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1、浅析Cl-对奥氏体不锈钢的腐蚀危害与防护建议汇报人：XXX服务生产、贴近生产技术交流汇报内容腐蚀分类盐酸腐蚀机理特征分析Cl-点蚀机理分析Cl-晶间腐蚀机理分析Cl-应力腐蚀机理分析防止Cl-腐蚀防护案例及建议在近几年的炼油催化剂生产过程中，由于原料中腐蚀性介质盐酸的存在，其中尤其是氯离子几乎贯穿于整个生产过程与设备，发现催化剂生产装置：微球、分子筛、全白土、原料等车间的很多设备，包括罐体、工艺管线、机动设备等均发生了严重腐蚀、泄漏。停工检修时，发现局部蚀坑与蚀槽很深，裂纹很多，甚至蚀穿，且焊缝蚀槽
2、无法直接补焊。引言氯离子的腐蚀在催化剂生产中主要表现为四类：①点腐蚀，主要存在于罐体、管线、料斗、罩子和塔的内表面等；如：微球装置的反应釜、储装容器和工艺管线。②晶间腐蚀，主要存在于工艺介质PH值比较低、设备有焊接与热影响区的部位；如：微球装置反应釜与中间罐各环纵焊缝处。③应力腐蚀，主要是工艺介质PH值比较高的奥氏体不锈钢焊接部位；如：分子筛装置交换罐环纵焊缝处。④磨损腐蚀，主要是在既有腐蚀又有磨损的地方。如：各装置釜内搅拌轴、送料泵、桨式干燥器、高速输料管线和双向绞轮等。腐蚀分类盐酸是还原性强酸，
3、是腐蚀性最强的物质之一，大多数金属的标准电极电位都在氢标准电极电位之下，所以和含大量氢离子的盐酸溶液接触时，迅速发生反应，金属离子进入溶液，氢离子成为气体放出，构成强烈的放氢型腐蚀。盐酸的露点温度为110-150℃以上，300℃以下，干热的盐酸气体对碳钢腐蚀轻微，但是盐酸冷凝溶液形成的露点腐蚀十分严重，对此大多采用耐酸瓷砖衬里解决。盐酸腐蚀机理特征分析Cl-点蚀机理分析由于不锈钢在实际应用中经常处于复杂的变温腐蚀介质中,温度对于不锈钢腐蚀的影响非常重要,自从上世纪70年代初，普遍采用临界点蚀温度评价
4、不锈钢耐点蚀性能。氯离子在水溶液中的腐蚀属于电化学腐蚀体系，也可以用电化学极化曲线评价不锈钢耐点蚀性能。Cl-点蚀机理分析指标超过该温度,304材料表面钝化膜破裂形成微蚀孔，材料腐蚀电流将急剧增加。a、304；b、316Cl-点蚀机理分析随着Cl-浓度的增大,材料的临界点蚀温度下降，Cl-有利于加速不锈钢材料点蚀的发生。304和316不锈钢分别对0.01%～0.05%和0.1%～0.5%区间内的Cl-浓度变化比较敏感。不锈钢良好的耐蚀性能来自其表面的可钝化性，关于不锈钢的表面钝化曾提出过多种不同假说
5、，主要有氧化物膜理论、吸附膜理论等；竞争吸附理论提出，Cl-的竞争吸附可以诱发点蚀，卤素离子能够渗透并破坏不锈钢表面的钝化膜，被破坏后的氧化膜难以再生和修复，所以引起腐蚀；按照此理论，点蚀的发生和发展主要分三个阶段：首先，钝化金属表面上局部吸附侵蚀性阴离子(Cl-)，溶液中同时存在的溶解氧或氧化剂，使金属的腐蚀电位升高,达到或超过临界点蚀电位,这时,Cl-就可能击穿表面膜,导致点蚀核的产生。点蚀从亚稳态孔蚀行为开始。不锈钢表面的各种缺陷,如表面硫化物夹杂、晶界碳化物沉积、表面沟槽处等地方,钝化膜首先
6、遭到破坏露出基层金属,出现小蚀孔(孔径多为20～30μm),这就是亚稳态孔核,成为点腐蚀生成的活性中心。接下来，蚀核形成后,相当一部分点仍可能再钝化,若再钝化阻力小,蚀核就不再长大。当受到促进因素影响,蚀核继续长大至一定临界尺寸时(一般孔径大于30μm),金属表面出现宏观可见的蚀孔,这个特定点成为孔蚀源。最后，蚀孔一旦形成则加速生长。一般认为,阳离子的容易释放以及阴离子向缺陷位置上微观凹陷处的迁移,会引起由于水解作用而产生的侵蚀性环境的形成;在这些分散的点上生成的酸性溶液首先可局部地侵蚀氧化膜,然后
7、侵蚀金属基体，加速点蚀发展。对2205双相不锈钢，点蚀试验发现，该材料（试验溶液为6%FeCl3+1%HCl）的CPT为38℃,点蚀分为2种发展趋势(点蚀坑的形貌分为2种):第1种表面张开型蚀坑,其产生原因是由于试验温度较高,聚集在试样表面的Cl-异常活跃,由于材料局部组织性能不均匀,钝化膜首先被破坏成为点蚀活性中心,蚀核形成并向其周边生长；第2种是表面封闭性蚀坑,是由于材料表面局部钝化膜破坏,氯离子通过优先发生点蚀的区域向内部渗透,在试样表层下面形成高氯离子区,随后腐蚀区域慢慢增大,形成腐蚀空洞。
8、Cl-晶间腐蚀机理分析在钢铁材料中,其微观结构是由晶粒组成的,晶粒的尺寸一般在10-1-10-3mm左右,故只有在显微镜下才能看到。晶粒与晶粒之间的界面叫“晶粒间界”或简称晶界。对18-8钢而言,产生晶间腐蚀较有说服力的解释是由于晶界出现“贫铬区”造成的。碳在奥式体中的溶解度随温度的降低而降低。18-8钢中碳含量为0.08%,而室温时的溶解度只有0.02%,就是说,常温下碳是以过饱和状态固溶于奥氏体中,并且由于扩散速度慢而不析出。焊接时,由于热作用,18-8钢中过饱和
