延迟焦化腐蚀与防护1

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1、延迟焦化装置腐蚀与防护延迟焦化装置腐蚀与防护一、腐蚀基础知识一、腐蚀基础知识1 腐蚀的定义腐蚀的定义 腐蚀：材料与周围的环境发生作用产生的破坏腐蚀：材料与周围的环境发生作用产生的破坏或变质。或变质。 材料材料金属材料与非金属材料金属材料与非金属材料 环境环境液体环境、气体环境、固体环境、混液体环境、气体环境、固体环境、混合环境合环境 破坏破坏减薄、开裂、穿孔、变形等减薄、开裂、穿孔、变形等 变质变质变色、变脆、强度下降、性能改变等变色、变脆、强度下降、性能改变等2 金属腐蚀的根源金属腐蚀的根源(1)腐蚀产生的原因腐蚀产生的原因 从热力学的观点看，绝大多数金属都具有与周围介质发生作用而转从热力学

2、的观点看，绝大多数金属都具有与周围介质发生作用而转入氧化状态（离子状态）的倾向，这一过程就是腐蚀。腐蚀过程入氧化状态（离子状态）的倾向，这一过程就是腐蚀。腐蚀过程是金属由热力学不稳定的单质状态转变为热力学稳定的化合物状是金属由热力学不稳定的单质状态转变为热力学稳定的化合物状态的过程，是一种自发的过程。态的过程，是一种自发的过程。因此，金属的热力学不稳定性是因此，金属的热力学不稳定性是其腐蚀的根源。其腐蚀的根源。 金属是否发生腐蚀的判据：金属是否发生腐蚀的判据： 金属金属氧化物氧化物 G=GG=G产产-G-G反反 G G0 0 过程不能自发进行，不腐蚀过程不能自发进行，不腐蚀 G G0 0 过程

3、能自发进行，腐蚀过程能自发进行，腐蚀(2)(2)腐蚀的类型腐蚀的类型腐蚀的类型腐蚀的类型按腐蚀机理分类：按腐蚀机理分类：按腐蚀机理分类：按腐蚀机理分类：化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀化学腐蚀：化学腐蚀：化学腐蚀：化学腐蚀：金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。的破坏。的破坏。的破坏。特点：特点：特点：特点：非电解质中的氧化剂直接与金属表面的原子相互作用，非电解质中的氧化

4、剂直接与金属表面的原子相互作用，非电解质中的氧化剂直接与金属表面的原子相互作用，非电解质中的氧化剂直接与金属表面的原子相互作用，形成腐蚀产物。形成腐蚀产物。形成腐蚀产物。形成腐蚀产物。电化学腐蚀：电化学腐蚀：电化学腐蚀：电化学腐蚀：金属表面与离子导电的介质发生电化学作用而金属表面与离子导电的介质发生电化学作用而金属表面与离子导电的介质发生电化学作用而金属表面与离子导电的介质发生电化学作用而产生的破坏。产生的破坏。产生的破坏。产生的破坏。 特点：特点：特点：特点：至少包含一个至少包含一个至少包含一个至少包含一个阳极反应阳极反应阳极反应阳极反应和一个和一个和一个和一个阴极反应阴极反应阴极反应阴极反

5、应，阳极反应和阴，阳极反应和阴，阳极反应和阴，阳极反应和阴极反应分别在极反应分别在极反应分别在极反应分别在不同的区域独立进行不同的区域独立进行不同的区域独立进行不同的区域独立进行，并以流过金属内部的电流和介，并以流过金属内部的电流和介，并以流过金属内部的电流和介，并以流过金属内部的电流和介质中的离子流联系在一起。质中的离子流联系在一起。质中的离子流联系在一起。质中的离子流联系在一起。物理腐蚀：物理腐蚀：物理腐蚀：物理腐蚀：金属由于物理溶解作用而引起的破坏。金属由于物理溶解作用而引起的破坏。金属由于物理溶解作用而引起的破坏。金属由于物理溶解作用而引起的破坏。三种类型的腐蚀中，三种类型的腐蚀中，三

6、种类型的腐蚀中，三种类型的腐蚀中，电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀最常见。最常见。最常见。最常见。按照按照腐蚀环境分类：腐蚀环境分类：腐蚀可分为腐蚀可分为介质腐蚀、大气腐蚀、介质腐蚀、大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀等；海水腐蚀、土壤腐蚀等； 按照按照引起腐蚀的介质分类：引起腐蚀的介质分类： 腐蚀可分为硫腐蚀、氯腐腐蚀可分为硫腐蚀、氯腐蚀、环烷酸腐蚀、氢腐蚀、氧腐蚀等。蚀、环烷酸腐蚀、氢腐蚀、氧腐蚀等。 按照腐蚀破坏的特征分类：腐蚀可分为按照腐蚀破坏的特征分类：腐蚀可分为按照腐蚀破坏的特征分类：腐蚀可分为按照腐蚀破坏的特征分类：腐蚀可分为全面腐蚀和局部腐蚀全面腐蚀和局部腐蚀全面腐蚀和局部腐

7、蚀全面腐蚀和局部腐蚀。全面腐蚀：全面腐蚀：全面腐蚀：全面腐蚀：腐蚀分布在腐蚀分布在腐蚀分布在腐蚀分布在整个金属表面上整个金属表面上整个金属表面上整个金属表面上，均匀腐蚀或不均匀；，均匀腐蚀或不均匀；，均匀腐蚀或不均匀；，均匀腐蚀或不均匀；局部腐蚀：局部腐蚀：局部腐蚀：局部腐蚀：腐蚀主要集中于金属表面腐蚀主要集中于金属表面腐蚀主要集中于金属表面腐蚀主要集中于金属表面某一区域某一区域某一区域某一区域，而其它区域则几乎，而其它区域则几乎，而其它区域则几乎，而其它区域则几乎不腐蚀。不腐蚀。不腐蚀。不腐蚀。应力腐蚀破裂：应力腐蚀破裂：应力腐蚀破裂：应力腐蚀破裂：在拉应力和某种特定腐蚀介质的共同作用下引在

8、拉应力和某种特定腐蚀介质的共同作用下引在拉应力和某种特定腐蚀介质的共同作用下引在拉应力和某种特定腐蚀介质的共同作用下引起的材料破裂。起的材料破裂。起的材料破裂。起的材料破裂。 小孔腐蚀：小孔腐蚀：小孔腐蚀：小孔腐蚀：在金属表面上产生小孔的一种局部腐蚀，腐蚀主要集在金属表面上产生小孔的一种局部腐蚀，腐蚀主要集在金属表面上产生小孔的一种局部腐蚀，腐蚀主要集在金属表面上产生小孔的一种局部腐蚀，腐蚀主要集中在某些活性点上，并向金属内部深处发展。中在某些活性点上，并向金属内部深处发展。中在某些活性点上，并向金属内部深处发展。中在某些活性点上，并向金属内部深处发展。 晶间腐蚀：晶间腐蚀：晶间腐蚀：晶间腐蚀

9、：由于晶界的杂质或由于晶界区某一合金元素的增加或由于晶界的杂质或由于晶界区某一合金元素的增加或由于晶界的杂质或由于晶界区某一合金元素的增加或由于晶界的杂质或由于晶界区某一合金元素的增加或减少，导致腐蚀发生在晶粒边界上，并沿着晶界向纵深处发展。减少，导致腐蚀发生在晶粒边界上，并沿着晶界向纵深处发展。减少，导致腐蚀发生在晶粒边界上，并沿着晶界向纵深处发展。减少，导致腐蚀发生在晶粒边界上，并沿着晶界向纵深处发展。电偶腐蚀：电偶腐蚀：电偶腐蚀：电偶腐蚀：当两种相互接触的不同金属浸在电解质溶液中时，由当两种相互接触的不同金属浸在电解质溶液中时，由当两种相互接触的不同金属浸在电解质溶液中时，由当两种相互接

10、触的不同金属浸在电解质溶液中时，由于电极电位不同而引起电位较负的金属腐蚀加剧的现象。于电极电位不同而引起电位较负的金属腐蚀加剧的现象。于电极电位不同而引起电位较负的金属腐蚀加剧的现象。于电极电位不同而引起电位较负的金属腐蚀加剧的现象。 选择性腐蚀：选择性腐蚀：选择性腐蚀：选择性腐蚀：合金中的某一组分由于腐蚀优先溶解到电解质溶液中去，从而合金中的某一组分由于腐蚀优先溶解到电解质溶液中去，从而合金中的某一组分由于腐蚀优先溶解到电解质溶液中去，从而合金中的某一组分由于腐蚀优先溶解到电解质溶液中去，从而造成另一组分富集于金属表面的腐蚀现象。造成另一组分富集于金属表面的腐蚀现象。造成另一组分富集于金属表

11、面的腐蚀现象。造成另一组分富集于金属表面的腐蚀现象。氢损伤：氢损伤：氢损伤：氢损伤： 在某些介质中，因腐蚀或其它原因产生的氢原子渗入金属内部对金在某些介质中，因腐蚀或其它原因产生的氢原子渗入金属内部对金在某些介质中，因腐蚀或其它原因产生的氢原子渗入金属内部对金在某些介质中，因腐蚀或其它原因产生的氢原子渗入金属内部对金属造成破坏。通常为氢鼓泡、氢脆、氢致开裂、表面脱碳氢腐蚀。属造成破坏。通常为氢鼓泡、氢脆、氢致开裂、表面脱碳氢腐蚀。属造成破坏。通常为氢鼓泡、氢脆、氢致开裂、表面脱碳氢腐蚀。属造成破坏。通常为氢鼓泡、氢脆、氢致开裂、表面脱碳氢腐蚀。 缝隙腐蚀：缝隙腐蚀：缝隙腐蚀：缝隙腐蚀：由于微小

12、缝隙的存在所造成的缝隙部位的金属遭受腐蚀的现象。由于微小缝隙的存在所造成的缝隙部位的金属遭受腐蚀的现象。由于微小缝隙的存在所造成的缝隙部位的金属遭受腐蚀的现象。由于微小缝隙的存在所造成的缝隙部位的金属遭受腐蚀的现象。 磨损腐蚀：磨损腐蚀：磨损腐蚀：磨损腐蚀：由于腐蚀和磨损的联合作用，造成金属腐蚀加快的现象。由于腐蚀和磨损的联合作用，造成金属腐蚀加快的现象。由于腐蚀和磨损的联合作用，造成金属腐蚀加快的现象。由于腐蚀和磨损的联合作用，造成金属腐蚀加快的现象。 气蚀：气蚀：气蚀：气蚀：液流在低压区中析出的气体在高压区重新消失并产生空位，空液流在低压区中析出的气体在高压区重新消失并产生空位，空液流在低

