氯离子与冷却水系统中不锈钢的腐蚀

引言 多年以来人们就已发现，用于冷却水系统中的304／316并非真正“不锈”。它们会被腐蚀。穿孔、断裂。这些又均与冷却水中的氯离子有关。这样．氯离子对冷却水系统中不锈钢的腐蚀就成为人们非常关心的问题。几十年间，冷却水界。特别是腐蚀界对此给与了高度的关注；开展了几百项研究，发表了上千篇论文。由于机理尚不完全清楚，影响因素复杂，对于冷却水中可容忍的氯离子浓度是多少才能避免不锈钢腐蚀还不能给出明确的答案。至今也还没有适用的国际标准。用户方面（特别是搞设备的）希望把氯离子的限制订得严一些，而搞水处理的一方认为这显然不利于提高浓缩倍数与节水。争辩双方能出示的根据往往只是一些设备公司或水处理公司自己制定的使用导则，尴尬的场面不时发生。目前为止，我国多本冷却水处理专着中较为认同的看法是：氯离子不直接参与腐蚀，而氯化物的造酸倾向和它的游离酸的强酸性将促进缝隙腐蚀、孔蚀（垢下腐蚀）和不锈钢的应力腐蚀。书中并未深入探讨和直面敏感问题，引用的有关文献相对滞后。     

循环冷却水系统不锈钢管道腐蚀穿孔原因探究

西北地区某项目循环冷却水系统投入运行不到六个月,就出现304不锈钢管道内部结垢积盐,腐蚀,导致多处穿孔漏水,给系统稳定运行带来非常不利的影响,通过扫描电镜、能谱仪、离子色谱等方法进行分析,结果表明,循环冷却水中含有大量的对304不锈钢具有强烈腐蚀特性的氯离子和硫酸根离子,导致了水冷系统304不锈钢管道焊接焊缝热影响区域加速腐蚀,进而穿孔漏水失效。     

基于电化学法的再生水腐蚀不锈钢供热管网的试验与机理

针对再生水输配管易受水质中离子腐蚀的问题，通过电化学极化曲线对2种不锈钢材料的耐腐蚀性能进行研究，以得到耐腐蚀性能良好的再生水输配管材料。结果表明：再生水中氯离子是腐蚀不锈钢的主要因素，在低浓度状态下，不锈钢能有效抵抗氯离子的侵蚀，当体系内氯离子浓度达到100 mg/L时，氯离子对不锈钢的腐蚀加剧。当体系共存高浓度硫酸根离子时，会抑制氯离子对不锈钢材料的腐蚀。2种材料受离子腐蚀的机理类似，但316L不锈钢的耐腐蚀性能更优，可以作为再生水输配管材料使用。对再生水原水进行测试，原水中的腐蚀电位较单一离子模拟再生水腐蚀电位更正，腐蚀电流也更低，不锈钢的耐腐蚀性能更高。     

循环水中氯离子控制及对不锈钢腐蚀机理探讨

分析了循环水中引起不锈钢腐蚀的各种因素,论述了氯离子对不锈钢腐蚀的机理和形态,指出引起不锈钢应力腐蚀的临界氯离子浓度受到水质、温度、流速、微生物、水稳剂等各种因素的影响,确定合理的循环水氯离子控制指标应以完善的循环水处理控制方案为前提,在保证生产平稳运行的同时兼顾节水减排。     

海水淡化水缓蚀剂的研究及应用

对比了7种缓蚀剂在低碱、低硬、高氯离子的海水淡化水中对碳钢、黄铜、不锈钢的缓蚀性能。结果表明:80 mg/L的TS-528G在海水淡化水中对碳钢、黄铜、不锈钢有良好的缓蚀效果,运行20 d碳钢的腐蚀率为0.027mm/a,黄铜的腐蚀率为0.002 2 mm/a,不锈钢的腐蚀率为0.002 5 mm/a。将TS-528G应用于天津大港某化工厂循环冷却水系统,运行7个月碳钢的腐蚀率<0.05 mm/a,黄铜、不锈钢的腐蚀率<0.004 mm/a。     

立式氨冷凝器波纹换热管的失效分析

某公司的立式氨冷凝器波纹换热管采用316 L不锈钢制造,使用1年后陆续发生腐蚀穿孔现象。通过宏观观察、显微检测、水质分析以及工作环境的考察,判断这起失效起源于换热管内壁,冷却水中高含量的氯离子和水垢杂质使钝化膜破坏诱发孔腐蚀的发生。     

