石油化工业钢结构的大气腐蚀与防护措施

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1、石油化工业钢结构的大气腐蚀及防护措施6石油化工业钢结构的大气腐蚀与防护措施朱晓明。周学杰，王玮。。纪方奇。张琳。林志坚，胡章枝(1．中石化武汉分公司，湖北武汉430082；2．武汉材料保护研究所，湖北武汉430030；3．中石油乌鲁木齐石化分公司，新疆乌鲁木齐830019)[摘要]化工大气环境中含有较多的腐蚀性介质，对钢结构腐蚀严重。为了评价石油化工大气环境的腐蚀性，采用4种标准金属材料进行石油化工大气环境现场暴露试验，对石油化工大气环境腐蚀性进行评级；同时选用8种防腐蚀体系试样进行暴露试验，以评价其防护效果。结果表

2、明：石油化工大气环境中含有较高浓度的二氧化硫、硫化氢等腐蚀介质，腐蚀等级属c4一c5级；保护层体系中，由喷铝或富锌底漆、环氧云铁中间漆、氟碳树脂(或丙烯酸聚氨酯)面漆组成的防护体系的综合耐蚀性和耐候性较好。[关键词]化工大气；钢结构；腐蚀与防护；大气暴露试验；耐蚀性；耐候性[中图分类号]TG172[文献标识码]B[文章编号]1001—1560(2013)03—0067—03O前言金属材料(Q235碳钢、纯锌、纯铝、纯铜)和喷涂保护层(8种体系，见表1)的Q235碳钢2类。工业厂房钢结构常受到腐蚀而破坏失效，造成生表1

3、保护层体系产事故使生产停顿，甚至发生人身安全事故。钢结构的腐蚀主要受大气环境的影响，而大气环境特别是工业大气环境的腐蚀性与生产工艺、原材料以及污染物排放等密切相关。为减少腐蚀，提高厂房钢结构的安全使用寿命，进行现场环境条件下的各种材料及保护层的大气暴露腐蚀试验，积累化工大气环境条件下的材料腐蚀数据，研究其腐蚀行为与规律，是非常必要0的。石化硫磺装置主要是对其他装置进来的含硫化氢酸性气体，通过焚烧炉燃烧，在催化剂作用下发生化学反应生成硫磺。其涉及的工艺过程中含有硫化氢、二氧化硫等腐蚀介质，污染周边大气环境，具有典型的化

4、工大气腐蚀性；而目前此类大气环境条件下的。材料腐蚀数据与规律还不系统。为此，在武汉某化工潞潜麓慷1．2大气暴露腐蚀厂硫磺生产车间附近建立化工大气腐蚀试验站，对石油化工常用钢结构进行大气环境腐蚀研究，以为生产试验站设在武汉某石油化工厂硫磺装置楼顶，简设备、设施和装置合理选用防腐蚀措施和表面防护体称石化站；对比试验站为位于汉口的武汉大气环境材系提供科学依据。料腐蚀国家野外科学观测研究站，简称汉口站。按GB／T14165—2008“金属和合金大气腐蚀试验现场1试验试验的一般要求”进行大气暴露试验，试样试验面朝1．1试材南，

5、与地面呈45。倾斜放置，暴露2a。试材尺寸均为75mm×150mmX3mm，有标准1．3测试分析按GB／T19292．3“金属和合金的腐蚀大气腐蚀[收稿日期]2012—10—28性污染物的测量”，2010年每月定时测定环境中的二[通信作者]周学杰(1965一)，研究员，主要从事材料腐蚀与防护研究，E—mail：zhouxj11@163．氧化硫、硫化氢、二氧化氮等腐蚀环境因素，评定试验com站大气环境的腐蚀等级。按GB／T19292．4“金属和油化、J钢结构的大气腐蚀及防护措施詈‘耋c．oN．10A合金的腐蚀大气腐蚀性

6、用于评估腐蚀性的标准试样表34种金属材料在2个试验站暴露1a的腐蚀速率的腐蚀速率的测定”测定材料的腐蚀速率。按GB／Ta1766—1995“色漆和清漆涂层老化的评级方法”，从失光率和粉化程度判断涂层的耐候性，划叉观察涂层锈蚀和扩展情况以判断其耐蚀性。2结果^j讨论2．1环境素分析石化站腐蚀等级较高是由于其大气环境中含有2010年2个试验站环境因素钡0试结果见表2。较高浓度的二氧化硫、硫化氢等腐蚀介质，影响了锈从表2可知：石化站大气环境污染物浓度明显高于汉层的组成及结构。在化工环境中Q235的腐蚀产物主口站，二氧化硫和

7、硫化氢含量约是汉口站的2倍，氯要为Fe2(SO4)3·nH2O，FeSO4·nH2O，FeOOH以及离子含量是汉口站的3倍，二氧化氮含量是汉口站的Fe(oi-i)(SO)(H：O)；然而在城市大气中则主要为3．5倍。根据GB／T19292．1—2003“金属和合金的Fe3O，Fe(OH)，和FeOOHlJ。二氧化硫在空气中进腐蚀大气腐蚀性分类”评价：按二氧化硫含量分类，一步氧化生成三氧化硫，与水汽结合生成亚硫酸和硫石化站的大气环境属于P级，为典型的工业大气环酸，吸附在裸金属表面具有较强的加速腐蚀性，且具境，汉口站的等

8、级为P级；按氯离子含量分类，2个试有循环作用。1个分子的二氧化硫可腐蚀多个Fe原验站氯离子沉积率均小于3mg／(m·d)，腐蚀等级子，表面迅速形成很多微电池，使前期生成的为S级，说明氯离子污染较少。武汉大气环境为湿热Fe(OH)溶解，而Fe(OH)对金属具有一定的保护气候，其潮湿时间等级为T4。综合二氧化硫和氯离子性．3J。在酸化液膜中，同时也