醋酸的腐蚀作用与防护ppt课件

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1、醋酸的腐蚀与防护醋酸的腐蚀与防护一、醋酸的腐蚀特征一、醋酸的腐蚀特征二、几种主要资料在醋酸中的腐蚀二、几种主要资料在醋酸中的腐蚀三、三、 醋酸消费设备的腐蚀与防护醋酸消费设备的腐蚀与防护四、接触高温醋酸消费安装的选材与腐蚀四、接触高温醋酸消费安装的选材与腐蚀五、防腐措施总结五、防腐措施总结 当当代代化化工工产产品品消消费费统统计计表表提提供供的的数数听听阐阐明明,醋醋酸酸的的消消费费数数量量名名列列有有机机酸酸类类之之首首。在在化化工工、纺纺织织、轻轻工工、医医药药、食食品品等等领领域域的的工工业业消消费费中中,醋醋酸酸常常是是重重要要的的化化工工原原料料。在在金金属属加加工工工工业业的的金金

2、属属资资料料酸酸浸浸、金金属属设设备备的的化化学学清清洗洗及及油油气气井井的的酸酸化化采采油油工工艺艺等等过过程程,醋醋酸酸起起到到重重要要的的作作用用。然然而而,该该当当指指出出,在在脂脂肪肪酸酸中中,醋醋酸酸属属于于仅仅次次于于蚁蚁酸酸(甲甲酸酸)的的强强酸酸之之一一。在在醋醋酸酸的的工工业业消消费费及及在在各各个个领领域域运运用用过过程程,依依其其本本身身的的纯纯度度、浓浓度度及及温温度度等等工工艺艺条条件件的的差差别别,对对金金属属呈呈现现不不同同程程度度的的腐腐蚀蚀作作用用,对对平平安安消消费费及及运运用用均均能能够够构构成成不不同同程程度度的的破破坏坏作作用用。因因之之,熟熟习习醋

3、醋酸酸对对金金属属的的腐腐蚀蚀特特征征, 是非常必要的。是非常必要的。 醋酸的腐蚀性是相当强的，尤其在高温条件下，金属在醋醋酸的腐蚀性是相当强的，尤其在高温条件下，金属在醋酸中发生电化学腐蚀反响，其腐蚀速率和形状与醋酸的浓度、酸中发生电化学腐蚀反响，其腐蚀速率和形状与醋酸的浓度、温度、以及杂质的性质、数量有亲密的关系，而一切杂质中以温度、以及杂质的性质、数量有亲密的关系，而一切杂质中以氧的作用最为明显。氧的作用最为明显。1. 无氧醋酸无氧醋酸在无氧或少氧条件下，醋酸呈复原性，金属发生阴极反响为析在无氧或少氧条件下，醋酸呈复原性，金属发生阴极反响为析氢反响的电化学腐蚀。氢反响的电化学腐蚀。1贵金

4、属如金、银和铜，在非氧化性酸中具有较高的耐蚀才干；贵金属如金、银和铜，在非氧化性酸中具有较高的耐蚀才干；2铁、铝、锌和钛等，在非氧化性酸中会发生明显的析氢反响，铁、铝、锌和钛等，在非氧化性酸中会发生明显的析氢反响，呵斥金属的阳极溶解。对于外表能构成致密氧化膜的金属，在呵斥金属的阳极溶解。对于外表能构成致密氧化膜的金属，在空气中放置一段时间后，再放入非氧化性介质中，不会马上发空气中放置一段时间后，再放入非氧化性介质中，不会马上发生猛烈的腐蚀反响，会出现诱导期，在诱导期间，金属外表钝生猛烈的腐蚀反响，会出现诱导期，在诱导期间，金属外表钝化膜缓慢溶解。化膜缓慢溶解。一、醋酸的腐蚀特征一、醋酸的腐蚀特

5、征2.含氧醋酸含氧醋酸在充分曝气条件下，醋酸腐蚀特性与普通氧化性酸类似。在充分曝气条件下，醋酸腐蚀特性与普通氧化性酸类似。1电位较负，又不能构成钝化膜如锌、镁等，腐蚀速度电位较负，又不能构成钝化膜如锌、镁等，腐蚀速度由腐蚀电位、析氧和析氢反响共同确定。由腐蚀电位、析氧和析氢反响共同确定。2电位较正，但无法构成钝化膜，如铜，在介质中构成电位较正，但无法构成钝化膜，如铜，在介质中构成的氧化膜呈疏松态，耐蚀性较差，其腐蚀速度主要取决的氧化膜呈疏松态，耐蚀性较差，其腐蚀速度主要取决于吸氧反响和外表膜性能。生成的腐蚀产物为一价或二于吸氧反响和外表膜性能。生成的腐蚀产物为一价或二价铜盐，易溶解不具有维护作

6、用，腐蚀速度较快。价铜盐，易溶解不具有维护作用，腐蚀速度较快。3构成钝化膜，如钛、铝、不锈钢。腐蚀速度决议于金构成钝化膜，如钛、铝、不锈钢。腐蚀速度决议于金属特性，即构成钝化膜的才干，钝化膜的构造，性能以属特性，即构成钝化膜的才干，钝化膜的构造，性能以及进入钝化膜的阴离子性质。及进入钝化膜的阴离子性质。1.对铁及碳钢的腐蚀对铁及碳钢的腐蚀 醋酸对铁及碳钢具有腐蚀作用醋酸对铁及碳钢具有腐蚀作用,在较高的温度条件下在较高的温度条件下,任何浓度的醋酸溶液任何浓度的醋酸溶液,均对铸铁及碳钢产生猛烈的腐蚀作均对铸铁及碳钢产生猛烈的腐蚀作用用,在高温时尤为猛烈。故在工业消费时在高温时尤为猛烈。故在工业消费