13、压区中析出的气体在高压区重新消失并产生空位，空液流在低压区中析出的气体在高压区重新消失并产生空位，空位围的液体位围的液体位围的液体位围的液体 以极高的速度填补空位，由此造成对金属表面产生冲蚀的现象。以极高的速度填补空位，由此造成对金属表面产生冲蚀的现象。以极高的速度填补空位，由此造成对金属表面产生冲蚀的现象。以极高的速度填补空位，由此造成对金属表面产生冲蚀的现象。 垢下腐蚀：垢下腐蚀：垢下腐蚀：垢下腐蚀：由于金属表面局部区域的垢物附着，造成垢物下面金属腐蚀的由于金属表面局部区域的垢物附着，造成垢物下面金属腐蚀的由于金属表面局部区域的垢物附着，造成垢物下面金属腐蚀的由于金属表面局部区域的垢物附着

14、，造成垢物下面金属腐蚀的现象。又称沉积腐蚀。现象。又称沉积腐蚀。现象。又称沉积腐蚀。现象。又称沉积腐蚀。 (3)腐蚀类型的几点说明腐蚀类型的几点说明腐蚀电池的形成是金属产生电化学腐蚀的根本原因。腐蚀电池的形成是金属产生电化学腐蚀的根本原因。腐蚀电池的形成是金属产生电化学腐蚀的根本原因。腐蚀电池的形成是金属产生电化学腐蚀的根本原因。同一介质不同金属（电偶电池）同一金属介质成分不同（浓差电池）同一介质同一金属的不同部位（腐蚀微电池）腐蚀电池浓差电池腐蚀缝隙腐蚀垢下腐蚀点、孔蚀微电池腐蚀全面腐蚀晶间（界）腐蚀选择性腐蚀氢氢损损伤伤：腐腐蚀蚀反反应应或或临临氢氢介介质质分分解解产产生生的的氢氢进进入入

15、金金属属后后，会会对对金属材料产生一系列的破坏（损伤），常见的形式有：金属材料产生一系列的破坏（损伤），常见的形式有：氢氢鼓鼓泡泡： 进进入入金金属属内内部部的的初初生生态态氢氢结结合合成成氢氢分分子子，产产生生巨巨大大的的内内压压，造造成成金金属属局局部部分层并产生鼓起的现象。分层并产生鼓起的现象。氢脆金属内部由于氢的进入而使得金属材料变脆、韧性和抗拉强度下降的现象。氢脆金属内部由于氢的进入而使得金属材料变脆、韧性和抗拉强度下降的现象。表表面面脱脱碳碳： 渗渗入入金金属属表表面面的的氢氢与与金金属属表表面面的的渗渗碳碳体体发发生生反反应应生生成成甲甲烷烷，使使得得钢钢表表面面渗碳体减少，导致

16、金属表面硬度和疲劳极限降低的现象。渗碳体减少，导致金属表面硬度和疲劳极限降低的现象。氢氢腐腐蚀蚀：渗渗入入金金属属内内部部的的氢氢与与渗渗碳碳体体反反应应生生成成甲甲烷烷，由由于于甲甲烷烷的的低低扩扩散散能能力力，随随反反应的进行不断积聚，形成局部高压，导致材料发生开裂破坏的现象。应的进行不断积聚，形成局部高压，导致材料发生开裂破坏的现象。氢氢致致开开裂裂： 金金属属内内部部不不同同层层面面上上沿沿扎扎制制方方向向产产生生的的裂裂纹纹相相互互连连接接，形形成成阶阶梯梯状状的的裂裂纹。又称诱发阶梯裂纹。纹。又称诱发阶梯裂纹。湿湿H2O环境中，钢材还可能发生环境中，钢材还可能发生硫化物应力腐蚀开裂

17、和应力导向氢致硫化物应力腐蚀开裂和应力导向氢致开裂。开裂。硫硫化化物物应应力力腐腐蚀蚀开开裂裂(SSCC) ：湿湿H2O环环境境中中，腐腐蚀蚀产产生生的的原原子子态态氢氢渗渗入入钢钢的的内内部部，固固溶溶于于金金属属的的晶晶格格中中，使使钢钢的的脆脆性性增增加加，在在拉拉应应力（外部或残余）的作用下形成的开裂。力（外部或残余）的作用下形成的开裂。 应力导向氢致开裂应力导向氢致开裂(SOHIC) ：在应力的引导下，夹杂物或缺陷处因在应力的引导下，夹杂物或缺陷处因氢的聚集产生的裂纹沿着垂直于应力的方向（钢板的厚度方向）氢的聚集产生的裂纹沿着垂直于应力的方向（钢板的厚度方向）发展导致的开裂。发展导致

18、的开裂。 全面腐蚀全面腐蚀 全面腐蚀全面腐蚀+局部减薄爆破局部减薄爆破 应力腐蚀破裂应力腐蚀破裂 （碳钢蒸汽线碱脆）（碳钢蒸汽线碱脆） 应力腐蚀破裂应力腐蚀破裂 （3RE60双相不锈钢的氯脆） 点、孔蚀 晶间腐蚀电偶腐蚀电偶腐蚀 冲刷腐蚀穿孔 气蚀全面腐蚀全面腐蚀+冲蚀冲蚀烟气露点腐蚀晶间型应力腐蚀裂纹晶间型应力腐蚀裂纹晶间型应力腐蚀裂纹晶间型应力腐蚀裂纹 宏观照片（左）宏观照片（左）宏观照片（左）宏观照片（左） 微观照片微观照片微观照片微观照片 ( (右）右）右）右） 氢鼓泡氢鼓泡氢鼓泡氢鼓泡（HBHB）氢致开裂也称氢诱发氢致开裂也称氢诱发氢致开裂也称氢诱发氢致开裂也称氢诱发阶梯裂纹（阶梯裂

19、纹（阶梯裂纹（阶梯裂纹（HICHIC）硫化物应力腐蚀开裂硫化物应力腐蚀开裂硫化物应力腐蚀开裂硫化物应力腐蚀开裂 （SSCCSSCC）应力导向氢致开裂应力导向氢致开裂应力导向氢致开裂应力导向氢致开裂（SOHICSOHIC）(4)金属腐蚀速度的表示方法（均匀腐蚀）金属腐蚀速度的表示方法（均匀腐蚀） 质量表示法：单位时间单位金属表面积上金属质量的变化。质量表示法：单位时间单位金属表面积上金属质量的变化。 有减重表示法和增重表示法有减重表示法和增重表示法,常用的单位有常用的单位有 g/m2h, mg/dm2h等。等。 深度表示法：单位时间内金属厚度的减少。常用单位：深度表示法：单位时间内金属厚度的减少

20、。常用单位：mm/a(每每年毫米年毫米)、ipy(每年英寸每年英寸) 等。等。电流密度表示法电流密度表示法 ：金属单位面积上流过的阳极电流的大小。常用的：金属单位面积上流过的阳极电流的大小。常用的单位有单位有A/m2、mA/cm2、A/cm2等。等。 常用腐蚀速度单位的换算因子常用腐蚀速度单位的换算因子 1 inch=1000mil 1mil=0.0254mm腐蚀速度单位 换 算 因 子 g/m2.hmg/dm2.dmm/aipympyg/m2.hmg/dm2.d mm/a ipympy14.1710-3 1.44 10-3 2.9 2.9 10-3 2401274 696 0.696 8.7

21、6/3.6510-2 / 125.42.54 10-2 0.345/ 1.44 10-3 /3.94 10-2 110-3345/ 1.44 / 39.41031 均匀腐蚀的十级标准均匀腐蚀的十级标准耐蚀性评定耐蚀性等级腐蚀深度，mm/aI 完全耐蚀10.001II 很耐蚀20.001 0.005 30.005 0.01III 耐蚀40.01 0.0550.05 0.1IV 尚耐蚀60.1 0.570.5 1.0 V 欠耐蚀81.0 5.095.0 10.0 VI 不耐蚀 10 10.0均匀腐蚀的三级标准均匀腐蚀的三级标准耐蚀性评定耐蚀性等级腐蚀速度，mm/a耐蚀可用不可用1230. 10.1

22、 1.0 1.0(5)影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素 金属材料的因素：金属材料的因素： 金属的化学稳定性金属的化学稳定性 合金成分合金成分 金相组织与热处理状态金相组织与热处理状态 金属表面状态金属表面状态 变形及应力状态变形及应力状态 环境因素：环境因素： 介质介质pH值值 介质的成分及浓度介质的成分及浓度 介质的温度、压力介质的温度、压力 介质的流动状态介质的流动状态 电偶作用电偶作用 环境细节和可能的变化环境细节和可能的变化3 常用的腐蚀控制手段常用的腐蚀控制手段 尽管腐蚀过程是不可避免的，但从动力学的角度，可尽管腐蚀过程是不可避免的，但从动力学的角度，可采用各种手段对腐蚀进行控制

23、。采用各种手段对腐蚀进行控制。 根据腐蚀过程的电化学理论，腐蚀速度的大小可以用根据腐蚀过程的电化学理论，腐蚀速度的大小可以用腐蚀电流（密度）来表示，根据欧姆定律腐蚀电流（密度）来表示，根据欧姆定律: I=E/R E腐腐蚀电蚀电池的池的电电位差，即腐位差，即腐蚀蚀反反应应推推动动力力 R腐腐蚀蚀反反应应（过过程）阻力程）阻力 只要使只要使E减小、减小、R增大就可以使增大就可以使I 降低。降低。(1) 腐蚀控制措施腐蚀控制措施 合理选材合理选材 阴极保护阴极保护 阳极保护阳极保护 介质处理介质处理 添加缓蚀剂添加缓蚀剂 金属表面覆盖层金属表面覆盖层 防腐蚀结构设计防腐蚀结构设计 工艺流程改进工艺流

