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大口径钢管硫化一氧化腐蚀原因及防止措施

    (1)原油中含硫大口径钢管的影响   该厂使用的原油中含硫量并不稳定,而原油中的含硫量直接影响到煤柴油的质量。分析表明,煤柴油中的硫含量波动于0.03-0.07%之间,最高达0.15%(重量%)。而大口径钢管腐蚀穿孔时使用的煤柴油中含硫量都是较高的。因此,可以看出,大口径钢管的高温硫化一氧化腐蚀都与原料油中的硫含量过高有紧密的关系。

    (2)硫对大口径钢管腐蚀产物热力学稳定性的影响   煤柴油高温裂解过程中的气氛,可以认为是一种复杂的混合气体的气氛,其中既有高温水蒸汽的氧化作用,也有煤柴油夹带而来的有机硫的热分解所产生的活性硫,H2S的硫化作用。

根据热力学的计算表明,硫势对大口径钢管腐蚀物的热力学稳定性影响很大。图中A点指出在煤柴油中含硫为0.06%环境下裂解时的氧势与硫势,与B点则为在煤柴油中含硫量为0.02%环境下裂解时的氧势与硫势。在A点由于Ni稳定存在,大口径钢管腐蚀产物包含着氧化物及硫化物因而加速了腐蚀,即发生“硫化一氧化”腐蚀,而在B点合金只发生氧化反应,生成的腐蚀产物中不包含稳定的硫化物,因此腐蚀轻微。由此可见,限制煤柴油中的硫含量是防止或者控制硫化一氧化的重要措施之一。

防止大口径钢管硫化一氧化腐蚀的措施

    (1)控制裂解原料一煤柴油一一中的硫含量;

    (2)使用更抗高温硫化一氧化腐蚀的大口径钢管材料,如HK-40G3合金等;

    (3)大口径钢管内壁覆以抗高温硫腐蚀的表面涂层,如渗铝、渗铬及铬一铝共渗等。

    以上介绍了腐蚀失效分析的实例,供读者参考。

    笔者十分感谢冶金部钢铁研究总院六室王欣增、康喜范、马燕文诸同志,他们热心地帮助并提供了许多实例及照片。

文章作者:不锈钢管|大口径不锈钢管|不锈钢厚壁管|大口径厚壁钢管|厚壁不锈钢管

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