7、时,多不选用铁及多不选用铁及碳钢作为醋酸的消费及储存设备的材质。碳钢作为醋酸的消费及储存设备的材质。2.对不锈钢的腐蚀对不锈钢的腐蚀醋酸的浓度、温度、杂质、汽液相变、流动冲刷、加热醋酸的浓度、温度、杂质、汽液相变、流动冲刷、加热面及冷凝液膜等要素对不锈钢的腐蚀均有不同程度的影面及冷凝液膜等要素对不锈钢的腐蚀均有不同程度的影响。其中响。其中,高温醋酸、特别是含有一些特定杂质的高温醋高温醋酸、特别是含有一些特定杂质的高温醋酸酸,对设备和管道的腐蚀非常严重。对设备和管道的腐蚀非常严重。 二、几种主要资料在醋酸中的腐蚀二、几种主要资料在醋酸中的腐蚀影响要素：影响要素：1醋酸浓度的影响醋酸浓度的影响 普

8、通地说普通地说,随着醋酸浓度的升高随着醋酸浓度的升高,不锈钢的耐蚀性能降低。不锈钢的耐蚀性能降低。由于醋酸浓度添加使由于醋酸浓度添加使pH值下降值下降,即氢离子浓度添加。这样即氢离子浓度添加。这样,氢的去极化和氧的去极化过程将变得更容易，从而使腐蚀氢的去极化和氧的去极化过程将变得更容易，从而使腐蚀速度加快。速度加快。实验证明实验证明,醋酸浓度在醋酸浓度在48%93%(质量分数质量分数)时，对含钼不时，对含钼不锈钢产生严重腐蚀，其中尤以浓度为锈钢产生严重腐蚀，其中尤以浓度为78%时最为严重。时最为严重。醋酸对不锈钢的腐蚀属于电化学腐蚀醋酸对不锈钢的腐蚀属于电化学腐蚀,随着温度的升高随着温度的升高

9、,其腐蚀速度增大。其腐蚀速度增大。由于温度的升高由于温度的升高,增大了不锈钢钝化膜的溶解速度。增大了不锈钢钝化膜的溶解速度。3温度的影响温度的影响2)溶解氧的影响溶解氧的影响醋酸中的溶解氧对不锈钢腐蚀影响很大，通入氧气，腐醋酸中的溶解氧对不锈钢腐蚀影响很大，通入氧气，腐蚀速率添加为不通氧时的蚀速率添加为不通氧时的2倍，通氧时全面腐蚀和孔蚀倍，通氧时全面腐蚀和孔蚀都很严重。醋酸中溶解氧到达一定值时，在有害阴离子都很严重。醋酸中溶解氧到达一定值时，在有害阴离子的共同作用下，会发生氧去极化腐蚀。的共同作用下，会发生氧去极化腐蚀。 消费实际证明消费实际证明,由于设备的加热面温度往往比介质的温由于设备的

10、加热面温度往往比介质的温度高得多度高得多,因此因此,许多再沸器、蒸发器的不锈钢加热管在许多再沸器、蒸发器的不锈钢加热管在沸腾醋酸的作用下沸腾醋酸的作用下,首先遭到腐蚀。首先遭到腐蚀。低温的醋酸溶液中低温的醋酸溶液中,几乎一切的不锈钢均具有较好的几乎一切的不锈钢均具有较好的耐腐蚀性能耐腐蚀性能,特别是当醋酸溶液中含有少量氧化性物特别是当醋酸溶液中含有少量氧化性物质时质时,耐腐蚀性能更为优良。但温度升高耐腐蚀性能更为优良。但温度升高,特别是当特别是当醋酸溶液中含有复原性物质时醋酸溶液中含有复原性物质时,不锈钢的腐蚀变得加不锈钢的腐蚀变得加剧。剧。含含2%Mo的的316SS比不含比不含Mo的的304

11、SS在高温醋酸介质在高温醋酸介质中有更好的耐蚀才干。中有更好的耐蚀才干。 304SS只适用于室温浓醋酸只适用于室温浓醋酸或浓度低于或浓度低于50%的高温醋酸中。而的高温醋酸中。而316型不锈钢可适型不锈钢可适用于温度低于沸点的任何浓度的含氧醋酸中。用于温度低于沸点的任何浓度的含氧醋酸中。316型不型不锈钢可用作温度低于沸点可用作温度低于沸点 醋酐Fe3+醋酐+复原性有机物。4).杂质的影响(1)Cl的影响的影响:醋酸中含有氯离子会大大加速对不锈钢的腐蚀速度醋酸中含有氯离子会大大加速对不锈钢的腐蚀速度,其来其来源除原料带入外源除原料带入外,还从工艺水中带入。还从工艺水中带入。氯离子的半径小氯离子

12、的半径小,易浸透到不锈钢的钝化膜中易浸透到不锈钢的钝化膜中,引起点蚀。引起点蚀。当醋酸溶液中存在氯离子时当醋酸溶液中存在氯离子时,从加热到沸腾从加热到沸腾,氯离子会带入氯离子会带入汽相汽相,从而使与汽相接触的不锈钢的腐蚀速率加大。从而使与汽相接触的不锈钢的腐蚀速率加大。腐蚀速率可由无氯离子时的腐蚀速率可由无氯离子时的0.2/添加到添加到1.564/,并使外表构成点蚀和蚀坑。并使外表构成点蚀和蚀坑。在在99%的醋酸中的醋酸中,极微量的氯离子就能破坏不锈钢的稳定极微量的氯离子就能破坏不锈钢的稳定性。当性。当99%的醋酸中的醋酸中Cl含量从含量从0.0002%添加到添加到0.002%时时,不锈钢的腐

13、蚀速度就从不锈钢的腐蚀速度就从0.001/添加到添加到1.8/。(2)丁烯醛的影响丁烯醛的影响:消费实际证明消费实际证明,在醋酸蒸馏过程中在醋酸蒸馏过程中,丁烯醛是促进醋酸腐蚀丁烯醛是促进醋酸腐蚀的主要杂质。四川维尼纶厂醋酸乙烯的的主要杂质。四川维尼纶厂醋酸乙烯的-594塔塔底丁烯塔塔底丁烯醛含量在醛含量在0.030237%的条件下的条件下,尚可运用含钼不锈钢尚可运用含钼不锈钢,当丁当丁烯醛的浓度进一步提高时烯醛的浓度进一步提高时,对含钼不锈钢的腐蚀加剧对含钼不锈钢的腐蚀加剧,因此因此-621塔的塔板只能用纯钛。塔的塔板只能用纯钛。(3)SO4 2-的影响的影响: SO4 2-的存在的存在,特