24、程改进合理选用耐蚀材料：合理选用耐蚀材料：根据不同的介质环境和使用条件，选用合适的金根据不同的介质环境和使用条件，选用合适的金属材料和非金属材料，腐蚀速率在允许的范围之内；属材料和非金属材料，腐蚀速率在允许的范围之内；阴极保护：阴极保护：利用金属电化学腐蚀原理，将被保护金属设备进行外加阴利用金属电化学腐蚀原理，将被保护金属设备进行外加阴极极化，以降低或防止金属的腐蚀。常用的有外加电流阴极保护和牺极极化，以降低或防止金属的腐蚀。常用的有外加电流阴极保护和牺牲阳极的阴极保护；牲阳极的阴极保护；阳极极化：阳极极化：对于钝化溶液和易钝化金属组成的腐蚀体系，采用外加阳对于钝化溶液和易钝化金属组成的腐蚀体

25、系，采用外加阳极电流的方法使被保护金属设备进行阳极钝化，以降低金属的腐蚀；极电流的方法使被保护金属设备进行阳极钝化，以降低金属的腐蚀；介质处理：介质处理：去除介质中促进腐蚀的有害成分、调节去除介质中促进腐蚀的有害成分、调节pH、湿度等方法、湿度等方法达到降低腐蚀。达到降低腐蚀。添加缓蚀剂：添加缓蚀剂：添加缓蚀剂：添加缓蚀剂：往介质中添加少量能阻止或减缓金属腐蚀的物质以保护金往介质中添加少量能阻止或减缓金属腐蚀的物质以保护金往介质中添加少量能阻止或减缓金属腐蚀的物质以保护金往介质中添加少量能阻止或减缓金属腐蚀的物质以保护金属；属；属；属； 金属表面覆盖层：金属表面覆盖层：金属表面覆盖层：金属表面

26、覆盖层：在金属表面喷、衬、渗、镀、涂上一层耐蚀性较好的在金属表面喷、衬、渗、镀、涂上一层耐蚀性较好的在金属表面喷、衬、渗、镀、涂上一层耐蚀性较好的在金属表面喷、衬、渗、镀、涂上一层耐蚀性较好的金属或非金属物质，以及将金属进行氧化、磷化处理，使被保护金属或非金属物质，以及将金属进行氧化、磷化处理，使被保护金属或非金属物质，以及将金属进行氧化、磷化处理，使被保护金属或非金属物质，以及将金属进行氧化、磷化处理，使被保护 金属表面与介质机械隔离来减缓金属的腐蚀；金属表面与介质机械隔离来减缓金属的腐蚀；金属表面与介质机械隔离来减缓金属的腐蚀；金属表面与介质机械隔离来减缓金属的腐蚀； 防腐蚀结构设计：防腐

27、蚀结构设计：防腐蚀结构设计：防腐蚀结构设计：采用合理的结构形式，避免因腐蚀介质的冲刷、沉积、采用合理的结构形式，避免因腐蚀介质的冲刷、沉积、采用合理的结构形式，避免因腐蚀介质的冲刷、沉积、采用合理的结构形式，避免因腐蚀介质的冲刷、沉积、滞留、异种金属的接触等原因造成金属的腐蚀；滞留、异种金属的接触等原因造成金属的腐蚀；滞留、异种金属的接触等原因造成金属的腐蚀；滞留、异种金属的接触等原因造成金属的腐蚀； 工艺操作改进：工艺操作改进：工艺操作改进：工艺操作改进：通过改变工艺操作参数、以及改变介质的流向、流速通过改变工艺操作参数、以及改变介质的流向、流速通过改变工艺操作参数、以及改变介质的流向、流速

28、通过改变工艺操作参数、以及改变介质的流向、流速等方法，达到减缓金属腐蚀的目的。等方法，达到减缓金属腐蚀的目的。等方法，达到减缓金属腐蚀的目的。等方法，达到减缓金属腐蚀的目的。1焦化原料中的腐蚀介质焦化原料中的腐蚀介质 焦化装置加工含硫原油和劣质原油的倾向加大，原料焦化装置加工含硫原油和劣质原油的倾向加大，原料中腐蚀性物质的含量和种类增加，腐蚀情况复杂。焦化原中腐蚀性物质的含量和种类增加，腐蚀情况复杂。焦化原料中的腐蚀性物质主要为料中的腐蚀性物质主要为各种形态的硫化物（主要腐蚀介各种形态的硫化物（主要腐蚀介质）、氮化物、氯化物、有机酸等，质）、氮化物、氯化物、有机酸等，这些腐蚀性物质会产这些腐蚀

29、性物质会产生各种类型的腐蚀。焦化原料中的硫含量往往比原油中的生各种类型的腐蚀。焦化原料中的硫含量往往比原油中的硫含量高得多。硫含量高得多。二、焦化装置设备防腐二、焦化装置设备防腐几种原油的酸值及其硫、盐、重金属含量几种原油的酸值及其硫、盐、重金属含量原油品种密度g/m3(20 ) 酸值mgKOH/g含盐mg/l含硫Wt%金属含量，ppmFeNiVCuCaMgNaPb管输925.52.8045.861.0410.519.02.3411.815黄岛901.41.63106.30.849.6921.71.360.06大庆860.90.089.90.12.262.730.12苏北857.91.4419

30、.500.225.5016.00.290.32.4惠州825.10.1026.100.082.102.200.21.70.68.20.06西江832.20.42488.50.046.000.500.070.5阿曼851.50.3316.241.048.835.717.150.28米那斯846.70.213.290.151.707.600.170.150.30.577.760.19几种原油的酸值及其硫、盐、重金属含量（续几种原油的酸值及其硫、盐、重金属含量（续1）原油品种密度g/m3(20 ) 酸值mgKOH/g含盐mg/l含硫Wt%金属含量，ppmFeNiVCuCaMgNaPb拉比845.70

31、.090.361.31.330.540.190.560.724.70.19阮东824.40.10.081.52.000.020.06111.356奥斯伯格841.60.3345.90.271.191.421.540.020.890.8213.20.26布伦特829.50.093610.494.001.405.24.21.51690.04伊朗860.30.171.62.1010.272.20.10.470.836.83浪博828.32.957.50.350.772.670.50.050.490.13.620.04马西拉862.30.8350.60.505.706.208.30.1124.71.6

32、16.71.1卡宾达878.51.29179.00.142.0017.02.40.30.479几种原油的酸值及其硫、盐、重金属含量（续几种原油的酸值及其硫、盐、重金属含量（续2）原油品种密度g/m3(20 ) 酸值mgKOH/g含盐mg/l含硫Wt%金属含量，ppmFeNiVCuCaMgNaPb白虎934.83.44301.90.6617245841.60.49.83.989.613邦诏772.00.14139.00.093.500.30.150.14班切马斯811.20.42109.00.054.400.50.0310.110.3卡基832.30.3546.70.081.803.00.100

33、.10.750.1577.9魁托934.83.44301.90.6617.245.841.60.49.83989.613塔皮斯718.20.4924.30.031.201.450.020.023.280.4310.4穆尔班824.80.330.791.222.12.50.033.950.353.450.03某某120万吨万吨/年焦化装置硫分布及硫平衡情况年焦化装置硫分布及硫平衡情况名称组分流量，t/d收率，%硫含量，w%总硫量，t/d原料渣油33952.04769.50产品干气1975.809.1618.037汽油50514.870.7143.606柴油113233.341.09312.371

34、液态烃551.627.133.922轻蜡57516.941.2877.402重蜡762.241.7451.326焦碳85625.212.5321.657 硫：硫：以有机硫的形式存在于原料中，经焦化反应后一部分转化为以有机硫的形式存在于原料中，经焦化反应后一部分转化为无机硫（无机硫（H2S），存在于焦），存在于焦 化干气中，少量存在于焦化汽油和液化干气中，少量存在于焦化汽油和液态烃中，态烃中，各种形态的有机硫分别存在于汽油、柴油、液态烃、轻各种形态的有机硫分别存在于汽油、柴油、液态烃、轻蜡油、重蜡油、焦炭等产品中；蜡油、重蜡油、焦炭等产品中； 氮：氮：以有机氮的形式存在于原料中，经焦化反应后一部

35、分转化为以有机氮的形式存在于原料中，经焦化反应后一部分转化为无机氮（无机氮（H3N），极少部分转化为），极少部分转化为HCN，出现在分馏塔顶系统和出现在分馏塔顶系统和吸收、稳定系统；吸收、稳定系统； 氯：氯：以有机氯的形式存在于原料中，经焦化反应后转化为无机氯以有机氯的形式存在于原料中，经焦化反应后转化为无机氯（HCl），），注水中也会带入氯化物，经高温水解作用生成注水中也会带入氯化物，经高温水解作用生成HCl，出现在分馏塔顶系统和吸收、稳定系统；出现在分馏塔顶系统和吸收、稳定系统； 有机酸：有机酸：主要以环烷酸的形式存在于原料中，经焦化反应后部分主要以环烷酸的形式存在于原料中，经焦化反应后部

36、分分解，分解，残留的环烷酸存在于重质馏分油中。残留的环烷酸存在于重质馏分油中。2 2 焦化装置存在的腐蚀类型焦化装置存在的腐蚀类型 腐蚀介质（种类、含量、状态）腐蚀介质（种类、含量、状态） 腐蚀类型的判断腐蚀类型的判断 环境条件（温度、压力、干湿情况）环境条件（温度、压力、干湿情况） 使用的材料（成分、组织、热处理状态）使用的材料（成分、组织、热处理状态） 根据焦化原料中所含有的腐蚀性物质、生产工艺、设备及管道所使用的材料来分析，根据焦化原料中所含有的腐蚀性物质、生产工艺、设备及管道所使用的材料来分析，焦化装置大致存在以硫腐蚀为主的下列各种腐蚀类型：焦化装置大致存在以硫腐蚀为主的下列各种腐蚀类

37、型： SH2SRSH型腐蚀型腐蚀 （高温）（高温） SH2SRSHRCOOH型腐蚀型腐蚀 （高温）（高温） H2SHClNH3H2O型腐蚀型腐蚀 （低温）（低温） H2SHCNHClH2O（湿（湿H2S）型腐蚀（低温）型腐蚀（低温） 高温氧化和硫化腐蚀（辐射炉管）高温氧化和硫化腐蚀（辐射炉管） 烟气的低温露点腐蚀（对流炉管、热管）烟气的低温露点腐蚀（对流炉管、热管）(1) 高温高温SH2SRSH型腐蚀型腐蚀 发生部位：焦炭塔内壁、焦炭塔顶大油气线、加热炉炉管内壁、炉出口至焦炭塔管线发生部位：焦炭塔内壁、焦炭塔顶大油气线、加热炉炉管内壁、炉出口至焦炭塔管线及其相及其相 应的转动设备；应的转动设备

