主要原因[2]。 二、天然气集输腐蚀防护技术 （一）添加缓蚀剂 缓蚀剂是一种化学物质或者复合物质，把缓蚀剂以适当的浓度和形式放在集输设备中，可以减缓集输设备的腐蚀，在防腐工作中起到很重要的作用。缓蚀剂用量少，不改变腐蚀环境，可以在不增加成本的情况下，减缓集输设备的腐蚀。对于腐蚀环境的不同，可以通过浓度的改变或者缓蚀剂种类的改变来确保防腐效果。但是天然气中的其他添加物可能会对缓蚀剂产生影响，如，减阻剂、降凝剂、杀菌剂，所以在添加缓凝剂之前要进行多次化学实验，找到最适合的缓蚀剂。而且天然气成分含量多变，一种缓蚀剂并不足以应付所有情况，所以要时刻关注气体成分，选择最适合的缓蚀剂。而且要注意缓蚀剂的加注量，通过实验计算出缓蚀剂的加注量，并使用喷嘴或者文丘里管将注入到管道中的缓蚀剂呈现成雾状，以免造成管线堵塞，影响正常的生产和运输。 （二）涂防腐层 涂防腐层是防腐工作中最重要、最普遍的手段之一，将防腐涂料均匀涂在除了锈的金属管道表面，使其与各种腐蚀介质隔绝。切断化学反应电路。由于其具有施工方便，价格低廉、适应性广的特点，被广泛运用在油田气田集输系统防腐工作之中。在内壁涂防腐层可以避免硫化氢、二氧化碳以及管道中少许的液体与管壁金属的直接接触，避免化学反应的产生，有效的减少集输设备的腐蚀，延长设备寿命，降低生产成本，还可以显著提升运输效率，减少天然气流动时阻力，并且预防天然气水合物阻塞管道的情况发生。在外壁涂防腐层，主要是为了避免雨水、灰尘等对管道的侵蚀，而且在选择防腐层时要根据环境决定，在雨水多的地方要求防腐层防水性能要好；在天气炎热的南方，防腐层要具有一定的隔热性，确保防腐层起到保护管道的作用。在涂防腐层要注意在涂刷过程中出现针眼、气泡等覆盖度不严的情况，而且所选防腐层涂料有质量保障，不会再出现损坏、脱落、屏蔽电影流保护等现象。常用的材料有沥青、煤焦油瓷漆、聚乙烯、环氧树脂、焦油环氧、聚酯等，在不同情况下选择不同的材料，有效的预防管材的腐蚀[3]。 （三）选择适当的集输设备 以前在天然气集输过程中，遇到腐蚀严重的管道就选取强度高的管材进行替换，可是这样的高强的管材成本很高，导致整体经济性很差。因此应该选取成本低廉、耐腐蚀度高的特种合金钢材，这种钢材制作的管材，不仅强度高，耐腐蚀度高，而且价格低廉，经济成本低，有利于整体经济性提高。另外避免使用人工合成的玻璃钢管管材，虽然玻璃钢管材具有寿命长，摩阻低不导电的有点，但是玻璃钢管的导热系数高，容易造成结蜡，从而造成管道的阻塞。在集输设备下沟、运输过程中，要保护设备的完整性，特别是对于保温层、防蚀层的保护，对于出现破损的地方，要及时修补，因为破损的地方最容易出现腐蚀的现象，同时提升设备材料的品质，防治由于质量问题导致设备腐蚀的现象。根据不同的环境选择不同的集输设备，比如在河道之中，管材内部涂防蚀层，外面同样要涂满防水涂料，选择的管材要具有高抗压性，并且保温性能要好，避免出现天然气液化的现象；暴露在空气中的管材要涂隔热层，同时选择管材要以耐高温，耐风化为主，避免长时间阳光照射下出现安全问题。 （四）加强施工管理，增强管道保护 监督施工是保证工程质量的重要手段，只有做好现场监督工作，才能确保工程的整体质量，避免管道的接头处出现吊装时由于钢丝勒过而出现损害的痕迹，而且工人在施工过程中常习惯性在管道上磕锹，容易造成防腐层破坏，进而引起管道的腐蚀。因此要加大市场的施工管理，避免出现由于人为因素导致管道腐蚀的现象。 同时要加强对管线的保护，防止二次破坏的发生。第一，要避免附近施工对管道防腐层的破坏，如，在某城市地铁修建时，由于施工单位工作失误，将一段630天然气管道保护层挖破，而且未采取相应方式就进行回填，导致管线出现大面积腐蚀，严重影响了附近群众的安全。第二要避免深根茎植物对管道防腐层的破坏。在经过水坑池塘时，会生长大量的芦苇，而芦苇根会侵蚀防腐层，使防腐层起不到应有的作用。所以天然气厂要加大日常管理工作，排除事故隐患，对天然气集输设备多加巡视，及时更换腐蚀严重的集输设备，发现有防腐层破损的管线及时涂防腐层等。 结语：天然气作为人们生活中必不可少的新能源，天然气集输系统的腐蚀问题也是人们越来越关注的问题，但是由于环境不同，各个
锅炉结垢与腐蚀的成因及防范措施 【摘要】在锅炉运行中，锅炉的结垢和腐蚀会给锅炉安全运行带来很大影响，所以了解锅炉结垢和腐蚀的成因，尽量去规避这些问题带来的危害是十分必要的。本文通过分析结垢和腐蚀的危害及产生原因，寻找相应的防范措施，为促进锅炉的安全运行提供了很好的参考。 【关键词】锅炉；结垢；腐蚀；危害；成因；防范措施 1.前言 锅炉的结垢和腐蚀是锅炉维护和检修中应重点关注的问题，因为结垢和腐蚀会给锅炉带来的各种问题，不仅威胁到锅炉的安全运行，而且大大增加锅炉的维护和检修成本，缩短锅炉的使用寿命。对于锅炉的结垢和腐蚀问题，我们应深入分析其产生的原因，及时采取有效防范措施，为锅炉的安全、节能、经济运行提供有力保障。 2.锅炉结垢 2.1结垢的危害 （1）影响传热效果由于水垢的导热系数只有钢材的几十分之一，锅炉受热面结水垢必然造成传热效率降低。据估算锅炉受热面水垢厚度每增加1mm，传热效率即降低5%以上。 （2）影响安全运行锅炉的受热面温度一般要比炉水的温度高六到十度左右,但是水垢的存在，会使受热面的温度升高，金属过热产生蠕变,从而导致金属鼓包甚至爆破，严重影响锅炉的安全运行。
