《连多硫酸腐蚀》PPT课件.ppt
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1、连多硫酸应力腐蚀开裂Page 2连多硫酸应力腐蚀开裂机理n连多硫酸应力腐蚀开裂是指在奥氏体不锈钢和其它奥氏体合金中发生的沿晶开裂。这种腐蚀破坏会给设备造成严重的损坏,通常靠近焊缝或高应力区域,开裂蔓延迅速,在数分钟或小时内就会穿透管线和部件的的壁厚,并且局部不易发现。n连多硫酸结构式为H2SxO6 的酸类,其中x通常范围为16,所生成的连多硫酸最大可能性是x=4,即H2S4O6。连多硫酸应力腐蚀开裂往往与奥氏体不锈钢的晶间腐蚀密切相关,这种腐蚀首先引起的是连多硫酸晶间腐蚀,接着引起连多硫酸应力腐蚀开裂;Page 3连多硫酸应力腐蚀开裂的图片着色探伤在焊缝周围出现的裂纹晶间裂纹和颗粒的金像图片P
2、age 4连多硫酸应力腐蚀开裂机理n奥氏体不锈钢设备在运行中,与介质中的H2S作用在表面上生成硫化铁FeS,当停工检修时系统温度降低,打开设备后,设备表面与大气中的氧和水分接触而生成连多硫酸。FeS +H2O +02 H2SxO6 3FeS +5O2 Fe2O3FeO+3SO2 SO2 +H2O H2SO3 H2SO3+0.5O2 H2SO4 FeS +H2SO4 FeSO4+H2S H2SO3 +H2S mH2SxO6+nS 生成的连多硫酸(H2SxO6)可能性最大的是H2S4O6,其最终反应平衡方程为:8FeS+11O2+2H2O 4Fe2O3+2H2S4O6Page 5连多硫应力酸腐蚀开
3、裂的影响因素n环境 连多硫酸通常由炼油设备内表面的含硫腐蚀产物和氧、水反应而形成,当反应产物出现敏感的奥氏体不锈钢及其它奥氏体合金工艺设备时就会发生应力腐蚀开裂。形成连多硫酸主要氧气的来源是设备打开后暴露于大气引起的,还有一部分是来自含氧清洗液及用于吹扫的不纯的氮气等;液体水是停工过程的主要产物,来源有吹扫设备用蒸汽冷凝所产生的水或停工过程中清洗设备的水;含硫腐蚀产物主要来自于介质中所含的腐蚀性硫成分;npH值 产生连多硫酸应力腐蚀开裂的介质环境必须达到一定酸度才可能发生。对Cr18-Ni8型不锈钢来说,环境的pH值必须5时,方可能发生,所以要严格控制环境的pH值。Page 6连多硫酸应力腐蚀
4、开裂的影响因素n应力 和所有的应力开裂的机理一样,张应力是必不可少的。应力的来源是设备所承受介质带来的张应力,设备锻造残余应力、机械载荷产生的应力等。n材质 在连多硫酸存在下能产生开裂的敏感材料包括处于敏化条件下的奥氏体不锈钢和其它的奥氏体合金Page 7连多硫酸应力腐蚀对材质的影响n在连多硫酸环境下,不锈钢应力腐蚀开裂与敏化有密切关系。所谓敏化,即不锈钢在加工制造(如焊缝热影响区)或长期使用时,由于晶界析出富铬碳化物形成贫铬区,使其耐蚀性能变差;对于不同材料其出现敏化的范围大致是370-815;n奥氏体不锈钢合金中的低碳等级(碳含量0.03%)和化学稳定等级(添加了钛或铌元素)在敏化温度范围
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