38、； 腐蚀形态：腐蚀形态：高温硫化物的全面腐蚀。高温硫化物的全面腐蚀。焦炭塔的中、下部塔内壁焦炭塔的中、下部塔内壁通常附有一层牢固而致密的焦碳保护层，隔离了腐蚀介质，一通常附有一层牢固而致密的焦碳保护层，隔离了腐蚀介质，一般情况腐蚀不重；般情况腐蚀不重；焦炭塔顶部、焦炭塔上部泡沫段及气液相交界部位、加热炉辐射管内壁、炉出口至焦炭焦炭塔顶部、焦炭塔上部泡沫段及气液相交界部位、加热炉辐射管内壁、炉出口至焦炭塔管线及其相应的转动设备等部位塔管线及其相应的转动设备等部位由于温度较高，因为高温硫化物的作用而不同程度由于温度较高，因为高温硫化物的作用而不同程度的腐蚀，使用的材料不同，原料中硫含量不同，其腐蚀

39、的速度也差别较大。的腐蚀，使用的材料不同，原料中硫含量不同，其腐蚀的速度也差别较大。高压水的过度冲刷会造成塔壁腐蚀的加剧；塔外壁焊高压水的过度冲刷会造成塔壁腐蚀的加剧；塔外壁焊有立柱加强或保温不好的部位，由有立柱加强或保温不好的部位，由于冷凝作用形成了于冷凝作用形成了H2SHClNH3H2O型腐蚀介质，腐蚀最为严重。型腐蚀介质，腐蚀最为严重。我国某炼油厂碳钢焦炭塔的腐蚀情况（1982）部位部位外观检查外观检查塔壁厚度（塔壁厚度（mm）顶数第一顶数第一至第二环至第二环缝附近缝附近腐蚀较严重。钢板明显下凹，凹腐蚀较严重。钢板明显下凹，凹下部分表面高低不平，腐蚀严重下部分表面高低不平，腐蚀严重处表面

40、均无焦炭层。第一道环缝处表面均无焦炭层。第一道环缝约约1/2凸出，第二道环缝约凸出，第二道环缝约1/5凸凸出，凸出高度出，凸出高度8 10mm第一道环缝附近封头厚度一般第一道环缝附近封头厚度一般在在15mm左右，多数在左右，多数在20mm以上。第一道环缝下筒体厚度以上。第一道环缝下筒体厚度一般为一般为12 13mm，最薄处最薄处10.4mm顶数第二顶数第二圈圈板圈圈板顶数第三道环缝有一处高顶数第三道环缝有一处高8 10mm凸出凸出有四处出现腐蚀减薄，一般在有四处出现腐蚀减薄，一般在20mm以上，最薄以上，最薄16mm顶数第三顶数第三圈圈板圈圈板有二处局部减薄，一般在有二处局部减薄，一般在20m

41、m以上，最薄以上，最薄15.5mm顶数第六顶数第六圈圈板圈圈板下部环缝有二处高约下部环缝有二处高约5 7mm凸凸出出有三处局部减薄，北侧一块直有三处局部减薄，北侧一块直径径300mm为为17.4mm，南侧一南侧一块直径块直径500mm为为19.3mm，西西侧一块直径侧一块直径500mm为为17.8mm，其余其余20mm以上以上我国部分炼油厂碳钢焦炭塔的腐蚀状况（1995）厂名焦炭塔腐蚀状况原料含硫，wt%石油二厂基本无腐蚀胜利炼油厂塔顶腐蚀较为严重，以3号塔为例，顶部第一至第二道环焊缝凸出高度8 10mm；原始厚度24mm的塔壁局部最薄处10.4mm，一般为12 13mm，上部20g塔壁腐蚀率

42、1mm/a，凡腐蚀之处，塔内壁不结焦。1 1.5金陵分公司炼油厂塔顶呈大坑点腐蚀，蚀坑直径10 30mm，深3 5mm；封头环焊缝熔合区出现腐蚀，焊缝凸出3 4mm；除焦口接管管壁由原14mm减薄至3mm，造成开裂着火。1 1.5独山子炼油厂轻微腐蚀，局部点蚀茂名炼油厂基本无腐蚀荆门炼油厂均匀腐蚀，塔壁减薄1.8 mm乌鲁木齐炼油厂基本无腐蚀大庆炼油厂基本无腐蚀(2) 高温高温SH2SRSHRCOOH型腐蚀型腐蚀腐蚀部位：加热炉辐射管内壁、炉出口至焦炭塔管线、焦炭塔顶腐蚀部位：加热炉辐射管内壁、炉出口至焦炭塔管线、焦炭塔顶油气线、分馏塔集油箱及塔底部位、分馏塔的高温重油抽出线、油气线、分馏塔集

43、油箱及塔底部位、分馏塔的高温重油抽出线、输送泵及其相关管线；输送泵及其相关管线；腐蚀形态：表现为高温硫和环烷酸的协同腐蚀，腐蚀形态：表现为高温硫和环烷酸的协同腐蚀，以非均匀全面减以非均匀全面减薄和尖锐孔洞及锐边腐蚀沟槽薄和尖锐孔洞及锐边腐蚀沟槽 的形貌出现。的形貌出现。尤其是尤其是分馏塔的集分馏塔的集油箱部位，仍以高温硫腐蚀为主。油箱部位，仍以高温硫腐蚀为主。(3) 低温低温H2SHClNH3H2O型腐蚀型腐蚀腐蚀部位：腐蚀部位：分馏塔顶部塔壁及塔盘、塔顶冷凝冷却系统和塔顶循环系统；分馏塔顶部塔壁及塔盘、塔顶冷凝冷却系统和塔顶循环系统；腐蚀形态：腐蚀形态：碳钢为非均匀全面腐蚀、坑腐蚀、垢下腐蚀

44、；不锈钢为点腐蚀。碳钢为非均匀全面腐蚀、坑腐蚀、垢下腐蚀；不锈钢为点腐蚀。 原料中的硫化物、氮化物、氯化物经过裂解或高温水解，分别生成原料中的硫化物、氮化物、氯化物经过裂解或高温水解，分别生成H2S、NH3 和和HCl，由于，由于NH3的中和作用缓解了的中和作用缓解了H2S、 HCl的均匀腐蚀，但促进了点蚀、坑蚀、的均匀腐蚀，但促进了点蚀、坑蚀、垢下腐蚀等局部腐蚀。垢下腐蚀等局部腐蚀。 NH3 与与HCl作用生成作用生成NH4Cl，在温度低、流速低的部位造，在温度低、流速低的部位造成设备、管线的堵塞，垢下腐蚀和磨损腐蚀加剧，成设备、管线的堵塞，垢下腐蚀和磨损腐蚀加剧，尤其是分馏塔顶循环线，常常

45、尤其是分馏塔顶循环线，常常由于铵盐的结晶造成堵塞，常常由于腐蚀而减薄甚至穿孔由于铵盐的结晶造成堵塞，常常由于腐蚀而减薄甚至穿孔。直接加工重质原油的焦化装置，其分馏塔顶系统将产生直接加工重质原油的焦化装置，其分馏塔顶系统将产生HCl H2S型腐蚀，系统将型腐蚀，系统将产生全面腐蚀，类似于常减压装置常压塔顶系统的腐蚀。产生全面腐蚀，类似于常减压装置常压塔顶系统的腐蚀。分馏塔顶循入口塔盘腐蚀全面腐蚀+坑点腐蚀 蚀坑直径1.52mm， 最深0.8mm 胜利炼油厂焦化分馏塔塔顶冷凝水分析胜利炼油厂焦化分馏塔塔顶冷凝水分析分析项目pH氨氮，mg/l硫化物，mg/l游离CN-，mg/l总CN-，mg/lCl

46、-，mg/l分析结果9.15 9.382307 27866000680013.0013.90201.502213.8513.80(4) 低温低温H2SHCNHClH2O（湿（湿H2S）型腐蚀）型腐蚀腐蚀部位：瓦斯线、污水线、吸收稳定系统的设备及管线；腐蚀部位：瓦斯线、污水线、吸收稳定系统的设备及管线；腐蚀形态：以非均匀全面腐蚀加坑点腐蚀的形貌出现，有时还会腐蚀形态：以非均匀全面腐蚀加坑点腐蚀的形貌出现，有时还会出出 现氢鼓泡（现氢鼓泡（HB）、）、氢脆、氢致开裂（氢脆、氢致开裂（HIC）、）、SOHIC及及SSCC 等损伤形式。等损伤形式。 SOHIC和和SSCC是危害性最大的腐蚀，尤其是低合

47、金高强是危害性最大的腐蚀，尤其是低合金高强度钢及其焊接接头部位。度钢及其焊接接头部位。对于使用不锈钢的设备和管线应当引起重视，避免发生不锈钢的对于使用不锈钢的设备和管线应当引起重视，避免发生不锈钢的点蚀和氯化物应力腐蚀开裂。点蚀和氯化物应力腐蚀开裂。腐蚀部位：腐蚀部位：加热炉辐射段炉管外表面；加热炉辐射段炉管外表面；腐蚀形态：腐蚀形态：全面腐蚀减薄，一般情况表面有氧全面腐蚀减薄，一般情况表面有氧化皮，局部过热部位出现氧化爆皮。化皮，局部过热部位出现氧化爆皮。 (4) 高温氧化和硫化腐蚀（辐射炉管）高温氧化和硫化腐蚀（辐射炉管）高温氧化和硫化造成的氧化爆皮是加热炉辐射管外壁腐蚀的高温氧化和硫化造

48、成的氧化爆皮是加热炉辐射管外壁腐蚀的主要形式。主要形式。其腐蚀程度与燃料中的硫含量和炉管表面温度其腐蚀程度与燃料中的硫含量和炉管表面温度有关，燃烧高硫燃料时，辐射炉管外壁将遭受高温硫化和有关，燃烧高硫燃料时，辐射炉管外壁将遭受高温硫化和高温氧化的联合作用，腐蚀会更加严重。高温氧化的联合作用，腐蚀会更加严重。据某厂统计，辐射管所有损坏事故中，氧化爆皮占据某厂统计，辐射管所有损坏事故中，氧化爆皮占36.4%，腐蚀减薄占腐蚀减薄占42.4%，因此，选择合适的炉管材料、燃烧低因此，选择合适的炉管材料、燃烧低硫燃料、严格控制炉膛温度、防止火焰偏烧及防止炉管结硫燃料、严格控制炉膛温度、防止火焰偏烧及防止炉