14、别是在有水的条件下特别是在有水的条件下,不锈钢的腐蚀速度不锈钢的腐蚀速度大大加速。大大加速。(4)醋酐的影响醋酐的影响:醋酸中醋酐的存在使不锈钢的腐蚀性显著添加。醋酐浓醋酸中醋酐的存在使不锈钢的腐蚀性显著添加。醋酐浓度在度在40-70的中间浓度时，腐蚀速率最大。的中间浓度时，腐蚀速率最大。 福建维尼纶厂在运用进口醋酸中含有醋酐福建维尼纶厂在运用进口醋酸中含有醋酐,使蒸发器的腐使蒸发器的腐蚀大大加速。一台蚀大大加速。一台017143的醋酸蒸发器运的醋酸蒸发器运用用3个月后个月后,列管壁最薄的地方只需列管壁最薄的地方只需0.5左右左右,只好改换。只好改换。(5)甲酸的影响甲酸的影响: 醋酸中带有甲

15、酸杂质同样也使不锈钢的腐蚀加速。醋酸中带有甲酸杂质同样也使不锈钢的腐蚀加速。(6)Fe 2+的影响的影响:Fe 2+的存在加速了醋酸对不锈钢的腐蚀的存在加速了醋酸对不锈钢的腐蚀,对对017143来说来说,几乎成线性关系。几乎成线性关系。当醋酸中的当醋酸中的Fe 2+含量在含量在0.5%1%范围内时范围内时,腐蚀最猛烈。腐蚀最猛烈。(7)高氯酸的影响高氯酸的影响高氯酸对不锈钢钝化膜也有较大破坏作用。高氯酸对不锈钢钝化膜也有较大破坏作用。钾盐的高氯酸根对加速腐蚀影响最大，含钾盐的高氯酸根对加速腐蚀影响最大，含H+的高氯酸根的高氯酸根影响最小。影响最小。 8)其他要素的影响其他要素的影响汽液相变、液

16、流冲刷、加热和冷凝液膜均可对腐蚀带来汽液相变、液流冲刷、加热和冷凝液膜均可对腐蚀带来影响。影响。当介质中有杂质离子时当介质中有杂质离子时,上列要素会大大加速腐蚀上列要素会大大加速腐蚀,其中其中特别是前二者。这些外部条件经过腐蚀介质内杂质离子特别是前二者。这些外部条件经过腐蚀介质内杂质离子的作用的作用,使不锈钢外表钝化膜蒙受破坏。使不锈钢外表钝化膜蒙受破坏。普通情况下普通情况下,液态醋酸比汽态醋酸的腐蚀要严重些液态醋酸比汽态醋酸的腐蚀要严重些,特别特别是两相界面处或发生相变时的腐蚀最严重是两相界面处或发生相变时的腐蚀最严重,即使是高牌即使是高牌号的不锈钢也难以顺应。另外号的不锈钢也难以顺应。另外

17、,流动冲刷所呵斥的腐蚀流动冲刷所呵斥的腐蚀也是相当严重的。也是相当严重的。1钛在醋酸溶液不受在醋酸溶液不受浓度的限制，温度直至度的限制，温度直至200-230只需溶液接触空气，或含有其它能促只需溶液接触空气，或含有其它能促进其其钝化的物化的物质，即使含有复原性即使含有复原性杂质，如甲酸，如甲酸，Cl，Br等，等，钛依然依然是一种非常是一种非常优良的耐良的耐蚀资料。料。钛在醋酸中在醋酸中优良的耐良的耐蚀性主要决性主要决议于氧化于氧化剂构成的构成的钝化化膜，氧化膜，氧化剂除氧外，除氧外，还包括水，重金属离子、硝酸、包括水，重金属离子、硝酸、铬酸、氮气等均酸、氮气等均为致致钝剂。3.钛在醋酸中的腐蚀

18、钛在醋酸中的腐蚀在阿莫柯法消费在阿莫柯法消费PTA安装中安装中,醋酸虽然含有醋酸虽然含有Br，但由于充气，但由于充气而具有氧化性而具有氧化性,可以使钛钝化，钝化膜足以抵抗含可以使钛钝化，钝化膜足以抵抗含Br醋酸的醋酸的腐蚀。腐蚀。2在隔绝空气且无缓蚀剂，又含有在隔绝空气且无缓蚀剂，又含有I-的醋酸溶液中，耐蚀性的醋酸溶液中，耐蚀性较差较差.3在全浓度醋酸中钛具有较高的耐蚀性，但其耐蚀性还遭到在全浓度醋酸中钛具有较高的耐蚀性，但其耐蚀性还遭到物料中复原性杂质的影响，在含有物料中复原性杂质的影响，在含有0.5% 5%醋酐的醋酐的98%醋醋酸中，且在无水少氧沸腾条件下，钛会遭到点蚀与均匀腐蚀。酸中，

19、且在无水少氧沸腾条件下，钛会遭到点蚀与均匀腐蚀。钛在高温下能与多种元素在高温下能与多种元素发生反响生反响,钛的吸的吸氢量量0.01%时易易产生生氢脆脆.钛在非氧化性醋酸溶液中有吸在非氧化性醋酸溶液中有吸氢的景象的景象,尤其尤其是在是在90-130 工工艺温度吸温度吸氢很猛烈很猛烈,有人推断用有人推断用钛作醋作醋酸精酸精镏塔很能塔很能够在在5年左右就会年左右就会发生生严重的脆裂重的脆裂.实践上践上钛设备在某些醋酸在某些醋酸环境中运用外表光亮境中运用外表光亮,或有一或有一层紫紫蓝色或五彩色的色或五彩色的钝化膜化膜,阐明腐明腐蚀率很低率很低,耐耐蚀性很好性很好,普通不会吸普通不会吸氢,导致致氢脆。脆