（3）增加大气污染锅炉受热面结垢必然导致热效率下降，要保证锅炉出力必须加大燃料的用量，燃料特别是煤的用量增加，会增加大气污染，影响空气质量。 （4）破坏水循环受热面特别是水冷壁管、对流管等内部结垢，会影响正常的锅炉水汽循环，造成循环阻滞，破坏正常的水循环。 2.2. 结垢的原因 （1）碳酸盐、硫酸盐水垢 碳酸盐、硫酸盐水垢形成的原因是由于锅炉给水中存在钙、镁盐类，其重碳酸盐在高温锅水中会转化为碳酸盐，碳酸盐、硫酸盐等溶解度随温度的升高而降低，到一定程度会析出水垢。碳酸盐水垢，一般是在受热比较不强烈的地方形成的；硫酸盐水垢则一般在高温状态下发生沉淀，常发生在受热比较强烈的受热面上，在锅炉的水冷壁管以及对流管束中很常见。 （2）硅酸盐水垢 硅酸盐水垢的化学成分主要是铝、铁的硅酸化合物，其化学结构较为复杂，这种水垢质地最硬，并且导热性非常差，所以其危害最大，一般在锅炉热负荷高的炉管中形成。 （3）氧化铁水垢 氧化铁水垢的主要成分是铁的化合物，锅炉在正常运行情况下，水中氧含量很低,不会对锅炉造成氧腐蚀。但如果水中溶氧量增加, 就可能使金属表面产生氧腐蚀，生成氧化铁产物溶解在锅炉水中，并在高温作用下，逐渐形成氧化铁水垢。 2.3 结垢的防范措施
化工设备的腐蚀与防护技术 随着经济的发展，对化工产品的需求不断增加，越来越多生产设备的运行超出设计能力，因而目前对全球的化工企业而言，防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。许多专家认为，材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保证。 腐蚀破坏到处可见，腐蚀事故频频发生，这除了因腐蚀本身所具有的自发性质外，很大程度上是因为人们对腐蚀的危害性估计不足，对腐蚀防护的重要意义认识不深，对腐蚀与防护科学缺乏应有的知识，没有采取防腐蚀措施、或采取的防腐蚀措施不当所致。化工生产企业中普遍存在腐蚀性介质，化工机械设备会比一般行业设备腐蚀严重，在工业方面来讲，相对于其他行业而言，化工生产企业的机械设备的腐蚀速度往往更快，采取积极有效的防腐蚀措施，从设计、施工、运行防护各个方面考虑，有效提高防腐能力，延长设备寿命。提高化工机械设备的防腐能力对于当今化工相关生产领域而言有着十分重要的现实意义。一、关于腐蚀1腐蚀的定义腐蚀物质通过化学或者是化学作用而被损耗及破坏。从浅层次而言，腐蚀是由于材料和环境之间所发生的化学、电化学作用，而使得材料自身的功能受到了一定程度的损伤。化工机械设备在被腐蚀之后，其色泽、外形及
其机械性能等各方面均可发生不同程度的变化，从而造成了化工机械设备的损坏以及能源、资源较为严重的浪费，使得化工企业的生产成本受到了较为较大的影响，化工企业也因此蒙受了经济上的损失。因而，采取积极有效的防腐蚀措施，提高化工机械设备的防腐能力是当今化工相关生产领域所 面临的关键问题。2腐蚀的分类腐蚀：材料与周围环境发生作用而被破坏的现象。腐蚀按材料种类分为金属腐蚀和非金属腐蚀。腐蚀按表面形貌分为全面腐蚀和局部腐蚀；局部腐蚀又有小孔腐蚀、应力腐蚀破裂、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、磨损腐蚀等等；金属腐蚀按机理可分为物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀等。物理腐蚀：材料单纯物理作用的破坏，一般是由溶解、渗透引起的，如熔融金属容器的溶解，高温熔盐、熔碱对容器的溶解渗透。化学腐蚀：金属与非电解质直接发生化学作用引起的破坏。腐蚀过程是纯氧化-还原反应，腐蚀介质与金属表面的原子直接碰撞而形成腐蚀产物，反应中无电流产生，符合化学动力学规律。电化学腐蚀：金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏。反应过程中有阳极失去电子和阴极获得电子以及电子的流动（电流），历程符合电化学动力学规律。3腐蚀的危害在化工工业中，金属是制造设备的主要材料，由于经常要和强烈的腐蚀性介质和各种酸、碱、盐有机溶剂及腐蚀性气体等接触而发生腐蚀。腐蚀不仅使金属和合金材