盐酸塔应力腐蚀分析.pdf

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1、第41卷第l8期广州化工Vo1．41No．182013年9月GuangzhouChemicalIndustrySeptember．2013盐酸塔应力腐蚀分析孙佳波，李世波(太仓中化环保化工有限公司，江苏苏州215433)摘要：介绍了不锈钢应力腐蚀的基本机理及裂纹特征。重点对HC1塔节筒体的裂纹进行了分析讨论，包括宏观分析、化学成分分析、金相显微镜分析、扫描电镜分析、断口产物成分能谱分析，证实其属于氯离子导致的应力腐蚀开裂。对氯离子应力腐蚀的预防进行了探讨，认为环境控制法对于降低氯离子应力腐蚀效果最为显著。关键词：应力腐蚀开裂；裂纹；氯离子中图分类号：TG17文献标识码：A文章编

2、号：1001—9677(2013)18—0134—03StudyonStressCorrosionofHydrochloricAcidTowerSUNJia—bo，LIShi—bo(SinochemEnvironmentalProtectionChemicals(Taicang)Co．，Ltd．，JiangsuSuzhou215433，China)Abstract：Themechanismandcracklecharacteristicofstainlesssteelstresscorrosionwereintroduced．Theshellcrackofthehydrochl

3、oricacidtowerwereanalyzedanddiscussedbythemethodsofmacro—analysis．chemicalcomponentsanalysis，metallographicexamination，scanningelectronmicroscopyandenergyspectrumanalysis．Theresultconfirmedthatitbelongedtostresscorosioncrackingcausedbychlorideions．Preventionofstresscorrosioncausedbychloridei

4、onswasdiscussedandthemethodofenvironmentalcontrolwasthemosteffectivewaytoreducethestresscorrosionbychlorideions．Keywords：stresscorosion；crackle；chlorideion应力腐蚀开裂是一种腐蚀速度快，破坏严重，且往往在没中在材料内部产生的应力；有产生任何明显的宏观变形，不出现任何预兆的情况下发生的(3)热应力，即由于温差而引起的应力；迅速而突然的变化。其裂纹一旦形成，扩展速度比其它类型的(4)结构应力，即由于设备、部件的安装和装配而引起的局

5、部腐蚀快，所以，应力腐蚀开裂是目前所知的腐蚀类型中破应力。坏性最大的一类。它不仅会因停产造成经济上的损失，还会因据资料分析，引起应力腐蚀断裂的主要应力来源为不锈钢其突发性危及人身安全，特别是对承压设备，往往会造成十分生产过程、设备和部件的加工制造和焊接过程所造成的残余应严重的后果。到目前为止，尚难在设备和部件的生产、使用和力。运行过程中进行有效的监测；同时应力腐蚀破坏既可以出现在不锈钢与介质的共同作用并不都能引起应力腐蚀，只有在设备使用和生产运行过程中，也可以出现在设备使用以前，甚特定的腐蚀环境中，才会发生应力腐蚀开裂。至在它们加丁、成型和制造期间。常见的腐蚀介质有：在石油化T

6、设备中，不锈钢以其优良的机械性能和耐腐蚀(1)各种氯化物或含氯化物溶液；性能得到广泛应用，但不锈钢的主要弱点是易产生应力腐蚀开(2)氢氧化物，如KOH、NaOH等的水溶液；裂。据日本统计，化工设备腐蚀事故中，奥氏体不锈钢的腐蚀(3)连多硫酸H2SxO6；事故占整个腐蚀事故的48％～58％，国内奥氏体不锈钢的腐蚀(4)盐水、海水、河水、井水、高温高压水、水蒸气和海也占主要部分，奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂在所有材料的应洋性大气；力腐蚀开裂事故中又占70％，而且大部分是由Cl一介质环境引(5)硝酸和硝酸盐；起的。(6)氢氟酸、氟硅酸和含氟离子的水溶液；(7)HNO+HF和HNO+HC

7、1+HF酸的酸洗液；1应力腐蚀机理[](8)硫化氢水溶液；不锈钢应力腐蚀开裂是在拉伸应力和腐蚀介质共同作用下(9)硫酸和亚硫酸盐。而发生的开裂破坏，二者缺一不可。腐蚀性以氯化物为最强，高浓度的苛性碱、连多硫酸和硫引起不锈钢应力腐蚀断裂的应力大致可分为4种：化物次之，溶于高温水的氧对应力腐蚀也可产生影响。(1)作用应力，即设备和部件在工作条件下所承受的外加奥氏体不锈钢在含c1一溶液中发生应力腐蚀开裂敏感性随载荷，可通过计算获得；温度升高而增大。一般认为，温度高于50℃时，在腐蚀环境(2)残余应