氯离子对18—8不锈钢点腐蚀的探讨

通过对１８－８不锈钢受氯离子点腐蚀的剖析，阐述了点腐蚀的危害，探讨降低和避免氯离子对１８－８不锈钢点腐蚀的方法及注意事项。     

油田集输管线电化学腐蚀及防护研究

油田集输管线电化学腐蚀问题严重影响管线系统的使用寿命,为解决这一问题,对油田集输管线电化学腐蚀现象迚行了评价。采用油田集输管线中常应用的316L不锈钢作为实验对象,利用不同质量浓度的氯离子对316L不锈钢腐蚀,通过扫描电镜和能谱分析得到质量浓度为10 g·L~(-1)与50 g·L~(-1)氯离子侵蚀下的316L不锈钢微观形貌,具体分析得知,10g·L~(-1)氯离子对316L不锈钢侵蚀较轻,然而随着氯离子浓度的增加,氯离子对316L不锈钢侵蚀随之增加,在氯离子质量浓度为50 g·L~(-1)时,316L不锈钢腐蚀现象严重。在此基础上,根据油田集输管线电化学腐蚀情冴提出了相应的防护措施。     

不锈钢水冷器应力腐蚀开裂原因探讨

根据化肥厂中不锈钢水冷器损坏情况,分析了导致不锈钢水冷器应力腐蚀开裂的诸因素.指出循环冷却水中氯离子的含量并不是应力腐蚀开裂的决定性因素,水冷器的出水温度是重要冈素.     

304不锈钢应力腐蚀的临界氯离子浓度

通过慢拉伸实验得出了304不锈钢应力腐蚀敏感性与溶液中Cl-浓度的关系,用扫描电镜对拉伸试样的断口形貌进行了分析,得出了304不锈钢发生应力腐蚀的临界氯离子浓度。采用自行设计的装置对304不锈钢试样施加拉应力,通过恒应变条件下的电化学原位测试研究了304不锈钢钝化膜破裂电位与氯离子浓度的关系。得出导致钝化膜破裂电位突变的Cl-浓度与发生应力腐蚀破裂的临界Cl-浓度是基本一致的结论。     

循环水中304不锈钢发生点蚀的Cl~-浓度阈值研究

采用电化学法研究了循环水中304不锈钢点蚀电位(Eb)、蚀孔深度、蚀孔数量与氯离子浓度的关系。结果表明,常温下304不锈钢的Eb总是随着氯离子浓度的增大而减小,当氯离子质量浓度小于800 mg/L时,增大氯离子浓度易导致点蚀敏感,而大于该值时增大氯离子浓度不会明显增大点蚀倾向;从蚀孔深度和表面蚀孔数量得出的304不锈钢点蚀倾向由大变小的氯离子质量浓度阈值为770 mg/L。     

Successful use of special stainless steels in nitrogen-based fertilizer plants

The modern urea plants are using a stripping process to reduce the energy consumption. The potential, very severe corrosion problems have been mastered by special grades and strict process control. The different grades are reviewed. After more than 20 years operation the results are very satisfying. In ammonia plants, an often forgotten corrosion problem is found in the heat exchangers. After about 3–6 years failures caused by chloride continuing cooling water may appear on carbon steel or low alloyed austenitic stainless steels. Corrosion mechanism is reviewed. Duplex stainless steels has been used with success and the properties are presented. An example of life-cycle cost shows that duplex stainless steel is an inexpensive way to solve chloride related corrosion problems. Condensation and evaporation of nitric acid in heat exchangers in nitric acid plants cause severe corrosion on conventional stainless steel grades. Low impurity in combination with high chromium content has proved to result in stainless steel with improved corrosion resistance.     