49、管结焦是保证炉管长周期安全运行的重要因素。焦是保证炉管长周期安全运行的重要因素。(5) (5) 烟气的低温露点腐蚀（对流炉管、热管）烟气的低温露点腐蚀（对流炉管、热管）烟气的低温露点腐蚀（对流炉管、热管）烟气的低温露点腐蚀（对流炉管、热管）腐蚀部位：腐蚀部位：加热炉对流炉管外表面、空气预热热管外表面；加热炉对流炉管外表面、空气预热热管外表面；腐蚀形态：腐蚀形态：全面腐蚀和垢下腐蚀，表现为全面减薄和局部蚀坑甚至穿孔。全面腐蚀和垢下腐蚀，表现为全面减薄和局部蚀坑甚至穿孔。由于含硫燃料在燃烧过程中生成由于含硫燃料在燃烧过程中生成SO2，一部分进一步氧化成，一部分进一步氧化成SO3 ，与烟气中，与烟气

50、中的水蒸汽结合生成硫酸蒸汽，在酸露点温度下，在管壁上凝结成高浓度的水蒸汽结合生成硫酸蒸汽，在酸露点温度下，在管壁上凝结成高浓度硫酸，导致强烈腐蚀。硫酸，导致强烈腐蚀。烟气的露点温度与燃料中的硫含量、烟气的组成（烟气的露点温度与燃料中的硫含量、烟气的组成（ SO3与与SO2的比例、水汽的比例、水汽含量等含量等 ）有关，烟气的露点温度越高产生露点腐蚀的可能性越大，实际）有关，烟气的露点温度越高产生露点腐蚀的可能性越大，实际上是一种变浓度、变温度混酸的腐蚀。上是一种变浓度、变温度混酸的腐蚀。人们曾使用过人们曾使用过CR系列钢、系列钢、CORTEN钢、炉管表面钢、炉管表面Ni基烧结涂层等，后来又基烧结

51、涂层等，后来又使用使用ND钢，但都无法从根本上解决酸露点的腐蚀问题，钢，但都无法从根本上解决酸露点的腐蚀问题，合理利用余热，合理利用余热，有效调节加热炉排烟温度和管内介质温度，从而保证管壁温度高于烟气有效调节加热炉排烟温度和管内介质温度，从而保证管壁温度高于烟气露点温度，是目前解决烟气露点腐蚀的唯一有效途径。露点温度，是目前解决烟气露点腐蚀的唯一有效途径。 腐蚀机理：腐蚀机理： 加工含硫（高硫）原料时，在设备的高温部位会出现高温硫的均匀腐蚀，加工含硫（高硫）原料时，在设备的高温部位会出现高温硫的均匀腐蚀，起始温度为起始温度为240，随着温度升高而迅速加剧，随着温度升高而迅速加剧，480达到最高

52、点，以后达到最高点，以后又逐渐减弱，通常发生高温硫腐蚀的温度范围为又逐渐减弱，通常发生高温硫腐蚀的温度范围为240 500。具体过程：具体过程：首先有机硫转化为硫化氢和元素硫，然后与碳钢表面直接作用首先有机硫转化为硫化氢和元素硫，然后与碳钢表面直接作用产生腐蚀，在产生腐蚀，在370 425的高温环境中：的高温环境中：Fe+H2SFeS+H2 在在350 400范围内：范围内：H2SS+H2 分解生成的元素硫比硫化氢有更强的活性，腐蚀作用也更加强烈。分解生成的元素硫比硫化氢有更强的活性，腐蚀作用也更加强烈。 在此温度条件下，低分子硫醇也能与铁直接发生腐蚀反应：在此温度条件下，低分子硫醇也能与铁直

53、接发生腐蚀反应： RCH2CH2SH+FeRCH=CH2+FeS+H2 活性硫腐蚀时，开始腐蚀速度很快，一定时间后腐蚀速率会恒定下来，活性硫腐蚀时，开始腐蚀速度很快，一定时间后腐蚀速率会恒定下来，这是由于生成的这是由于生成的FeS保护膜阻止了腐蚀反应的进行，这时的腐蚀速率由活保护膜阻止了腐蚀反应的进行，这时的腐蚀速率由活性硫或金属铁在性硫或金属铁在FeS膜中的扩散速度所控制。膜中的扩散速度所控制。3 3 3 3 腐蚀机理及影响因素腐蚀机理及影响因素腐蚀机理及影响因素腐蚀机理及影响因素(1) (1) 高温高温高温高温SH2SRSHSH2SRSH型腐蚀型腐蚀型腐蚀型腐蚀 影响因素影响因素硫含量：硫

54、含量：与活性硫（不是总硫）的含量有关，活性硫含量愈高，腐蚀愈重；与活性硫（不是总硫）的含量有关，活性硫含量愈高，腐蚀愈重；温度：温度：一方面，升温促进了元素硫、硫化氢、硫醇等活性硫化物与金属之间的一方面，升温促进了元素硫、硫化氢、硫醇等活性硫化物与金属之间的化学反应，加剧腐蚀。另一方面，升温促进原料中非活性硫化物的分解，增化学反应，加剧腐蚀。另一方面，升温促进原料中非活性硫化物的分解，增加介质中的活性硫化物，腐蚀加剧；温度进一步升高，非活性硫化物的分解加介质中的活性硫化物，腐蚀加剧；温度进一步升高，非活性硫化物的分解速度加快，直至分解怠尽，此时介质中的活性硫化物的含量反而会下降，腐速度加快，直

55、至分解怠尽，此时介质中的活性硫化物的含量反而会下降，腐蚀速度也会随之下降。蚀速度也会随之下降。一般情况下，一般情况下， 240 以下时腐蚀较轻，当温度高于以下时腐蚀较轻，当温度高于240时，随着温度的升高腐蚀逐渐加剧，在时，随着温度的升高腐蚀逐渐加剧，在 350 400硫化物分解最硫化物分解最快，到快，到430 480腐蚀达到最高腐蚀达到最高 值，超过值，超过480硫化物的分解接近完全，硫化物的分解接近完全，腐蚀速率开始下降，到腐蚀速率开始下降，到500时基本分解完毕。时基本分解完毕。流速：流速：流速愈大，金属表面上的硫化物保护膜愈容易脱落，界面不断更新，金流速愈大，金属表面上的硫化物保护膜愈

56、容易脱落，界面不断更新，金属的腐蚀也就进属的腐蚀也就进 一步加剧。一步加剧。(2) (2) 高温高温高温高温SHSH2 2SRSHRCOOHSRSHRCOOH型腐蚀型腐蚀型腐蚀型腐蚀 腐蚀机理腐蚀机理由于由于5碳、碳、6碳为主的环烷酸的腐蚀性最强；当原料酸值大于碳为主的环烷酸的腐蚀性最强；当原料酸值大于0.5mgKOH/g时，时，就会产生环烷酸腐蚀。当高温硫和环烷酸同时存在时，会产生协同腐蚀，就会产生环烷酸腐蚀。当高温硫和环烷酸同时存在时，会产生协同腐蚀，比纯粹的高温硫腐蚀要严重，但比纯粹的环烷酸腐蚀要弱。比纯粹的高温硫腐蚀要严重，但比纯粹的环烷酸腐蚀要弱。发生高温硫腐蚀时，金属表面会生成一层

57、铁硫化物保护膜，环烷酸一方面与发生高温硫腐蚀时，金属表面会生成一层铁硫化物保护膜，环烷酸一方面与保护膜反应，生成可溶于油的环烷酸亚铁和硫化氢，加剧腐蚀；另一方面保护膜反应，生成可溶于油的环烷酸亚铁和硫化氢，加剧腐蚀；另一方面环烷酸也会和裸露的金属表面直接作用，生成油溶性的环烷酸亚铁，直接环烷酸也会和裸露的金属表面直接作用，生成油溶性的环烷酸亚铁，直接腐蚀。腐蚀。总之，该体系的腐蚀状况完全取决于活性硫和环烷酸的相对含量，活性硫比总之，该体系的腐蚀状况完全取决于活性硫和环烷酸的相对含量，活性硫比例高时，表现出高温硫腐蚀的特性，环烷酸比例高时，表现出环烷酸腐蚀例高时，表现出高温硫腐蚀的特性，环烷酸比

58、例高时，表现出环烷酸腐蚀的特性的特性腐蚀的化学反应腐蚀的化学反应 Fe+SFeS Fe+H2SFeS+H2 2RCOOH+ FeSFe(RCOO)2+H2S 2RCOOH+ FeFe(RCOO)2+H2 影响因素影响因素含硫量：含硫量：原料的含硫量高于临界值时，主要表现为高温硫腐蚀；含硫量低原料的含硫量高于临界值时，主要表现为高温硫腐蚀；含硫量低于临界值时，主要表现为环烷酸腐蚀。于临界值时，主要表现为环烷酸腐蚀。酸值：酸值： 酸值越高，腐蚀越重。通常认为酸值达到酸值越高，腐蚀越重。通常认为酸值达到0.5mgKOH/g时，在一定时，在一定的温度的温度 条件下环烷酸就能对设备产生腐蚀作用。条件下环

59、烷酸就能对设备产生腐蚀作用。温度：温度：高温硫腐蚀从高温硫腐蚀从240开始，温度越高，腐蚀越重，到开始，温度越高，腐蚀越重，到480达到最高达到最高点；环烷酸在点；环烷酸在220以下时不腐蚀，高于以下时不腐蚀，高于220时，随着温度升高加剧，时，随着温度升高加剧，270 280时达到最大值，温度再升高腐蚀又下降，到时达到最大值，温度再升高腐蚀又下降，到350附近附近腐蚀又急剧增加，腐蚀又急剧增加， 400以上基本上没有环烷酸腐蚀问题。主要是由以上基本上没有环烷酸腐蚀问题。主要是由于原料中各种不同的环烷酸的沸点范围在于原料中各种不同的环烷酸的沸点范围在200 400之间，环烷之间，环烷酸腐蚀在气

60、液界面处最严重，而上述两个温度段正是两个相变点温度。酸腐蚀在气液界面处最严重，而上述两个温度段正是两个相变点温度。流速：流速：无论高温硫腐蚀还是环烷酸腐蚀，流速越高，腐蚀越重。无论高温硫腐蚀还是环烷酸腐蚀，流速越高，腐蚀越重。(3) 低温低温H2SHClNH3H2O型腐蚀型腐蚀 腐蚀机理腐蚀机理腐蚀机理腐蚀机理H2S和和HCl腐蚀是按电化学机理进行的阴极全面腐蚀。腐蚀是按电化学机理进行的阴极全面腐蚀。但由于但由于NH3的中和作用，使得介质的的中和作用，使得介质的pH值上升，设备的腐蚀也值上升，设备的腐蚀也将由全面腐蚀转变为局部腐蚀。将由全面腐蚀转变为局部腐蚀。Cl-的存在会造成的存在会造成Cr