20、。4钛及钛合金在沸腾浓醋酸含醋酐及少水的环境中，钛及钛合金在沸腾浓醋酸含醋酐及少水的环境中，以及在甲醇羰基化消费反响中副反响会产生氢，钛材会以及在甲醇羰基化消费反响中副反响会产生氢，钛材会产生氢脆与氢蚀，应慎重运用。产生氢脆与氢蚀，应慎重运用。 工业纯钛工业纯钛TA2在醋酸介质中根本不腐蚀，而在有浓度差在醋酸介质中根本不腐蚀，而在有浓度差别的醋酸回收塔中部分腐蚀严重，分析其缘由主要是电化学别的醋酸回收塔中部分腐蚀严重，分析其缘由主要是电化学腐蚀。腐蚀。由于醋酸原料是从中部加料口参与由于醋酸原料是从中部加料口参与,使提馏段的浓度急剧发使提馏段的浓度急剧发生变化生变化,钛在复原性酸中的电极电位与值

21、呈线形关系钛在复原性酸中的电极电位与值呈线形关系,塔塔顶浓度很低顶浓度很低,控制在控制在0 .1%以下以下,电极电位较正电极电位较正,构成电池腐蚀构成电池腐蚀的阴极的阴极,提馏段醋酸浓度较高提馏段醋酸浓度较高,塔釜为塔釜为99. 5%以上以上,电极电位电极电位较负较负,构成电池腐蚀的阳极。尤其是在加料口附近构成电池腐蚀的阳极。尤其是在加料口附近,由于浓度由于浓度差产生电池腐蚀的电动势差产生电池腐蚀的电动势,且电池腐蚀电路的电阻较小且电池腐蚀电路的电阻较小,因此因此腐蚀比较严重。腐蚀比较严重。 在提馏段除了塔壁与塔盘产生严重的均匀腐蚀外在提馏段除了塔壁与塔盘产生严重的均匀腐蚀外,在在支撑圈与塔盘

22、之间产生缝隙腐蚀及氢脆。支撑圈与塔盘之间产生缝隙腐蚀及氢脆。缝隙腐蚀首先从缝隙处开场缝隙腐蚀首先从缝隙处开场,然后扩展到整个原来钝化的然后扩展到整个原来钝化的外外表外外表,从残存的支撑圈发现有密集的蚀坑从残存的支撑圈发现有密集的蚀坑,端面金属出端面金属出现分层。由于在缝隙处发生氧化现分层。由于在缝隙处发生氧化 复原反响复原反响,阳极溶解析阳极溶解析氢产生氢产生,分散到钛原子中的氢使金属延展性显著下降分散到钛原子中的氢使金属延展性显著下降,出出现脆化的景象。在金属中原子氢在缺陷处结合成分子现脆化的景象。在金属中原子氢在缺陷处结合成分子,构构成宏大的压力成宏大的压力,从而导致金属分层、鼓泡和开裂。

23、越接近从而导致金属分层、鼓泡和开裂。越接近塔釜塔釜,水的含量越小水的含量越小,缝隙腐蚀及氢脆的倾向越严重。缝隙腐蚀及氢脆的倾向越严重。防止钛腐蚀的方法防止钛腐蚀的方法1).牺牲阳极维护牺牲阳极维护现实证明现实证明,采用牺牲阳极维护可以抑制醋酸对钛的腐蚀。采用牺牲阳极维护可以抑制醋酸对钛的腐蚀。用多层用多层316塔板替代加料口处的钛塔板。在沸腾的醋酸塔板替代加料口处的钛塔板。在沸腾的醋酸溶液中溶液中,316资料的电极电位较钛更负资料的电极电位较钛更负,优先产生阳极溶优先产生阳极溶解解,减少了对钛阳极的腐蚀减少了对钛阳极的腐蚀,甚至使钛外表处于钝化。甚至使钛外表处于钝化。DT 606塔在修复塔在修

24、复6个月后个月后,停车检查发现有一层不锈钢塔板腐停车检查发现有一层不锈钢塔板腐蚀穿孔蚀穿孔,而塔壁及支撑圈完好而塔壁及支撑圈完好,部分腐蚀仅为部分腐蚀仅为0 2。2)参与氧化剂参与氧化剂腐蚀介质中参与氧化剂可以使金属过渡到钝态，从而提高钛腐蚀介质中参与氧化剂可以使金属过渡到钝态，从而提高钛的腐蚀稳定性。的腐蚀稳定性。钛是易钝化金属，阳极性缓蚀剂具有实践意义。钛是易钝化金属，阳极性缓蚀剂具有实践意义。作为对钛缓蚀最有效的缓蚀剂是：氧和空气、氧化性金属离作为对钛缓蚀最有效的缓蚀剂是：氧和空气、氧化性金属离子、氧化性阴离子及水。子、氧化性阴离子及水。氧化剂的作用在于它使阳极极化显著添加，大于临界钝化

25、电氧化剂的作用在于它使阳极极化显著添加，大于临界钝化电流密度时使钛处于钝态。氧和钛有很强的亲和力，当阳极电流密度时使钛处于钝态。氧和钛有很强的亲和力，当阳极电流大于临界钝化电流密度时，氧与钛生成流大于临界钝化电流密度时，氧与钛生成TiO2，一层致密的，一层致密的氧化膜使钛处于钝态，钛塔中通氧有利于提高钛的钝性。氧化膜使钛处于钝态，钛塔中通氧有利于提高钛的钝性。3)合金化合金化钛在酸中无论处于活态或钝态钛在酸中无论处于活态或钝态,当其腐蚀主要受阳极过程当其腐蚀主要受阳极过程控制时控制时,经过合金化提高钛耐蚀性的根本出发点是：经过合金化提高钛耐蚀性的根本出发点是：用降低钛的活性、提高钛的钝性的合金

