工业循环冷却水系统水冷器腐蚀

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1、工业循环冷却水系统水冷器腐蚀◆石化企业循环冷却水现状◆工业冷却循环水中金属的腐蚀形态、影响因素和防护措施◆循环冷却系统工艺介质泄漏后的腐蚀及对策◆耐蚀金属材料的选择提纲◆石化企业循环冷却水现状►国内外形势世界水资源短缺日益加剧，我国人均水资源占有量是世界上人均占有量的1/4，是公认的贫水国。水污染问题也日趋严重石化企业是用水大户，供水不足的矛盾更显著。◆石化企业循环冷却水现状►循环冷却水现状及存在的问题水处理的效果较差运行时间腐蚀速率/mm.a-1粘附速率/mg.(cm2.mon)-11996.12.25~1997.3

2、.11(1824h)0.0217.711997.09.03~1997.9.24(502h)0.66077.511997.09.03~1997.12.24(2686h)0.13426.141997.12.24~1998.03.18(2015h)0.38647.54某炼厂循环水现场监测结果处理工艺落后虽然水处理剂的已由单一处理剂发展到现在的具有多功能团的多元共聚物水处理剂及半自动化的处理工艺，但效果依然不是很理想装置运行周期短由于冷却器的腐蚀、结垢、粘泥沉积等制约生产装置长周期运行浓缩倍数低循环水分析监测手段落后多采用离线

3、分析，不能及时反映结果，微生物的检测更加突出◆石化企业循环冷却水现状►循环水处理技术的发展趋势水处理剂高效化－表现为缓蚀剂、分散阻垢剂、杀生剂等的用量大幅度下降水处理剂环保化－使用低(无)毒、低(无)污染剂可生物降解缓蚀剂等处理剂水处理剂自动化－实现加药、分析、检测自动化污水资源化－大幅度提高污水回用率，实现节约用水和解决供水不足的矛盾◆石化企业循环冷却水现状金属的腐蚀形态影响金属腐蚀的因素腐蚀隐患常用防护措施微生物腐蚀与防护◆冷却水系统中金属的腐蚀及防护均匀腐蚀－腐蚀过程在金属的全部暴露表面上大致均匀地进行

4、而导致金属减薄以致破坏的一种现象局部腐蚀－腐蚀集中在金属某一部位的现象金属的腐蚀形态局部腐蚀电偶腐蚀缝隙腐蚀孔蚀晶间腐蚀选择性腐蚀磨损腐蚀应力腐蚀孔蚀－处于腐蚀介质中的金属的大部分表面不发生腐蚀或腐蚀很轻微，但某些区域出现蚀孔或麻点，且随时间进行，蚀孔不断向纵深方向发展，是冷却水系统中破坏和隐患最大的腐蚀形态之一。通常是在有侵蚀性阴离子（如Cl-）与氧化剂共存的条件下，在易钝化金属和合金表面发生的腐蚀。孔蚀金属的腐蚀形态几种孔蚀形貌示意图孔蚀的腐蚀机理孔蚀诱导阶段腐蚀性阴离子在钝化膜表面吸附后穿过钝化膜与阳离子结合

5、生成小蚀坑，特别是金属表面存在硫化物、氧化物夹杂、晶界处碳化物或钝化膜的缺陷小孔生长阶段孔蚀初期孔内是金属的溶解，随时间进行，金属离子浓度升高并发生水解使孔内pH值降低形成强酸性溶液区加速金属溶解使蚀坑扩大、加深孔蚀停止孔蚀发展到一定程度后不再发展a)金属表面某些结构（定向不适晶粒杂质）消除b)孔内的电位转移到钝化区c)孔内欧姆电位降增大孔蚀的形成过程不锈钢在充气NaCl中孔蚀的闭塞电池示意图金属本身的性质影响孔蚀的因素金属Eb/V(SHE)金属Eb/V(SHE)金属Eb/V(SHE)Al-0.45Fe0.23①12

6、%Cr-Fe0.20Ni0.28Cr1.030%Cr-Fe0.62Zr0.4618Cr-8Ni0.26Ti1.2注：除①是0.01mol/LNaCl溶液外其余均是在25℃0.1mol/LNaCl溶液中测定的腐蚀介质性质Cl-离子浓度愈高孔蚀倾向愈大，共存其它的阴离子则有一定的抑制作用如对阴离子对18Cr-9Ni孔蚀抑制效果的顺序是：OH->NO3->AC->SO42->ClO4-;对铝而言则按NO3->CrO42->AC->苯甲酸盐>SO42-电位与pH值电位升高孔蚀敏感性加剧，而pH值的变化则呈现反的趋势改善介质环境－

7、主要包括减少或消除卤素离子、避免氧化性阳离子、加入某些缓蚀性阴离子等添加缓蚀剂电化学保护－阴极极化使被保护设备的电位低于保护电位始终处于稳定的钝化区合理选择耐蚀材料－Cr、Mo、N等是抗孔蚀最有效的元素，这些元素含量愈高抗蚀性能愈好，应根据耐蚀性要求、介质侵蚀性、经济性能选用材料预防循环水中金属点蚀的方法缝隙腐蚀－金属表面由于异物或结构上的原因形成缝隙，其宽度足以使介质进入缝隙而又使腐蚀有关的物质迁移困难造成金属加速腐蚀的现象机理－氧浓差电池和闭塞电池自催化效应的共同作用即缝外氧通过对流和扩散能够迅速到达金属表面，而氧

8、进入缝隙内则相对要困难，只能通过缝隙的窄口进行扩散，缝内氧耗尽，Fe2+富集，导致缝外负离子（Cl-）迁入缝内，高浓度金属氯化物水解导致pH值降低金属溶解加剧，吸引更多的负离子迁移，形成闭塞电池的自催化过程。缝隙腐蚀缝隙腐蚀的形成过程缝隙腐蚀影响因素合金元素的影响环