61、13型不锈钢的点蚀、型不锈钢的点蚀、18-8型不锈钢的应力型不锈钢的应力腐蚀破裂（腐蚀破裂（SCC）。）。H2S会造成碳钢及低合金钢（尤其是焊缝部位）的会造成碳钢及低合金钢（尤其是焊缝部位）的HIC、SOHIC及及SSCC。HCl和和NH3反应生成的反应生成的NH4Cl会由于浓差电池和闭塞电池的作用会由于浓差电池和闭塞电池的作用发生垢下腐蚀并随介质流动造成磨损腐蚀。发生垢下腐蚀并随介质流动造成磨损腐蚀。 影响因素影响因素影响因素影响因素腐蚀介质含量：腐蚀介质含量：H2S、HCl含量越高，全面腐蚀越重；含量越高，全面腐蚀越重；NH3含量含量越高，介质的越高，介质的pH值越高，设备产生全面腐蚀的倾

62、向越小，产值越高，设备产生全面腐蚀的倾向越小，产生局部腐蚀的倾向越大。生局部腐蚀的倾向越大。温度：温度：高于相变温度时，腐蚀介质为气相，腐蚀性较弱；相变高于相变温度时，腐蚀介质为气相，腐蚀性较弱；相变温度时，发生冷凝现象，腐蚀性最强；低于相变温度，腐蚀温度时，发生冷凝现象，腐蚀性最强；低于相变温度，腐蚀介质受到稀释，全面腐蚀随温度的降低而减弱，但氢损伤的介质受到稀释，全面腐蚀随温度的降低而减弱，但氢损伤的敏感性增加。敏感性增加。流速：流速：流速增加将使腐蚀速率增加。流速增加将使腐蚀速率增加。(4) (4) 高温氧化和硫化腐蚀（辐射炉管）高温氧化和硫化腐蚀（辐射炉管）高温氧化和硫化腐蚀（辐射炉管

63、）高温氧化和硫化腐蚀（辐射炉管） 腐蚀机理腐蚀机理腐蚀机理腐蚀机理加热炉燃气（油）中不可避免会含有一定数量的硫，因此加热炉辐射管外壁将受到加热炉燃气（油）中不可避免会含有一定数量的硫，因此加热炉辐射管外壁将受到高温氧化和高温硫化腐蚀的联合作用。高温氧化和高温硫化腐蚀的联合作用。尽管高温腐蚀以氧化为主，由于硫化腐蚀比高温氧化腐蚀可以在更低的温度下发生，尽管高温腐蚀以氧化为主，由于硫化腐蚀比高温氧化腐蚀可以在更低的温度下发生，表明炉管在发生高温腐蚀时，是先发生硫化腐蚀而后发生氧化腐蚀，此时的硫化表明炉管在发生高温腐蚀时，是先发生硫化腐蚀而后发生氧化腐蚀，此时的硫化腐蚀速度比氧化速度要大得多。腐蚀速

64、度比氧化速度要大得多。硫的存在使得炉管总的高温腐蚀速度比纯氧化时硫的存在使得炉管总的高温腐蚀速度比纯氧化时增加许多。增加许多。 Fe+1/2S2FeS 4Fe+3O22Fe2O3 3Fe+2O2 Fe3O4 Fe+1/2O2 FeO 影响因素影响因素影响因素影响因素硫含量：硫含量：硫含量越高，腐蚀越重。高温硫化腐蚀速度与硫含量呈直线关系，硫含量越高，腐蚀越重。高温硫化腐蚀速度与硫含量呈直线关系，几乎不存在临界硫含量。几乎不存在临界硫含量。氧含量：氧含量：氧含量越高，氧化腐蚀越重，但氧含量超过一定值后，氧化速度氧含量越高，氧化腐蚀越重，但氧含量超过一定值后，氧化速度趋于稳定。趋于稳定。温度：温度

65、： 当温度高于当温度高于300 时，随着温度升高，氧化速度增加。当温度高于时，随着温度升高，氧化速度增加。当温度高于570 时，表面生成由时，表面生成由Fe2O3和和Fe3O4组成的氧化膜，这两种氧化物晶格复组成的氧化膜，这两种氧化物晶格复杂、组织致密，因而原子（离子）在这种氧化层中的扩散很困难，又由杂、组织致密，因而原子（离子）在这种氧化层中的扩散很困难，又由于这种氧化层与金属表面结合牢固，故具有一定的抗氧化性。而当温度于这种氧化层与金属表面结合牢固，故具有一定的抗氧化性。而当温度高于高于570 时，形成由时，形成由Fe2O3、Fe3O4和FeO组成的氧化物的氧化物，其厚度比例大致为1：10

66、：100，氧化层的主要成分是氧化层的主要成分是FeO，它是一种简单的立方晶格结它是一种简单的立方晶格结构，原子空位较多，结构疏松，原子（离子）很容易通过氧化层的空隙构，原子空位较多，结构疏松，原子（离子）很容易通过氧化层的空隙扩散到表面，使钢材继续氧化，温度越高氧化越重，氧化膜的厚度不断扩散到表面，使钢材继续氧化，温度越高氧化越重，氧化膜的厚度不断增加，直至剥落。增加，直至剥落。烟气流速：烟气流速：流速增大容易使金属表面的保护膜脱落，高温腐蚀和磨损腐蚀流速增大容易使金属表面的保护膜脱落，高温腐蚀和磨损腐蚀都会加剧。都会加剧。(5) (5) 烟气的低温露点腐蚀（对流炉管、热管）烟气的低温露点腐蚀

67、（对流炉管、热管）烟气的低温露点腐蚀（对流炉管、热管）烟气的低温露点腐蚀（对流炉管、热管） 腐蚀机理腐蚀机理腐蚀机理腐蚀机理硫酸的生成过程：硫酸的生成过程： S+O2SO2 SO2+1/2O2SO3 SO3+H2OH2SO4 腐蚀反应过程： 阳极： FeFe2+2e 阴极阴极 ： H+eH 2HH2 次生反应：次生反应： Fe2+SO42FeSO4 总反应：总反应： Fe+H2SO4 FeSO4+H2 影响因素影响因素硫含量：硫含量：燃料中的硫含量越高，燃料中的硫含量越高， SO3的含量越高，烟气的露点温度也越高。的含量越高，烟气的露点温度也越高。含硫量为含硫量为1%时，露点温度约为时，露点温

68、度约为130，硫含量超过，硫含量超过1%后，随着硫含量的后，随着硫含量的进一步增加，露点温度虽有提高但变化不大。进一步增加，露点温度虽有提高但变化不大。因此燃料中的硫含量必须因此燃料中的硫含量必须控制在控制在1%以下，一般要求在以下，一般要求在0.5%以下。以下。表面氧化膜：表面氧化膜： 炉管表面的氧化铁膜对炉管表面的氧化铁膜对SO2向向SO3的转化有促进作用，因此氧的转化有促进作用，因此氧化铁膜的存在能提高烟气的露点温度。化铁膜的存在能提高烟气的露点温度。过剩空气系数：过剩空气系数：过剩空气（氧气）的存在，是过剩空气（氧气）的存在，是SO2转化为转化为SO3的基本条件，的基本条件，过剩空气系

69、数越大过剩空气系数越大SO3的量越大，烟气的露点温度越高；反之，降低过剩的量越大，烟气的露点温度越高；反之，降低过剩空气系数，可降低烟气的露点温度，空气系数，可降低烟气的露点温度，当过剩空气系数降到当过剩空气系数降到1.1以下时，露以下时，露点温度能急剧下降。点温度能急剧下降。水蒸汽分压：水蒸汽分压：水蒸汽分压越大，烟气中水蒸汽的含量越高，在同样的温度水蒸汽分压越大，烟气中水蒸汽的含量越高，在同样的温度和和SO3含量情况下生成的硫酸蒸汽量越大，烟气的露点温度越高。含量情况下生成的硫酸蒸汽量越大，烟气的露点温度越高。4 焦化装置防腐蚀措施焦化装置防腐蚀措施防腐蚀设计（结构设计）防腐蚀设计（结构设

70、计）焦化装置设备选材焦化装置设备选材在用装置设备材质鉴定和升级在用装置设备材质鉴定和升级腐蚀监、检测及控制腐蚀监、检测及控制工艺防腐蚀（注缓蚀剂）工艺防腐蚀（注缓蚀剂）设备腐蚀状况调查与措施制定设备腐蚀状况调查与措施制定腐蚀失效分析与预防腐蚀失效分析与预防介绍几种实用的防腐蚀技术介绍几种实用的防腐蚀技术(1) 防腐蚀设计（结构设计）防腐蚀设计（结构设计）设计原则设计原则：避免异种金属直接接触，防止发生接触腐蚀（电偶腐蚀）；避免异种金属直接接触，防止发生接触腐蚀（电偶腐蚀）；避免存在死角，防止因介质滞留造成点蚀和垢下腐蚀；避免存在死角，防止因介质滞留造成点蚀和垢下腐蚀；避免缝隙，防止发生缝隙腐蚀

71、；避免缝隙，防止发生缝隙腐蚀；避免管线突然变径和急弯，防止发生冲蚀和空泡腐蚀（气蚀）；避免管线突然变径和急弯，防止发生冲蚀和空泡腐蚀（气蚀）； 避免尖角过渡和十字焊缝，防止因应力集中导致应力腐蚀。避免尖角过渡和十字焊缝，防止因应力集中导致应力腐蚀。(2) 焦化装置设备选材原则：原则： 以装置正常操作环境下原料（物料）中的含硫量和酸值为依据，按照最苛刻的以装置正常操作环境下原料（物料）中的含硫量和酸值为依据，按照最苛刻的条件考虑并结合其它防腐蚀手段（如防腐蚀设计、工艺防腐蚀措施、电化学保护、条件考虑并结合其它防腐蚀手段（如防腐蚀设计、工艺防腐蚀措施、电化学保护、表面涂镀层）的应用来进行选材，在满