26、元素使钛合金化用降低钛的活性、提高钛的钝性的合金元素使钛合金化,从而提高钛的耐蚀性。从而提高钛的耐蚀性。钛钼合金钛钼合金,钼能剧烈降低钛的阳极溶解倾向钼能剧烈降低钛的阳极溶解倾向,使临界电流降使临界电流降低低,活化区减少活化区减少,使合金自溶解速度降低。因此钛中参与钼使合金自溶解速度降低。因此钛中参与钼能显著提高钛的稳定性。能显著提高钛的稳定性。钛与各种元素组成的合金阐明钛与各种元素组成的合金阐明,钼能有效地提高钛在复原钼能有效地提高钛在复原性介质中的耐蚀性。常用的钛钼合金有性介质中的耐蚀性。常用的钛钼合金有i 30o、i 32o,可用于加料口及测温口接纳。可用于加料口及测温口接纳。钛钽合金钛

27、钽合金,钽与钼一样钽与钼一样,可显著提高钛的腐蚀稳定性可显著提高钛的腐蚀稳定性,但但与钼不同的是与钼不同的是,钽不仅能提高钛在复原性介质中的耐蚀钽不仅能提高钛在复原性介质中的耐蚀性性,而且能提高钛在氧化性介质中的耐蚀性。由于钛具而且能提高钛在氧化性介质中的耐蚀性。由于钛具有很强的钝化才干有很强的钝化才干,在氧化、复原性介质中均有剧烈的在氧化、复原性介质中均有剧烈的钝化倾向钝化倾向,含钽不低于含钽不低于40%的钛钽合金的耐蚀性几乎不的钛钽合金的耐蚀性几乎不亚于纯钽并超越各种耐蚀合金。由于钛钽合金昂贵亚于纯钽并超越各种耐蚀合金。由于钛钽合金昂贵,故故只能部分运用。只能部分运用。1)铜及铜合金铜及铜

28、合金(硅青铜硅青铜,铝青铜等铝青铜等)在稀醋酸及冰醋酸溶液在稀醋酸及冰醋酸溶液中，在中性及复原性环境条件下，具有较好的耐腐蚀性中，在中性及复原性环境条件下，具有较好的耐腐蚀性能，可以作为醋酸消费、储运等设备的构造材质。实际能，可以作为醋酸消费、储运等设备的构造材质。实际阐明，其运用寿命达阐明，其运用寿命达10年年30年以上。年以上。2腐蚀速率与氧含量有亲密关系腐蚀速率与氧含量有亲密关系在通入空气或添加少量氧化性物质时，那么其腐蚀速率在通入空气或添加少量氧化性物质时，那么其腐蚀速率可上升可上升4倍倍,因之因之,选用时应予留意。选用时应予留意。3氰化物，氨等也会加速铜的腐蚀。此外氰化物，氨等也会加

29、速铜的腐蚀。此外,黄铜黄铜(铜锌合铜锌合金金)由于在醋酸溶液中产生猛烈的脱锌腐蚀由于在醋酸溶液中产生猛烈的脱锌腐蚀,故亦应慎用。故亦应慎用。4.对铜及铜合金的腐蚀对铜及铜合金的腐蚀4铜内所含内所含杂质对铜的耐的耐蚀性影响性影响较大，特大，特别是氧和是氧和硫，他硫，他们与与铜生成的化合物会在晶界析出，并在腐生成的化合物会在晶界析出，并在腐蚀过程程优先溶解，使晶界出先溶解，使晶界出现空隙，空隙，严重重时整个晶粒零整个晶粒零落，所以在醋酸介落，所以在醋酸介质中采用脱氧中采用脱氧铜。Cl的影响的影响:醋酸中含有醋酸中含有氯离子会大大加速离子会大大加速对脱氧脱氧铜的腐的腐蚀速度速度, 对于脱氧于脱氧铜材

30、材质的醋酸的醋酸浓缩塔塔,由于由于氯离子的存在离子的存在,在塔在塔内操作条件下构成内操作条件下构成l,l与水构成共沸物与水构成共沸物,其共沸其共沸温度温度为105110,而而该塔塔顶温度只需温度只需77,共沸物不能共沸物不能从塔从塔顶馏出出,积聚于加料段的聚于加料段的1923层塔板之塔板之间,呵斥呵斥严重的腐重的腐蚀。随醋酸随醋酸浓度的下降和温度的提高，腐度的下降和温度的提高，腐蚀速率加快。速率加快。1醋酸在常温条件下，醋酸在常温条件下，对纯铝根本上不腐根本上不腐蚀，随温度升高腐，随温度升高腐蚀逐逐渐加加剧，1%的稀醋酸溶液在沸的稀醋酸溶液在沸腾温度温度时，对铝之腐之腐蚀速速率率为常温常温时的

31、百倍以上。的百倍以上。当温度低于当温度低于65 时，铝在任何在任何浓度的醋酸中是耐度的醋酸中是耐蚀的。的。2醋酸溶液醋酸溶液浓度添加度添加,普通其腐普通其腐蚀速度速度趋向下降。向下降。醋酸溶液的醋酸溶液的浓度小于度小于50时，腐，腐蚀速度速度较大，超越大，超越75那么直那么直线下降。下降。3此外此外,铝的的纯度度对腐腐蚀速率也有一定影响速率也有一定影响,纯度高的度高的铝,在外在外表上可构成致密的表上可构成致密的维护膜膜,屏蔽腐屏蔽腐蚀作用。作用。纯度低的度低的铝(含有含有铁、硅、硅、锰、镁、锌、钼及及铝之之盐类等等杂质)在外表上在外表上,那么构成疏松的膜那么构成疏松的膜,屏蔽作用差屏蔽作用差,

