关于氨腐蚀，你了解多少？
2020-02-13 14:50:05
作者：阿洁 来源：设备管理与防腐
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铜合金氨致应力腐蚀开裂（NH3SCC），黄铜和青铜是最容易发生氨致应力腐蚀开裂的铜合金，但铜镍合金发生开裂的几率较低。
1 敏感性因素
a. 铜锌合金(黄铜) , 包括海军黄铜和铝黄铜, 容易发生开裂; 黄铜中的锌含量影响敏感性, 尤其是Zn 质量分数超过15%时。
b. 必须存在NH3 或铵化合物的水溶液, 并有氧。
c.pH 高于8.5。
d. 在任何温度下都会发生。
e. 残余应力促进开裂, 轧制区域十分敏感。
2损伤的外观或形貌
a. 表面开裂, 有浅蓝色的腐蚀产物。
b. 换热器管束表面有单一或高度分支的裂纹。
c. 裂纹可以是穿晶或沿晶的, 取决于环境和应力水平。
3 防护措施
当Zn质量分数降低到15%以下时, 铜锌合金的耐蚀性能提高。90-10CuNi和70-30CuNi 几乎不腐蚀。蒸汽环境中的SCC 有时可以通过防止空气的进入来控制。
检查和监测检查水样品pH 和NH3 , 以评价铜合金的敏感性。采用涡流检测或目测检查换热器管束的开裂。
4 炼厂氨致应力腐蚀开裂
01 H2S-NH3-H2O型腐蚀，
影响此形式腐蚀的主要因素有：
a. NH3 和H2S 的浓度越高, 腐蚀越严重；
b. 管内流体的流速越高, 腐蚀趋剧烈; 当然流速过低, 会使铵盐沉积, 导致管子的局部垢下腐蚀；c. 某些介质存在的影响, 如氰化物的存在, 对腐蚀将产生强烈影响, 氧的存在( 主要是随着注入的水而进入) 也会加速腐蚀。
02 硫酸烷基化塔顶氨致应力腐蚀开裂
为了控制分馏段塔顶系统过度的腐蚀, 对反应器产物进行碱洗和水洗来除去酸性杂质是非常重要的。在塔顶系统中, 有时已经使用中和型和成膜型胺类缓蚀剂。
为了降低腐蚀速率并尽可能减少缓蚀剂的用量, 使用中和型胺或NH3 可以把塔顶水冷凝液中和到pH 值6~7。但是, 在有些情况下, NH3 可引起塔顶冷凝器中的海军黄铜管发生应力腐蚀开裂。
03 催化重整氨致应力腐蚀开裂问题
在催化重整装置中, 能够发生3 种类型的应力腐蚀开裂, 其中之一就是氨致应力腐蚀开裂, NH3 存在于预处理反应器和重整反应器的流出物里, 溶解在水里形成氨水, 使铜基合金迅速发生应力腐蚀开裂。
04 延迟焦化装置氨致应力腐蚀开裂问题
延迟焦化装置中的设备容易受到许多低温腐蚀机理的影响, 其中包括铜基合金的氨致应力开裂, 焦化塔在执行水急冷、水蒸气清焦和放空作业时, 这些腐蚀机理起作用。 但是, 由于所有焦化塔通常都有放空管道和排污罐, 它们几乎持续暴露在湿放空蒸汽和液体中。
急冷水和放空蒸汽和液体中通常含有大量H2S、 NH3 、NH4Cl、NH4HS 和氰化物, 这些腐蚀剂是从焦化装置进料的热裂化反应释放出来的。在焦化装置中, 由于有NH3 , 在溶液的pH 值比较高的地方, 铜合金管会发生氨致应力腐蚀开裂。
05 硫黄回收装置腐蚀问题氨致应力腐蚀开裂
气体进料通常富含H2S和饱和水蒸气,还可能含有夹杂的烃和胺。这些使用条件下能够造成H 渗透进入钢材, 因此, 要考虑到气体进料存在氢致开裂(包括氢鼓包) 和硫化物应力开裂(SSC) 的危险。
此外, 气体进料里也可能有NH3 , 会引起NH3 致应力腐蚀开裂, 如还有氰化物, 就会加快腐蚀速率。
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