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1、设备腐蚀与防护问答1什么是腐蚀？答：材料或设备，受环境影响而发生之一切变质、失效以及除了纯机械性破坏以外的材料（包括金属和非金属材料）的一切破坏现象，谓之腐蚀。2腐蚀的分类方法有哪些？答：（1）按腐蚀机理分类：化学腐蚀、电化学腐蚀。（2）按腐蚀破坏形式分类：均匀腐蚀、局部腐蚀两大类。局部腐蚀又可分为：点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀破裂、氢致开裂、氢腐蚀、腐蚀疲劳、磨损腐蚀、选择性腐蚀等。（3）按腐蚀环境分类可分为：高温腐蚀、湿腐蚀、土壤腐蚀、沉淀腐蚀、碱腐蚀、酸腐蚀、钒腐蚀、氧腐蚀、盐腐蚀、环烷酸腐蚀、氢腐蚀、硫化氢腐蚀、连多硫酸腐蚀、海水腐蚀、硫化氢一氯化氢一水型腐蚀、硫化氢一
2、氢型腐蚀、硫化氢一氰化物一水型腐蚀等。3什么是电化学腐蚀？答：如果把金属材料浸人溶液中，因不同部位电极电位不同，形成阳极区和阴极区。阳极区金属以离子状态溶出，阴极区获得残余电子并发生析氢反应或氧化还原反应。这种在局部电池作用下发生的腐蚀称为金属的电化学腐蚀。4什么叫点蚀？答：表面生成钝化膜而具有耐蚀性的金属和合金，一旦表面膜被局部破坏而露出新鲜表面后，这部分的金属就会迅速溶解而发生局部腐蚀，称为点蚀。其腐蚀机理是在中性溶液中的离子（例如Cl-）作用于表面钝化膜，使表面膜受破坏，因而发生点蚀。5什么叫缝隙腐蚀？答：浸在腐蚀介质中的金属构件，在缝隙和其它隐蔽的区域内常常发生强烈的局部腐蚀，这种现象
3、称为缝隙腐蚀。这类腐蚀常和孔穴、垫片底面、搭接缝、表面沉积物以及螺栓螺帽和铆钉下的缝隙积存的少量静止溶液有关。不锈钢对缝隙腐蚀特别敏感。6什么叫电偶腐蚀？答：当两种不同金属浸在导电性的溶液中时，两种金属之间通常存在着电位差，如果这些金属互相接触（或用导线连通），该电位差将使电子在金属间流动。耐蚀性差的金属成为阳极，腐蚀增加，而耐蚀性高的金属则为阴极，腐蚀减轻。这类腐蚀形态称为电偶腐蚀。7什么叫晶间腐蚀？答：如一种金属，晶界非常活泼，在晶界或邻近区产生局部腐蚀，而晶粒的腐蚀则相对很少，这就是晶间腐蚀。晶间腐蚀使金属碎裂（晶粒脱裂），同时使金属丧失强度。晶间腐蚀是由晶界的杂质或晶界区某一合金元素的
4、增多或减少引起的。8什么叫应力腐蚀破裂？答：材料在腐蚀与拉应力的同时作用下产生的破裂，称为应力腐蚀破裂（SCC）。9影响应力腐蚀破裂的重要变量是什么？答：影响应力腐蚀破裂的重要变量是温度、介质成分、材料成分和组织结构、应力。10什么叫氢致开裂？其机理是什么？答：在炼油工业的汽油稳定蒸馏塔顶冷凝器、加氢脱硫装置的成品冷却器。汽提塔塔顶冷凝器及油田集输油管线等处，由于碳钢及低合金钢暴露在含硫化氢的环境中，因腐蚀而生成的氢侵入钢中，局部聚集，致使在钢材轧制方向发生台阶状开裂的现象，称为氢致开裂，也表现为鼓泡。氢致开裂的机理：当钢浸渍在含硫化氢的环境中，因腐蚀而产生的氢便渗入钢中，原子状氢扩散到达非金
5、属夹杂物等界面，在其缺陷部位转变为分子氢， 提高了空洞的内压。据说其压力可达 104MPa。在压力作用下，沿夹杂物或偏析区呈线状或台阶状扩展开裂。11氢腐蚀的定义？答：氢腐蚀是钢暴露在高温高压氢气环境中，因氢侵人，通过下式反应，伴随着脱碳的同时生成甲烷：Fe3C 4H3Fe CH4甲烷气集聚在微小缺陷区，引起内压升高，致使产生裂纹。12什么叫腐蚀疲劳？答：腐蚀疲劳是由交变应力和腐蚀的共同作用引起的破裂。许多振动部件如泵轴和杆。螺旋浆轴、油气井管、吊索。天车以及由于温度变化产生周期热应力的换热器管和锅炉等，都容易产生腐蚀疲劳。13什么是磨损腐蚀？答：流体对金属表面同时产生磨损和腐蚀的破坏形态称为