32、而腐而腐蚀性能下降。性能下降。5.对铝及铝合金的腐蚀对铝及铝合金的腐蚀4纯铝的强度低纯铝的强度低,为提高其强度为提高其强度,在坚持足够的耐腐蚀在坚持足够的耐腐蚀性能的前提下性能的前提下,常运用各种铝合金作为构造材质常运用各种铝合金作为构造材质(1100,3003,5052,5154等铝合金等铝合金)。5醋酸中含有杂质，如氯离子、汞离子，对铝的腐蚀醋酸中含有杂质，如氯离子、汞离子，对铝的腐蚀速度将明显添加。带有一定杂质的工业醋酸速度将明显添加。带有一定杂质的工业醋酸,浓度大于浓度大于80%时时,对铝就有显著的腐蚀对铝就有显著的腐蚀;浓度达浓度达100%时时,在常温在常温下对铝就有较强的腐蚀。下对

33、铝就有较强的腐蚀。吉林电石厂的实验阐明吉林电石厂的实验阐明, 醋酸中参与甲酸，加速了铝的醋酸中参与甲酸，加速了铝的腐蚀腐蚀,常温下甲酸对铝在醋酸中的耐蚀性已有显著的影常温下甲酸对铝在醋酸中的耐蚀性已有显著的影响。响。3.1选材原那么材原那么 本本安安装装凡凡接接触触65，120含含甲甲酸酸等等杂质的的醋醋酸酸设备，视腐腐蚀的的严重重程程度度，依依次次选用用00Crl7Ni13Mo2Cu，00Cr20Ni25M04.5Cu和和纯钛，接接触触12%碳的固溶度随温度降低而减少碳的固溶度随温度降低而减少,过饱和的碳构成和的碳构成铬的碳的碳化物化物,分布在晶界上分布在晶界上.耗耗费大量的大量的铬(w C

34、r:wc=17:1),碳的碳的分散速度大于分散速度大于铬,使晶界附近含使晶界附近含铬量量12%,贫铬,构成活构成活化化-钝化化电偶偶电池池,大阴极大阴极-小阳极小阳极,加速晶界区的腐加速晶界区的腐蚀2、晶界、晶界 相析出实际相析出实际强化性介质中，奥氏体不锈钢也可以由强化性介质中，奥氏体不锈钢也可以由 相析出产生晶间腐蚀，相析出产生晶间腐蚀，高铬、钼钢易构成高铬、钼钢易构成 相，相，wCr20%不易产生，钢中含有铁素体不易产生，钢中含有铁素体构成元素如钼、硅产生构成元素如钼、硅产生 相的倾向大。相的倾向大。对于低碳和超低碳不锈钢，因碳化物析出引起晶间腐蚀已大为对于低碳和超低碳不锈钢，因碳化物析

35、出引起晶间腐蚀已大为减少，晶界腐蚀与减少，晶界腐蚀与 相晶界析出有关，相晶界析出有关， 相为相为FeCr金属间化合金属间化合物物wCr=18-54%，用，用wHNO365%检验。检验。不锈钢焊接接头的晶间腐蚀不锈钢焊接接头的晶间腐蚀焊缝腐蚀：经固溶处置后的奥式体不锈钢，焊接后在离焊缝焊缝腐蚀：经固溶处置后的奥式体不锈钢，焊接后在离焊缝有一定间隔的母材板上，由于经受了敏化加热，使得热影响有一定间隔的母材板上，由于经受了敏化加热，使得热影响区发生腐蚀。区发生腐蚀。刀线腐蚀：加有钛、铌的不锈钢，热影响区被快速加热到刀线腐蚀：加有钛、铌的不锈钢，热影响区被快速加热到1050度且快速冷却的部分，稳定型碳

36、化物溶解，使钢失去稳度且快速冷却的部分，稳定型碳化物溶解，使钢失去稳定化效果。随后，经定化效果。随后，经500-900度加热，度加热，M23C6重新沿晶界析重新沿晶界析出而引起腐蚀。出而引起腐蚀。紧邻焊缝母材的一条窄带内。紧邻焊缝母材的一条窄带内。不锈钢焊区腐蚀的主要缘由不锈钢焊区腐蚀的主要缘由1由于采用稳定型不锈钢，虽可防止普通晶间腐蚀，但由于采用稳定型不锈钢，虽可防止普通晶间腐蚀，但仍有产生刀口腐蚀的危险；仍有产生刀口腐蚀的危险；2焊接过程中合金元素的燃损或增碳，以及焊缝及热影焊接过程中合金元素的燃损或增碳，以及焊缝及热影响区晶粒长大，而产生优先腐蚀；响区晶粒长大，而产生优先腐蚀；3焊接缺

37、陷如气孔、夹渣、飞溅、延迟裂纹、收弧坑等；焊接缺陷如气孔、夹渣、飞溅、延迟裂纹、收弧坑等；4对于含钼奥氏体不锈钢在焊缝中会保管对于含钼奥氏体不锈钢在焊缝中会保管 铁素体，以铁素体，以及由多道焊接能够使及由多道焊接能够使 铁素体进一步分解为铁素体进一步分解为 相，均易产相，均易产生选择性腐蚀或晶间腐蚀；生选择性腐蚀或晶间腐蚀；5焊丝或焊条选用不妥；焊丝或焊条选用不妥；6由于焊接过程产生的剩余应力，以及显微裂纹会导致由于焊接过程产生的剩余应力，以及显微裂纹会导致焊区应力腐蚀的发生与开展。焊区应力腐蚀的发生与开展。二活化腐二活化腐蚀严重的均匀腐重的均匀腐蚀伴有点伴有点蚀如以醋酸回收塔中段如以醋酸回收

38、塔中段为例，由于例，由于处于于120，25%50%的的醋酸，醋酸，105的设备大多项选择用纯钛，为防止缝隙腐蚀，对法兰密封面，与塔盘接触的塔体采用Ti-0.2Pd合金，对要求一定强硬与刚度，又要求耐蚀的，如氧化反响器搅拌轴采用Ti-6A1-4V合金，温度，的的设铬大大多多项选择用用纯钛、对残残渣渣蒸蒸发器器选用用HastelloyC-276镍铬铝合合金金，温温度度 的醋酸的醋酸设备与管道与管道选用用纯钛。2凡接触凡接触 的醋酸的醋酸设备选用用316L,317L，但是，但是浓度度60%醋酸，温度醋酸，温度 110可可选用用316，浓度度60%醋酸，温度醋酸，温度2%水就会发生水就会发生钝化，另外