氯离子对催化裂化分馏塔顶冷却系统腐蚀的研究

针对延安炼油厂年产量200万t催化裂化装置分馏塔顶空冷器内侧腐蚀问题,进行现场取样检测,配制模拟溶液,研究氯离子单一因素的变化对腐蚀结果的影响,选用了空冷管束常用的10钢、20钢和304不锈钢三种材料进行腐蚀试验。通过对试验的极化曲线和电化学阻抗的分析,得到氯离子对10#钢和20#钢的腐蚀机理相同;三种材料都会随着氯离子的加入,出现局部腐蚀点蚀,且随着氯离子浓度的增大都有腐蚀加剧的趋势;304钢随着氯离子浓度的变大,点蚀电位下降不明显,钝化膜变的不稳定。综合对比,304钢抗腐蚀性表现优于10#钢,10#钢优于20#钢,但10#钢对于氯离子变化更敏感。     

太阳能系统中软化水腐蚀不锈钢波纹管机理研究

通过对太阳能集热系统中不锈钢波纹管组份检测和系统软化水的水质分析,确定不锈钢304波纹管的腐蚀原因,并对各个因素的腐蚀机理进行了研究。氯离子在高温软化水中极性大、活性高,对不锈钢有很强的腐蚀能力。同时温度、溶解氧、盐浓度以及水中的微生物等因素都可以影响不锈钢的腐蚀速率。提高进水的水质要求,控制合理的流速以及采用耐腐蚀性高的材料在一定程度上能够防止不锈钢的腐蚀。     

再生水用于循环冷却系统时不锈钢腐蚀的研究

采用电化学测试方法研究了再生水用于循环冷却水时对不锈钢腐蚀特性的影响,通过测定弱极化区极化曲线、交流阻抗谱(EIS)和点蚀电位对比分析了TJH-3型缓蚀阻垢剂的缓蚀效果并阐述了其缓蚀原理。研究表明,不加缓蚀阻垢剂不锈钢腐蚀初期钝化膜逐渐发展并于约12 h达到稳定,稳定后平均腐蚀速率极低(约为0.000 15mm/a),但具有较大点蚀倾向。加入TJH-3型缓蚀阻垢剂后钝化膜增长明显增快,膜电阻增大,点蚀倾向显著降低。同时,点蚀电位测试结果表明此复配药剂中各组分对于不锈钢点蚀抑制具有协同作用。     

2205双相不锈钢在醋酸环境下的点蚀行为研究

2205双相不锈钢由于其具有良好的力学性能,耐腐蚀性能被广泛地应用石油化工设备和管道用材料和选材设计中。本文主要利用电化学极化曲线及交流阻抗技术研究了22Cr双相不锈钢在醋酸以及氯离子条件下耐点蚀行为。结果表明,22Cr双相不锈钢在醋酸环境下有良好的耐腐蚀性能,由于氯离子的存在,增大了该材料的腐蚀倾向,同时也进一步加大了发生点蚀的几率。     

工业循环冷却水中不锈钢点蚀缓蚀剂的研究

采用极化曲线研究了钼酸钠、硫酸钠及硝酸钠对不锈钢在模拟高硬度高氯循环冷却水中点蚀的缓蚀作用.研究结果表明,三种无机缓蚀剂对不锈钢的点蚀均有不同程度的抑制作用,其效果随溶液温度变化而改变,在低温时,缓蚀作用顺序为硝酸钠＞硫酸钠＞钼酸钠;在高温时,缓蚀作用顺序为钼酸钠＞硫酸钠＞硝酸钠.     

惠州炼化芳烃抽提装置腐蚀来源及防腐策略

惠州炼化分公司芳烃抽提装置腐蚀严重,多个换热器发生了不同程度的泄漏,分析腐蚀原因包括因溶剂环丁砜的降解而导致的系统p H值的降低、氯离子含量超标等,对应上述问题,提出抑制腐蚀的办法,即在严格控制加热温度、系统氧含量、溶剂水含量、p H值的前提下,将换热器材质升级为316L不锈钢,并采用阴离子交换树脂降低溶剂中氯离子、硫酸根离子含量,以维持抽提系统平稳持久运行。     

纯水中痕量氯离子快速检测方法

纯水是锅炉的换热介质,水中的氯离子即使是痕量级的存在,也能造成金属组织的晶间裂纹与脆性破裂,对奥氏体不锈钢造成应力腐蚀,因此纯水中氯离子含量是重要的监控指标。目前氯离子的测定常采用硝酸银容量法、离子选择电极法和离子色谱法(IC)等,但因各种原因难以满足快速检测的需要。该文介绍了采用便携式数字滴定仪替代常规滴定管的方法,根据国标《汞盐滴定法》分析方法对纯水中氯离子快速测定的要求,在实验的基础上归纳了氯离子含量小于1.0 mg/L的范围读数与含量的关系。经实验室研究验证,其精确度、准确度和最低检测限都满足要求,能适用于纯水中低浓度氯离子的快速检测。