6、磨损腐蚀。一般是在高速流体的冲击作用下，使金属表面的保护膜破损，破损处的金属被加速腐蚀。14什么是硫酸露点腐蚀？答：以重油或含硫瓦斯为燃料的锅炉和工业加热炉，常由于烟气中生成的硫酸在空气预热器、烟道等温度较低处凝聚而引起的腐蚀，因此，这种现象被称为硫酸露点腐蚀。15什么是化学腐蚀？答：化学腐蚀是指材料与非导电性介质直接发生纯化学作用而引起材料的破坏。16什么是高温氧化？答：金属在高温下和其周围环境中的氧作用，生成金属氧化物的过程称为金属的高温氧化。17什么是高温硫化？答：金属在高温下与含硫介质（如：H2S、SO2、Na2SO4、有机硫化物等）作用，生成硫化物的过程，称为金属的高温硫化。18什么
7、是渗碳和脱碳？答：钢的渗碳是由于高温下某些碳化物（如CO、烃类）与钢铁接触时发生分解而生成游离碳，破坏氧化膜，渗入钢内生成碳化物的结果。渗碳会造成金属出现裂纹、蠕变断裂、热疲劳和热冲击。在650以下出现脆性断裂、金属粉化。壁厚减薄，使金属机械性能降低。钢的脱碳甚由于钢中的渗碳体在高温下与气体介质作用所产生的结果。Fe3CO3FeCOFe3CH2O3FeCOH2Fe3C2H23FeCH419什么是环烷酸腐蚀？有何特征？答、环烷酸是原油中烃类氧化物的通称，因为环烷酸的羧酸衍生物在原油中占有较大的比例，又称环烷基直链羧酸，其通式为CnH2n-1COOH其中五、六环为主的低分子量环烷酸腐蚀性最强，一般
8、是环戊烷的衍生物。环烷酸主要集中于230290和350400两段馏分油中。环烷酸在低温时腐蚀不强烈，一旦沸腾，特别在高温无水环境中，腐蚀最激烈，腐蚀的反应式如下：2RCOOHFeFe(RCOO)2H22RCOOFeSFe(RCOO)2H2S由于Fe(RCOO)2是一油溶性腐蚀产物，能为油流带走，因此不易在金属设备表面上形成保护膜，即使形成硫化亚铁保护膜，也会与环烷酸反应，而完全暴露出新的金属表面，使腐蚀继续进行。当酸值大于 0.5mgKOHg时，温度在270280和350400，环烷酸腐蚀最严重。环烷酸的腐蚀具有鲜明的特征，腐蚀部位有尖锐的孔洞，在高流速区有明显的流线槽。20什么是钒腐蚀？答；
9、重油中所含的钒附着在过热器等锅炉高温区或加热炉炉管上，形成低熔虑此澎物而腐蚀金属。这种现象称为钒腐蚀。21常用的腐蚀控制方法有哪些？答：(1)合理选用耐蚀材料。（2）正确的结构设计。（3）合理设计材料强度。（4）特殊的加工方法。（5）腐蚀裕度的选取。（6）工艺条件的合理设计。（7）脱离腐蚀介质或降低腐蚀介质浓度。（8）改善物流的流动状态。（9）添加缓蚀剂、中和剂、调和PH值。（10）减少流体固体夹带量。（11）电化学保护。（12）表面保护。（13）科学的防腐蚀管理。22制氢转化炉炉管腐蚀破坏的原因？答：转化炉管入口原料是原料烃和水蒸汽，而在催化剂床层反应后生成转化气。在炉管外也是燃烧烟气，烟气
10、中含硫化物，有较强的腐蚀性。同时，转化炉管的工作条件苛刻，管壁工作温度高（850920），内外壁温差较大（28110），承受内压引起的工作应力和自重应力，并经受开停工引起的热疲劳和热冲击。由于温度及应力共同作用，常在距炉管内表面大约为壁厚的13处首先产生微裂纹，再向内、外表面扩展，造成炉管径向开裂。由于迎火面与背火面的温差应力常导致炉管弯曲。局部过热是转化炉管损坏的重要原因。局部过热主要是由于催化剂破碎，造成阻力降增加。阻力降增加的原因有：（1）水被带入炉管内（例如锅炉水位太高）使催化剂破碎。（2）填装催化剂时的机械磨损生成的粉末在炉管内积聚。（3）由于紧急停车，温度急剧下降炉管收缩，使催化剂