39、，钝化，另外，PVA安装物料中必定会有叫多安装物料中必定会有叫多Cu 2+,Fe 3+氧化氧化性金属离子保证钛材处于钝态，不能够析氢及随后发生氢脆。性金属离子保证钛材处于钝态，不能够析氢及随后发生氢脆。4.3 聚乙烯醇聚乙烯醇PVA安装安装5.1 防止不锈钢点蚀防止不锈钢点蚀工程上最常用的是经过提高材质级别彻底处理点蚀问题。工程上最常用的是经过提高材质级别彻底处理点蚀问题。安装中原用超低碳含钼不锈钢的设备与管线发生点蚀穿孔或安装中原用超低碳含钼不锈钢的设备与管线发生点蚀穿孔或均匀腐蚀减薄严重的应改用均匀腐蚀减薄严重的应改用钛材或钛材或()不锈钢。不锈钢。溴离子是反响工艺需求而添加的溴离子是反响

40、工艺需求而添加的,为防止点蚀欲减少为防止点蚀欲减少-含含量量,对一些重要设备中工艺介质是较困难的对一些重要设备中工艺介质是较困难的,但对某些辅助设但对某些辅助设备与管线备与管线,可提高温度防止凝液产生可提高温度防止凝液产生,并及时排放并及时排放,或提高雾或提高雾沫分别效果沫分别效果,尽量减少含尽量减少含-醋酸液滴醋酸液滴,也是有一定效果。也是有一定效果。五、防腐措施总结五、防腐措施总结5.2 防止防止电偶腐偶腐蚀加加氢反响器内壁不反响器内壁不锈钢焊缝因因邻接复接复层,在在+环境中会加速腐境中会加速腐蚀。每次。每次检修修时总能察看到能察看到焊缝外外表上堆表上堆积一一层湖湖蓝色粉末色粉末,经鉴定分

41、析是氧化定分析是氧化铬,这阐明不明不锈钢堆堆焊层发生均匀腐生均匀腐蚀,偶而也可偶而也可见点点蚀。加。加氢反响器反响器下部出料管曾下部出料管曾发生生过严重腐重腐蚀穿孔穿孔,主要主要缘由是由是出料管法出料管法兰部与部与钛制制强逊过滤器器连结,由由电偶腐偶腐蚀呵斥穿呵斥穿孔孔,据悉国外采用据悉国外采用-。在在设计时首先首先应思索思索,同一同一设备接触腐接触腐蚀性性强的物料的物料应选用用同一材同一材质，防止，防止钛与不与不锈钢的混合构造。的混合构造。如无法防止如无法防止时,可采用可采用绝缘或采用或采用电位可匹配的金属位可匹配的金属过渡。渡。如用如用aynesAlloy-5焊条复盖条复盖,以防止或减以防

42、止或减轻不不锈钢加速加速腐腐蚀与与钛的吸的吸氢脆化。脆化。对环境中不境中不锈钢与与钛接触呵斥的接触呵斥的电偶腐偶腐蚀可可经过或或组合合,甚至可甚至可经过降低温度至降低温度至以下来防止。如把加以下来防止。如把加氢反反响器响器进料料阀移到移到进料料预热器前。器前。5.3 防止不锈钢应力腐蚀破裂防止不锈钢应力腐蚀破裂(SCC)不锈钢的不锈钢的SCC普通是由于普通是由于l-的浓缩的浓缩,以点蚀、缝隙腐蚀以点蚀、缝隙腐蚀与晶间腐蚀为起始点与晶间腐蚀为起始点,在一定应力共同作用下而引起的。在一定应力共同作用下而引起的。为防止和减轻为防止和减轻SCC,一是提高资料级别一是提高资料级别,选用选用254SMO或

43、或2205双相不锈钢双相不锈钢;二是改良构造二是改良构造,改善应力条件改善应力条件;三是经常清洗去除堆积的三是经常清洗去除堆积的PTA垢垢;四是碱洗应选用低氯的四是碱洗应选用低氯的aOH或用有机胺中和等。或用有机胺中和等。5.4 防止冲蚀防止冲蚀醋酸蒸发器的扩展部分由于气体的搅动醋酸蒸发器的扩展部分由于气体的搅动,使液相剧烈撞击器使液相剧烈撞击器壁壁,构成严重的冲刷腐蚀。合成工段反响器的分布板也受剧构成严重的冲刷腐蚀。合成工段反响器的分布板也受剧烈的气流冲刷而引起冲刷腐蚀。蒸馏工段醋酸精制塔的冲烈的气流冲刷而引起冲刷腐蚀。蒸馏工段醋酸精制塔的冲刷腐蚀也很严重。刷腐蚀也很严重。管线布置应在弯头处

44、加大曲率半径管线布置应在弯头处加大曲率半径,以减少物料对管道的冲以减少物料对管道的冲蚀。蚀。为了防止与减轻高温高速含固体颗粒腐蚀介质对设备与管为了防止与减轻高温高速含固体颗粒腐蚀介质对设备与管线的冲刷腐蚀线的冲刷腐蚀,应选用耐腐蚀性和抗磨性更好的材质。如残应选用耐腐蚀性和抗磨性更好的材质。如残渣蒸发器应采用渣蒸发器应采用astelloy-276或或C-22,加氢反响器至第一加氢反响器至第一结晶器管道应采用结晶器管道应采用astelloy-。5.5 防止防止钛的的缝隙腐隙腐蚀在在钛设备设计时应尽能尽能够防止防止缝隙隙,采用采用焊接全封接全封锁。对无无法防止的接法防止的接纳与人孔法与人孔法兰密封面