72、足材料均匀腐蚀率的同时，还要兼顾材料表面涂镀层）的应用来进行选材，在满足材料均匀腐蚀率的同时，还要兼顾材料耐点蚀、应力腐蚀等方面的要求，做到经济、合理、有效。耐点蚀、应力腐蚀等方面的要求，做到经济、合理、有效。一般要求：一般要求：通常使均匀腐蚀速率不大于通常使均匀腐蚀速率不大于0.1 mm/a；压力容器、压力管道经测定剩余壁厚小于最小允许壁厚时，应立即更换；若压力压力容器、压力管道经测定剩余壁厚小于最小允许壁厚时，应立即更换；若压力容器的年腐蚀率大于容器的年腐蚀率大于0.3mm/a、压力管道的年腐蚀率大于压力管道的年腐蚀率大于0.25mm/a，则在更换则在更换时应选用耐蚀性更好的材料；时应选用

73、耐蚀性更好的材料；同一条管线上的管子、管件、阀门、仪表和压力表管嘴及其根部阀等应采用相同同一条管线上的管子、管件、阀门、仪表和压力表管嘴及其根部阀等应采用相同或相近的材料。或相近的材料。设备类别设备名称设备部位推荐用材备注塔器及其它容器焦炭塔壳体上部碳钢+0Cr13Al（0Cr13）由顶部到泡沫层以下200mm处。对大型设备，考虑到经济性，可用15CrMo代替碳钢。15CrMo+ 0Cr13Al（0Cr13）下部碳钢对大型设备，考虑到经济性，可用15CrMo代替碳钢。15CrMo分馏塔壳体碳钢+0Cr13Al（0Cr13）塔盘0Cr18Ni10Ti顶部5层塔盘0Cr13（1Cr13）其余塔盘渗

74、铝碳钢高温部位可使用分馏塔顶缓冲罐壳体碳钢粗柴油汽提塔壳体碳钢塔盘碳钢设备类别设备名称设备部位推荐用材备注冷换设备油-油换热器介质温度240 壳程碳钢管子碳钢介质温度240 壳程碳钢+0Cr13Al（0Cr13）管子0Cr18Ni10Ti渗铝碳钢管壳式冷却器壳程碳钢管子碳钢水侧可涂防腐涂料产品空冷器管箱碳钢管子碳钢加热炉类加热炉炉管对流段碳钢1Cr5Mo辐射段1Cr5Mo1Cr9Mo渗铝1Cr5Mo名称部位管线材质备注渣油线分馏塔抽出至加热炉进料泵1Cr5Mo、1Cr9Mo现用的碳钢管线有可靠数据证实腐蚀速率0.25mm/a，且有足够的腐蚀余量时，可继续使用，但应加强监测。加热炉进料泵至加热炉

75、1Cr5Mo、1Cr9Mo加热炉出口至焦炭塔1Cr5Mo、1Cr9Mo焦顶挥发线焦炭塔顶至分馏塔碳钢、 1Cr5Mo分馏塔底循环油线分馏塔底至分馏塔底过滤器1Cr5Mo分馏塔底过滤器至循环油泵1Cr5Mo循环油泵至分馏塔1Cr5Mo炉对流出口线加热炉对流段出口至分馏塔进料1Cr5Mo蜡油线250 以上部分1Cr5Mo250 以下部分碳钢柴油线250 以上部分1Cr5Mo250 以下部分碳钢拿油线250 以上部分1Cr5Mo250 以下部分碳钢分馏塔顶管线整个塔顶系统碳钢加强工艺防腐(3) (3) 腐蚀监、检测及控制腐蚀监、检测及控制目的：目的：在线或离线监测、检验、分析，掌握设备的腐蚀程度和发

76、展趋势，制定相在线或离线监测、检验、分析，掌握设备的腐蚀程度和发展趋势，制定相应的防范措施或采取必要的防护手段，达到控制腐蚀、避免事故发生。应的防范措施或采取必要的防护手段，达到控制腐蚀、避免事故发生。发展趋势：发展趋势：早期的失重法，五十年代电阻探针，七十年代初出现电化学探针，目前可早期的失重法，五十年代电阻探针，七十年代初出现电化学探针，目前可进行实时监测的磁阻探针。进行实时监测的磁阻探针。美国美国cortest公司与公司与Metal Sample公司开发的公司开发的ER电阻探针腐蚀测量仪、电阻探针腐蚀测量仪、LPR线性极线性极化腐蚀测量仪、化腐蚀测量仪、Micocor快速腐蚀监测仪（磁阻

77、法）、快速腐蚀监测仪（磁阻法）、HP渗氢监测仪为现代防腐渗氢监测仪为现代防腐监测提供了较好的技术手段。监测提供了较好的技术手段。腐蚀监检测内容：腐蚀监检测内容： 腐蚀速率（状态）在线监测腐蚀速率（状态）在线监测 探针（电阻、电化学、电感、电位、氢通量）探针（电阻、电化学、电感、电位、氢通量） 挂片（固定式和旋入式）挂片（固定式和旋入式） 在线厚度监测（定点测厚）在线厚度监测（定点测厚） 分常温和高温定点测厚。分常温和高温定点测厚。 腐蚀介质监测及跟踪腐蚀介质监测及跟踪 定期采样，分析腐蚀介质含量，必要时进行腐蚀介质形态定期采样，分析腐蚀介质含量，必要时进行腐蚀介质形态分析。分析。 根据探针、挂

78、片、定点测厚结果，结合腐蚀介质分析数据，根据探针、挂片、定点测厚结果，结合腐蚀介质分析数据，对设备的腐蚀状况及发展趋势作出综合判断。对设备的腐蚀状况及发展趋势作出综合判断。常用在线监测手段的比较：常用在线监测手段的比较：探针类型探针类型测量响应测量响应速度速度适用介质适用介质使用说明使用说明电阻探针慢任何介质均蚀，一段时间平均值电化学探针快导电介质均蚀，瞬时腐蚀值（平均值）电感探针快任何介质均蚀，准瞬时腐蚀值（平均值）电位探针快导电介质测材料所处腐蚀状态，可监测阴极保护效果和应力腐蚀破裂，但不能测蚀速氢通量探针较快任何介质适用于析氢反应，测量均蚀，间接测量腐蚀挂片慢任何介质测均蚀及各种局部腐蚀

79、平均值，不能测瞬时值延迟焦化装置挂片部位及材质延迟焦化装置挂片部位及材质 设备名称及工艺编号挂片部位挂片材质焦碳塔K2、4、6顶部20#、1Cr13、1Cr18Ni9Ti 塔2 分馏塔 顶部20#、1Cr13、1Cr18Ni9Ti、2205 柴油集油箱20#、1Cr13、1Cr18Ni9Ti、2205 塔4吸收塔顶部20#、1Cr13、1Cr18Ni9Ti塔5脱吸塔 底部20#、1Cr13、1Cr18Ni9Ti塔6稳定塔 顶部20#、1Cr13、12CrAlMoV、1Cr18Ni9Ti 底部20#、1Cr13、12CrAlMoV、1Cr18Ni9Ti 容2、14、21、27、28 下部20#、

80、16MnR (4) 工艺防腐蚀（注缓蚀剂） 加注缓蚀剂是石化系统常用的工艺防腐措施。由于注入的缓蚀加注缓蚀剂是石化系统常用的工艺防腐措施。由于注入的缓蚀剂随工艺介质一起流动，因此可以对整个系统实施保护，这一点剂随工艺介质一起流动，因此可以对整个系统实施保护，这一点是其它任何防腐蚀措施所无法达到的。但缓蚀剂有极强的针对性，是其它任何防腐蚀措施所无法达到的。但缓蚀剂有极强的针对性，要根据介质环境、操作条件、金属设备材质的不同对缓蚀剂的种要根据介质环境、操作条件、金属设备材质的不同对缓蚀剂的种类、用量、注入方式及注入点进行精心设计。类、用量、注入方式及注入点进行精心设计。 分馏塔顶系统可采用注水和注

81、缓蚀剂的方法减缓设备、管线的分馏塔顶系统可采用注水和注缓蚀剂的方法减缓设备、管线的腐蚀；对于直接加工重质原油的焦化装置，分馏塔的高温部位可腐蚀；对于直接加工重质原油的焦化装置，分馏塔的高温部位可采取材质和加注高温抗环烷酸缓蚀剂联合防腐。采取材质和加注高温抗环烷酸缓蚀剂联合防腐。 装置停工期间对设备的腐蚀状况进行全面、系统的检查、分装置停工期间对设备的腐蚀状况进行全面、系统的检查、分析，对设备存在的腐蚀状况进行评价并提出建议和对策。析，对设备存在的腐蚀状况进行评价并提出建议和对策。 通过对设备的腐蚀状况的调查及腐蚀数据的收集与分析，可通过对设备的腐蚀状况的调查及腐蚀数据的收集与分析，可以了解、掌

82、握设备的腐蚀程度、腐蚀规律、腐蚀原因及重点腐蚀以了解、掌握设备的腐蚀程度、腐蚀规律、腐蚀原因及重点腐蚀部位等，从而制定有效的防腐对策。部位等，从而制定有效的防腐对策。(5) 腐蚀调查对装置本周期（及至上周期）设备发生的与腐蚀有关的故障进对装置本周期（及至上周期）设备发生的与腐蚀有关的故障进行统计归类；行统计归类；按照装置的工艺流程对各系统的腐蚀介质进行分析；按照装置的工艺流程对各系统的腐蚀介质进行分析；本次停工期间对装置的加热炉、塔、容器、冷换设备逐台进行本次停工期间对装置的加热炉、塔、容器、冷换设备逐台进行腐蚀状况调查，内容包括设备简图，技术参数，腐蚀形态描述，腐蚀状况调查，内容包括设备简图

83、，技术参数，腐蚀形态描述，各部位测量厚度，腐蚀程度评价等；各部位测量厚度，腐蚀程度评价等；重点腐蚀部位照相，腐蚀介质及腐蚀试样取样分析；重点腐蚀部位照相，腐蚀介质及腐蚀试样取样分析；相关的典型腐蚀事故失效分析；相关的典型腐蚀事故失效分析；装置总体腐蚀状况评价、各系统的腐蚀原因，目前存在的问题装置总体腐蚀状况评价、各系统的腐蚀原因，目前存在的问题及对策综述；及对策综述；同期国内炼厂同类装置的腐蚀现况调研。同期国内炼厂同类装置的腐蚀现况调研。腐蚀调查内容腐蚀调查内容(6) 几种实用的防腐蚀技术几种实用的防腐蚀技术 水冷器牺牲阳极保护技术水冷器牺牲阳极保护技术原理：原理：电化学腐蚀是由于金属与电解质