11、受过大压力而破碎。由于阻力降增加，使通过该管的原料量减少带不走热量，因而使炉管出现过热。炉管的过热损坏表现为渗碳、蠕变和破裂。此外，炉管中的介质腐蚀亦可引起材料的劣化。23转化炉炉管腐蚀破坏控制方法有哪些？答：转化炉炉管腐蚀破坏控制方法有六种：（1）防止硫的腐蚀。必须充分脱除原料气及燃料中的硫，要求燃料气含硫量小于 20mgm3，液态烃燃料含硫量小于 100ppm。（2）在运输、贮存、安装和停工期间应避免转化炉管与硫化物、氯化物接触，不要在潮湿或露天环境存放。（3）尽量减少频繁开停工和防止局部过热。炉管的管壁平均温度超过许用温度38时，被称为“破坏性过热”，将严重影响炉管的使用寿命。运行中要防
12、止管内催化剂架桥、结焦和粉碎堵塞，避免偏流而造成局部过热。（4）转化炉管在较高温度下长期运行，金相组织中易出现相，故对材料的选用时，应适当降低Si、Cr、Mn的含量，而适当提高C、Ni、N的含量，以抑制该相的产生。（5）要保证炉管制造质量，严格执行入厂检验，化学成份和机械性能符合要求，无偏析、夹杂、裂纹、机械损伤。（6）炉管损坏中一部分是由于焊缝损伤造成的。应选用配套焊条或焊丝焊接。24烟气低温露点腐蚀的机理是什么？答：一般燃料油与燃料气中均含有少量的硫，硫燃烧后全部生成SO2，由于燃烧室中有过量的氧存在，所以又有少量的SO2与氧化合成SO3，在高温烟气中的SO3气体，不腐蚀金属，但当烟气温度
13、降到400以下，SO3将与水蒸汽化合生成硫酸蒸汽，其反应如下：SO3+H2OH2SO4当硫酸蒸汽凝结到炉子尾部预热空气管上时，就会发生低温硫酸腐蚀，同时，凝结在低温受热面上的硫酸液体，还会粘附烟气中的灰尘，形成不易清除的积垢，使烟气通道不畅，甚至堵塞。25影响烟气露点温度的因素有哪些？答：烟气露点温度除与烟气中影响SO3含量的过剩空气系数和燃料中硫含量有关外，还随烟气中水蒸汽含量的升高而升高，如果水蒸汽含量不变，那么烟气露点温度随SO3含量增高而升高。26露点腐蚀速度与预热器管壁温度有何关系？答：烟气中的硫酸蒸汽和水蒸汽在遇到冷面时就会开始凝结，由于部分蒸汽冷凝，使烟气中硫酸蒸汽和水蒸汽的浓度
14、都有所降低，因此，烟气的露点也有所下降，由于烟气在继续向前流动中会遇到温度更低的冷壁管，因此烟气中的硫酸蒸汽和水蒸汽在冷壁管上的结露是在相当长的范围内进行的。烟气凝结液中硫酸的浓度对换热面的腐蚀速度影响最大，浓硫酸对钢材的腐蚀速度很慢而稀硫酸的腐蚀速度最快。一般而言，管壁温度越低，腐蚀速度也将加快。27烟气露点腐蚀的控制方法有哪些？答：（1）控制排烟温度或加热介质的入口温度从而确保管壁温度高于烟气露点温度。（2）采用低过剩空气系数燃烧法，减少SO3的生成。（3）使用低硫燃料。（4）选择耐蚀合金或非金属材料。（5）改进管排结构适当增加腐蚀裕量，可以延长省煤器使用寿命。28柴油加氢精制装置中高温临
15、氢设备存在的腐蚀形态有哪些？答：（1）氢损伤（主要为表面脱碳和氢腐蚀）。（2）高温H2H2S的腐蚀。（3）热壁反应器铬铝钢的回火脆性和不锈钢堆焊层的剥离。（4）奥氏体不锈钢设备在停工期间的连多硫酸应力腐蚀开裂。（5）反应产物奥氏体不锈钢换热器由CS2引起的硫化物应力腐蚀开裂。29柴油加氢精制装置中在低于250部位的设备（如高压分离器、反应产物冷凝冷却系统、汽提塔等）存在的腐蚀形态有哪些？答：（1）氢损伤（主要为氢鼓泡及氢脆）。（2）低温部位由H2H2S造成的硫化物应力腐蚀开裂。（3）奥氏体不锈钢冷换设备的氯化物应力腐蚀开裂。（4）冷换设备的硫氢化铵（NH4NS）及氯化铵（NH4Cl）的腐蚀。30、对渣油加氢脱硫装置而言，主要存在的腐蚀类型有哪些？答：（1）高温氢损伤。（2）高温氢和硫化氢的腐蚀。（3）湿硫化氢的腐蚀。（4）硫氢化铵（NH4HS）的腐蚀。（5）环烷酸的腐蚀。（6）胺液的腐蚀。（7）连多硫酸（H2SxO6，X3、4、6）应力腐蚀开裂。（8）铬钥钢的回火脆性。（9）不锈钢堆焊层剥离。（10）氯化物应力腐蚀开裂。（11）氯化铵（NH4CI）的腐蚀。31