45、密封面应采用采用-合金合金镶衬。5.6 防止防止钛的吸的吸氢脆化脆化钛在氧化在氧化单元工元工艺环境中由于其境中由于其钝化膜化膜坚牢牢,即使即使损伤也能也能很快修复很快修复,普通不能普通不能够吸吸氢致脆。但在精制致脆。但在精制单元元处于于280PTA介介质,特特别是又有加是又有加氢环境中存在吸境中存在吸氢脆化的危脆化的危险性性,如又与不如又与不锈钢接触接触,钛更易吸更易吸氢致脆。致脆。为此构造此构造设计时,同一同一设备尽能尽能够采用同一种采用同一种资料料,如加如加氢反反响器响器,90年代引年代引进的不再采用的不再采用+304L+碳碳钢三三层复合复合,304L焊缝暴露在外与暴露在外与钛接触的构造接

46、触的构造,而采用而采用304L +碳碳钢二二层复合复合,即使不能采用同种即使不能采用同种资料料,也也应选用用电位相位相对接近不易呵接近不易呵斥斥电偶腐偶腐蚀的的资料料,如加如加氢反响器中反响器中强逊过滤器采用器采用astelloy-276等。等。此外此外,为防止钛设备吸氢为防止钛设备吸氢,设备制造与检修时应严禁铁设备制造与检修时应严禁铁污染污染,防止运用钢制工具防止运用钢制工具,普通运用普通运用HNO3+溶液酸溶液酸洗或阳极化处置洗或阳极化处置,再经铁离子污染检验。再经铁离子污染检验。钛设备焊补应严厉遵照工艺规程钛设备焊补应严厉遵照工艺规程,正反面必需用高纯氩正反面必需用高纯氩气维护。气维护。

47、对某些关键部件对某些关键部件,如加氢反响器出口大型锻造钛阀如加氢反响器出口大型锻造钛阀,经经一段时间运转须进展真空退火脱氢处置。一段时间运转须进展真空退火脱氢处置。5.7采用重防腐蚀涂料重防腐蚀涂料是防腐蚀工采用重防腐蚀涂料重防腐蚀涂料是防腐蚀工程的新产品程的新产品,它能在化工大气等重腐蚀条件下运用它能在化工大气等重腐蚀条件下运用,有很好的防蚀效果。四川维尼纶厂在安装设有很好的防蚀效果。四川维尼纶厂在安装设备和管道的外防护工程中运用备和管道的外防护工程中运用62002的祥和牌的祥和牌重防腐蚀涂料重防腐蚀涂料,效果良好。效果良好。5.8 采用缓蚀剂采用缓蚀剂1不锈钢用缓蚀剂不锈钢用缓蚀剂十八胺，

48、磷钼酸，十八胺，磷钼酸，OP-6硫氰酸苄基乙醇胺的混合物硫氰酸苄基乙醇胺的混合物2在在0 2/醋酸溶液中醋酸溶液中,几种缓蚀剂对黄铜几种缓蚀剂对黄铜(63/37)的缓蚀效果的高低顺序的缓蚀效果的高低顺序:琼脂琼脂焦焦酚酚丹宁丹宁阿阿拉伯胶拉伯胶糊精糊精明胶。明胶。此外此外,糠醛及环己酮在醋酸中均表现出良好的缓蚀效果糠醛及环己酮在醋酸中均表现出良好的缓蚀效果,3铝及铝合金用缓蚀剂铝及铝合金用缓蚀剂阿拉伯胶、明胶、糊精等高分子胶体物质及硫脲衍生阿拉伯胶、明胶、糊精等高分子胶体物质及硫脲衍生物等有机化合物作为醋酸溶液中铝用缓蚀剂。此外物等有机化合物作为醋酸溶液中铝用缓蚀剂。此外,还还引荐铬酸盐、亚硝

49、酸盐及亚砷酸盐等无机盐类作为抑引荐铬酸盐、亚硝酸盐及亚砷酸盐等无机盐类作为抑制醋酸对铝腐蚀的缓蚀剂。制醋酸对铝腐蚀的缓蚀剂。涤纶消费工艺中,主要的腐蚀介质有:(1)醋酸+-,醋酸+-+-含-醋酸是消费过程的强腐蚀介质,金属在含-醋酸中会发生电化学腐蚀反响,其腐蚀速率与浓度、温度等有关。在氧化反响部分由于醋酸浓度高(95%),反响温度高(180200),含氧且含-,-比-活性更强。-优先吸附于钝化膜某些部位,与阳离子结合生成可溶性溴化物,会诱发不锈钢外表生成小蚀坑,并加速均匀腐蚀。因此对反响器及相邻设备需求采用耐蚀性更好的钛材。假设温度小于105,醋酸及-浓度降低,对枯燥及回收系统设备,含钼的不

50、锈钢(317,316)处于钝化区,可以采用。工艺设备堵塞时常用碱洗,会带来-,呵斥某些设备处于醋酸+-+-的腐蚀环境。缝隙腐蚀在引进设备时根本上已思索了防钛缝隙腐蚀的设计。如氧化反响器上部有层塔盘,醋酸蒸馏塔下部也有多层塔盘,由于塔壁与塔盘接触有缝隙,故该部位塔体及塔板均采用了-合金。接纳、人孔法兰密封面均衬上-合金。但对第二薄膜蒸发器却思索不周,虽然搅拌器采用-,筒体选用钛。上下两筒体采用衬钛板唇焊缝,碳钢法兰用型夹头紧固,因此在筒体内壁构成一个环形缝隙,这样在含溴少氧缺水浓醋酸的作用下发生缝隙腐蚀,促使氢化氢脆,最终导致钛唇焊缝多次开裂走漏,曾用高分子合金修补堵漏失败,后在内壁环状缝隙处施行氩弧焊填充钛丝以消除走漏,但不久环状焊缝处仍有腐蚀开裂。后重新设计、改良构造,采用作筒体,但内壁环焊缝有严重腐蚀。由于该设备内壁遭到高温浓缩醋酸及残渣颗粒的冲蚀,钛与均不是理想资料,建议象洛阳石化采用-或仪征化纤采用-。