碱液设备及管道的腐蚀与防护.pdf

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1、腐蚀与防护石P油化工设备技术，2014，35(5)·4O·etro—ChemicalEquipmentTechnology碱液设备及管道的腐蚀与防护刘亚丽，王守华，傅俊丰，刘鹏，李迎文(中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司，辽宁辽阳111003)摘要：依据不同浓度的氢氧化钠溶液在不同温度下的选材分区图，详细分析了碱液设备及管道在不同浓度及温度情况下的腐蚀性能，以及如何选材才能更加有效地避免腐蚀现象的发生。针对炼化企业某装置碱液设备及管道的腐蚀现状，阐述了碳钢在碱液中的腐蚀行为，分析了碳钢在碱液中发生碱脆应力腐蚀开裂的原因，以及焊缝区最易发

2、生应力腐蚀开裂的原因，提出了相应的预防措施及解决途径，为生产装置的类似问题的发生提供借鉴和指导。关键词：碱液腐蚀预防措施解决途径炼化企业某装置于2007年12月建成投产，为8O～100℃的情况下，耐腐蚀性能较好；50～碱液介质为2O～3O氢氧化钠溶液，操作温度7O氢氧化钠溶液在Ⅲ类材质的设备及管道中，为常温，管道材质为2O号碳钢，管道伴热系统为若温度为100～150℃的情况下，耐腐蚀性能较电伴热，以维持碱液温度在凝固点之上，其操作温好；IV、V类材质的设备及管道通常适用于温度较度不超过5O℃。由于北方冬季寒冷，且电伴热控高、溶液浓度较高的场合

3、。制温度较低，碱液常在管道拐点发生凝固。碱液长时间积存，会在滞留部位以及焊接部位渗漏碱液，经肉眼观察，看不见裂纹及砂眼。在冬季，碱液系统频发介质凝固及泄漏现象，无法保证防冻、赠防凝、防腐工作的顺利开展，常常需要操作及维修人员对其进行暖管及换管处理。即使如此，也仍然不能从本质上避免类似问题重复发生。本文详细分析了碱液在不同温度、浓度、材质浓度，％条件下的腐蚀机理，并提出了如何避免腐蚀现象图1氢氧化钠溶液设备和管道的选材分区发生，从而保证碱液管道平稳运行。此外，所有金属材料中，银对NaOH的耐蚀1氢氧化钠溶液设备的管道材质的选择性最好，其次是镍。

4、银和镍能耐所有浓度和温度NaOH是一种强碱，在常温下腐蚀性不强，的NaOH，直到熔融状态(480℃)。对于高温、高但在高温和有应力存在的情况下会对许多金属产浓度碱而言，最好选用镍及其合金(如因科镍，蒙生严重腐蚀n】。乃尔等)。不锈钢对40～50％以下的NaOH溶不同浓度的NaOH溶液在不同温度下其设液可耐温8O～100℃，但不耐高浓度、高温碱液。备和管道的选材D如图1和表1所示。从图1和碳钢在较稀的低温NaOH溶液中耐腐蚀性能较表1可以看出，氢氧化钠溶液的浓度为0～3O，好，可以在表面形成坚实的氧化保护膜，且由于价若温度低于5O℃的情况下，工

5、类材质的设备和管道通常是耐腐蚀的；而0～30氢氧化钠溶收稿日期：2014—02一O1。液在Ⅱ类材质的设备及管道中，在温度为5O～作者简介：刘亚丽，女，2006年毕业于辽宁石油化工大学，硕100℃的情况下，耐腐蚀性能较好。士，现在烯烃厂乙二醇车间主要从事石油化工设备检修维护从选材图1和表1，还可以看出，0～50氢及腐蚀与防护工作，工程师。氧化钠溶液在Ⅱ类材质的设备及管道中，若温度Email：yaliliu@petrochina．corn．cn筇35卷第5期刘ilE丽等．碱液没备及管道的腐蚀防f，t格低廉，常常成为许多用厂]的首选。以及焊缝所处的

6、约束状态有关。由此【1丁以得出结论，只有依据运行工况及选在长期的生产实践及检维修作业中发现，残材图进行合理选择，才能及时有效地避免腐蚀情余塑性变形最大的热影响区的部分金属，即焊接况的发生。过程中被加热到50O～850C的那部分金属，尤其是在焊接过程中加热温度超过550℃和略低于再表I不同温度、浓度氢氧化钠设备和管道的选材结晶区的金属，其应力腐蚀开裂的倾向性最大。3碳钢在碱液中的腐蚀防护对策由于碱液浓度是不变的，避免碱脆的方法如下：1灰铸铁，碳钢，Crl8Ni9Ti，镍，银，铜，蒙乃尔合金1)对设备及管道的材质进行升级；U耐碱铸铁，Crl8Ni

7、lOTi，镍，银，哈氏合金B、C2)进行合理的焊接结构设计，采取合理的装m耐碱铸铁，镍，银，哈氏合金配工艺措施，合理安排焊缝位置、选择焊缝尺寸和I＼1耐碱铸铁，镍，银形状，尽可能减少焊缝数量，减少焊缝长度；合理选择装配程序，是指采取预留收缩余量法、反变形V耐碱铸铁，镍，银法、刚性固定法等预防焊接变形。焊接工艺措施2碳钢在氢氧化钠溶液中的腐蚀行为包括焊接方法、焊接规范、焊接顺序和方向等，如本装置氢氧化钠溶液浓度为20～30，碳碱液储槽底板焊接就应先焊短焊缝，再焊长焊缝，钢材质的设备及管道在温度低于5O℃的情况下这种方法在成品碱罐等大型碱设备制作

8、时，避免是耐腐蚀的，是完全符合设计要求的。然而，在实碱脆的效果非常显著。际运行中，经常发现碳钢材质的设备和管道在焊3)施焊前采用大于等于5O℃的温度进行预缝区及碱液