84、溶液接触时，金属表面各部分存在一定的电化学腐蚀是由于金属与电解质溶液接触时，金属表面各部分存在一定的电位差（即存在阴极区和阳极区）所引起的。为了消除金属表面不同部位在电解电位差（即存在阴极区和阳极区）所引起的。为了消除金属表面不同部位在电解质溶液中的电位差，可对金属设备施加一阴极电流（由电位比金属设备更负的牺质溶液中的电位差，可对金属设备施加一阴极电流（由电位比金属设备更负的牺牲阳极材料提供），使其发生阴极极化。极化结果使金属电位向负方向移动，金牲阳极材料提供），使其发生阴极极化。极化结果使金属电位向负方向移动，金属腐蚀速率降低，当原有的电位差消失，腐蚀自然停止。属腐蚀速率降低，当原有的电位差

85、消失，腐蚀自然停止。 换热器管表面合金化技术换热器管表面合金化技术 把金属材料或部件放入含镀层金属或其化合物的粉末混合物、熔把金属材料或部件放入含镀层金属或其化合物的粉末混合物、熔盐浴及蒸汽等环境中，由于热分解或还原等反应析出的金属原子在高盐浴及蒸汽等环境中，由于热分解或还原等反应析出的金属原子在高温条件下扩散到金属中去，在其表面形成合金化镀层的方法，称为表温条件下扩散到金属中去，在其表面形成合金化镀层的方法，称为表面合金化，又称为扩散镀或化学热处理。渗层形成的过程一般包括：面合金化，又称为扩散镀或化学热处理。渗层形成的过程一般包括：（1）产生渗剂金属的活性原子并供给基体金属表面；（）产生渗剂

86、金属的活性原子并供给基体金属表面；（2）生成的活）生成的活性原子被金属表面吸收；（性原子被金属表面吸收；（3）活性原子的扩散过程。）活性原子的扩散过程。 碳钢换热器管束经过表面合金化后可以获得不同的防腐性能，如碳钢换热器管束经过表面合金化后可以获得不同的防腐性能，如渗铝可以获得良好的耐高温腐蚀性能，渗铬可以获得较好的耐磨蚀性渗铝可以获得良好的耐高温腐蚀性能，渗铬可以获得较好的耐磨蚀性能，渗锌层是阳极性渗镀层，有较好的耐电化学腐蚀性能等。能，渗锌层是阳极性渗镀层，有较好的耐电化学腐蚀性能等。A. 渗铝技术渗铝技术 将铝元素渗入工件表面层的化学热处理工艺称为渗铝。目前在换热将铝元素渗入工件表面层的

87、化学热处理工艺称为渗铝。目前在换热器管束上应用最多的是固体包埋渗和热浸镀扩散法的渗铝工艺。器管束上应用最多的是固体包埋渗和热浸镀扩散法的渗铝工艺。 固体包埋渗包括粉末包埋渗和料浆涂敷扩散法。粉末包埋渗是把工固体包埋渗包括粉末包埋渗和料浆涂敷扩散法。粉末包埋渗是把工件埋入装有欲渗金属粉末、填充剂、活化剂的混合物（粉末渗剂）的容件埋入装有欲渗金属粉末、填充剂、活化剂的混合物（粉末渗剂）的容器中，然后密封加热，形成扩散镀层。器中，然后密封加热，形成扩散镀层。 热浸镀扩散法是把工件浸入溶融的金属液中，使其表面形成铝镀层，热浸镀扩散法是把工件浸入溶融的金属液中，使其表面形成铝镀层，然后在高温加热下扩散形

88、成渗铝层。然后在高温加热下扩散形成渗铝层。 B. 渗锌技术渗锌技术渗锌方法和原理与渗铝类似，目前较多采用的是粉末包埋渗锌和热浸镀扩渗锌方法和原理与渗铝类似，目前较多采用的是粉末包埋渗锌和热浸镀扩散法，粉末包埋渗锌是对换热器管芯进行整体化学热处理的主要工艺方散法，粉末包埋渗锌是对换热器管芯进行整体化学热处理的主要工艺方法：将管芯埋入装有渗锌剂的容器中，加热使锌扩散到管束表面形成锌法：将管芯埋入装有渗锌剂的容器中，加热使锌扩散到管束表面形成锌铁合金层。铁合金层。采用锌粉包埋加热渗，温度采用锌粉包埋加热渗，温度500左右，设备变形小，可对换热管内外壁及左右，设备变形小，可对换热管内外壁及管板施渗，形

89、成的渗层在与金属的接触面有金属间化合物形成，与金属管板施渗，形成的渗层在与金属的接触面有金属间化合物形成，与金属结合较牢固。结合较牢固。形成的渗层具有机械隔离作用和牺牲阳极保护作用，是一种阳极型的安全形成的渗层具有机械隔离作用和牺牲阳极保护作用，是一种阳极型的安全性防护层用于性防护层用于350以下的中性和弱碱性环境，效果很好。以下的中性和弱碱性环境，效果很好。超音速电弧喷铝防腐技术超音速电弧喷铝防腐技术 金属热喷涂（简称热喷涂）：就是利用热源（火焰、电、激光等）金属热喷涂（简称热喷涂）：就是利用热源（火焰、电、激光等）将要喷涂的金属材料加热熔化或软化，靠热源自身的动力或外加的压缩将要喷涂的金属

90、材料加热熔化或软化，靠热源自身的动力或外加的压缩气流，将熔滴雾化并推动熔粒成喷射的粒束，以一定速度喷射到经过处气流，将熔滴雾化并推动熔粒成喷射的粒束，以一定速度喷射到经过处理理的的基基本本表表面面，通通过过镶镶钳钳、咬咬合合、填填塞塞等等机机械械作作用用以以及及微微区区冶冶金金结结合合及及化化学键结合等方式形成表面涂层的工艺方法。学键结合等方式形成表面涂层的工艺方法。5 辅助系统的腐蚀与防护辅助系统的腐蚀与防护循环冷却水系统的腐蚀与防护循环冷却水系统的腐蚀与防护循环冷焦水系统的腐蚀与防护循环冷焦水系统的腐蚀与防护(1) 冷却水系统冷却水系统 腐蚀原因与腐蚀类型腐蚀原因与腐蚀类型 由于循环冷却水

91、中含有溶解由于循环冷却水中含有溶解O2、CO2等气体、各种金属及酸根离子、等气体、各种金属及酸根离子、各种微生物（细菌、真菌和藻类）及悬浮物，因此会对设备产生各种类各种微生物（细菌、真菌和藻类）及悬浮物，因此会对设备产生各种类型的腐蚀、结垢和生物粘泥作用，从而影响冷换设备的正常运行。从现型的腐蚀、结垢和生物粘泥作用，从而影响冷换设备的正常运行。从现场的实际情况看，产生的危害主要是腐蚀和生物粘泥附着，表现为冷换场的实际情况看，产生的危害主要是腐蚀和生物粘泥附着，表现为冷换设备的锈瘤、坑点、减薄、穿孔及管子的堵塞，不同金属接触部位换会设备的锈瘤、坑点、减薄、穿孔及管子的堵塞，不同金属接触部位换会产

92、生电偶腐蚀。不锈钢设备还会产生点蚀和应力腐蚀破裂。产生电偶腐蚀。不锈钢设备还会产生点蚀和应力腐蚀破裂。 防护措施防护措施 对于循环冷却水系统腐蚀和结垢的控制，除了要选择好使对于循环冷却水系统腐蚀和结垢的控制，除了要选择好使用的材料外，还要从多方面入手：用的材料外，还要从多方面入手：u要采用针对性强、缓蚀和阻垢性能优良的水质稳定剂配方；要采用针对性强、缓蚀和阻垢性能优良的水质稳定剂配方；u采用高效杀菌剂，且要定时定量投加，最好能连续投加；采用高效杀菌剂，且要定时定量投加，最好能连续投加；u要有严格的药剂投加和水质运行和管理制度，各方面人员要密要有严格的药剂投加和水质运行和管理制度，各方面人员要密

93、切配合，齐抓共管，严防漏油事故发生；切配合，齐抓共管，严防漏油事故发生；u积极采用先进的、行之有效的防腐蚀技术，如前面提到的水冷积极采用先进的、行之有效的防腐蚀技术，如前面提到的水冷器牺牲阳极保护技术、换热器渗锌技术、涂层保护技术以及涂器牺牲阳极保护技术、换热器渗锌技术、涂层保护技术以及涂料牺牲阳极联合保护技术等。料牺牲阳极联合保护技术等。(2) 冷焦水系统冷焦水系统 腐蚀原因与腐蚀类型腐蚀原因与腐蚀类型冷冷焦焦水水该该系系统统中中存存在在的的主主要要腐腐蚀蚀性性物物质质为为H2S，此此外外还还含含有有NH3、烃烃类类物物质质等等，对对设设备备造造成成的的腐腐蚀蚀主主要要有有全全面面腐腐蚀蚀、

94、坑坑蚀蚀、氢氢鼓鼓泡泡、氢氢脆脆、氢氢诱诱发发阶阶梯梯裂裂纹纹、应应力力导导向向氢氢致致开开裂、硫化物应力腐蚀。裂、硫化物应力腐蚀。 防护措施防护措施 对对于于可可能能存存在在氢氢损损伤伤和和硫硫化化物物应应力力腐腐蚀蚀开开裂裂的的部部位位，要要选选用用抗抗氢氢钢钢，并并采采用用恰恰当当的的热热处处理理工工艺艺；对对存存在在全全面面腐腐蚀蚀的的部部位位，应应采采用用涂涂层层防防腐腐（如如冷冷焦焦水水罐罐），或或采采用用玻玻璃璃钢钢材材料料（如如冷冷却却塔塔），管管线线则则可可采采用钢塑复合管。用钢塑复合管。注意要点注意要点 需需要要指指出出的的是是，由由于于环环保保方方面面的的要要求求，冷冷焦焦水水顶顶部部的的气气体体中中含含有有大大量量的的H2S，不不能能直直接接排排放放大大气气，须须进进行行脱脱臭臭（脱脱硫硫）处处理理，现现有有一一种种固固体体脱脱硫硫剂剂，能能快快速速脱脱除除气气体体中中的的H2S，但但反反应应产产物物之之一一为为FeS，容易发生自燃，使用时需注意。容易发生自燃，使用时需注意。