Что такое коррозия аустенитных нержавеющих изделий сульфатом лития? ？ ？ ？

Я тоже впервые слышу об этом, спрошу у того, кто составлял вопросы.

Коррозия под действием полисульфатов: в процессе работы установок гидрогенизации высокотемпературная среда (H2+H2S) вступает в реакцию со сталью, в результате чего образуется FeS. При остановке оборудования в целях технического обслуживания его внутренняя поверхность соприкасается с воздухом (O2) и водой. В результате этого образуется полисульфат железа. Уравнения реакций выглядят следующим образом:
3FeS + 5O2 → Fe2O3·FeO + 3SO2
SO2 + H2O → H2SO3
H2SO3 + 1/2O2 → H2SO4
FeS + H2SO3 → mH2SxO6 + nFe2+
FeS + H2SO4 → FeSO4 + H2S
H2SO3 + H2S → mH2SxO6 + nS
Полисульфат железа (H2SXO6) может вызывать коррозию и трещины в аустенитных нержавеющих сталах. Даже при температуре окружающей среды трещины возникают очень быстро, особенно в зонах с остаточными растягивающими напряжениями и в местах, где могут находиться межкристаллические сульфиды (например, в зоне теплового воздействия вблизи сварного шва). Несмотря на то, что стабилизированные аустенитные нержавеющие стали (TP321, TP347 и т. д.) обладают определенной устойчивостью к стресс-коррозии при воздействии пирофосфатов, тем не менее необходимо принимать профилактические меры. Лучший способ — сохранять поверхность аустенитной стали (включая слои нанесенного покрытия, композитные слои и изоляционные покрытия) в сухом состоянии, без контакта с воздухом; обычно для этого используется защита с помощью инертных газов при небольшом положительном давлении, однако это часто бывает невозможно. Поэтому перед включением оборудования его следует сначала промыть щелочным раствором, чтобы нейтрализовать кислые вещества, такие как пиролюссульфат.

Механизм коррозии под действием полисульфатов 1. Образование полисульфатов В нефтеперерабатывающей и химической промышленности в среде всегда присутствует H2S и активный сера. Эти вещества обладают высокой химической активностью; при высоких температурах и в отсутствии воды они могут вступать в химическую реакцию с металлом, составляющим поверхность оборудования, с образованием FeS. Процесс реакции выглядит следующим образом: H2S + Fe → FeS. Эти частицы FeS образуют на поверхности оборудования плотную пленку, которая, по сути, выполняет защитную функцию, препятствуя дальнейшей коррозии поверхности оборудования другими веществами. Однако, когда устройство останавливается, его температура снижается и его поверхность становится доступной для воздействия воздуха, в воздухе содержится большое количество кислорода и воды. Эти вещества реагируют с FeS, находящимся на поверхности устройства, в результате чего образуется большое количество полисульфатов серы (H2SxO6, где x = 3, 4, 5…). Реакция происходит следующим образом: FeS + O2 + 2H2O → Fe2O3 + H2SxO6. Образование полисульфатов серы создает условия для стресс-коррозии. Однако не все сплавы стали подвержены стресс-коррозии из-за полисульфатов серы; у стресс-коррозии есть своя уникальная механика, отличная от обычной коррозии. 2. Механизм коррозионного разрушения под действием перманганатной кислоты (1) Влияние концентрации. Влияние концентрации кислоты на процесс коррозионного разрушения вдоль граней у чувствительной нержавеющей стали (650°C/4 ч) в растворе перманганатной кислоты. По мере увеличения концентрации дихлородисульфата показатель pH раствора снижается, а время разрыва соответственно укорачивается. (2) Влияние факторов материала ① Влияние термообработки: температура растворения и степень сенсибилизации оказывают значительное влияние на процесс SCC у нержавеющей стали 321 с недостаточным содержанием Ti в среде перманганата. В таких материалах с низким содержанием Ti/C, при которых углерод не полностью стабилизирован, чем выше температура обработки, тем сильнее происходит сенсибилизация, и тем вероятнее возникновение трещин вдоль граней. Это происходит из-за разложения TiC при высоких температурах, после чего происходит процесс сенсибилизации: большое количество углерода выпадает в виде Cr23C6 на границах кристаллов, что приводит к образованию непрерывных зон с низким содержанием хрома и увеличению чувствительности к воздействиям вдоль границ кристаллов. Кроме того, если заранее на границах кристаллов образуются карбидные ядра, сенсибилизация происходит даже при более низких температурах (231–300°C). ②Зона термического воздействия сварки: В зоне термического воздействия сварки остаются напряжения, возникшие в результате процесса сварки. Его наличие создает отличные условия для коррозионного разрушения под действием напряжений; трещины образуются преимущественно в этих местах, а напряжения снимаются в процессе разрушения. ③Влияние твердости: в общем случае, чем выше твердость стали, тем выше ее чувствительность к процессу SCC. Когда твердость стали (HRC) меньше 20, чувствительность стали к процессу SSCC очень низка ； А когда показатель HRC стали превышает 30, чувствительность стали к SSCC увеличивается. В связи с этим API предлагает контролировать такой показатель, как HRC материалов инженерных компонентов, находящихся в контакте с H2S, чтобы он был меньше 22. ④Влияние структуры стали: нержавеющая сталь с аустенитной структурой склонна к сенсибилизации из-за выпадения карбидов на её границах роста. Однако стали с двухфазной структурой феррита и аустенита обладают хорошей устойчивостью к SCC в перманганатной кислоте. Содержание феррита определяется пороговым значением в 10%; стали с содержанием феррита выше 10% не подвержены процессу SCC. Кроме того, у двухфазной нержавеющей стали SCC практически не возникает даже при сенсибилизации. (3) Факторы напряжения. Факторы напряжения включают два аспекта: внутренние и внешние. Внутренние напряжения – это внутренние остаточные напряжения, возникающие в самом изделии в результате процессов производства и сварки. Их величина напрямую влияет на возможность возникновения коррозии под действием напряжений ； Внешние напряжения – это напряжения, возникающие в детали в процессе её монтажа и сборки, а также другие внешние нагрузки, оказываемые на деталь. Их влияние на процесс SCC меньше, чем влияние внутренних напряжений. 3. Процесс образования трещин от коррозионного разрушения под действием полисульфатов. Во время простоя на внутренних поверхностях оборудования оседают полисульфаты, что создает условия для коррозии и приводит к ее возникновению на внутренних стенках оборудования. Грани кристаллов представляют собой уязвимые участки, где происходит накопление примесей и осаждение карбидов, что приводит к появлению точечной коррозии. Когда ткань вокруг кристаллов подвергается коррозии, кристаллы или осадочные фазы постепенно отслаиваются, что приводит к образованию точечных участков коррозии, которые со временем становятся видимыми невооруженным глазом. Сами эти углубления вызывают концентрацию напряжений, что приводит к появлению трещин и становится причиной разрушения. Кроме того, неравномерность поверхности внутренних стенок оборудования, а также прямые соединения между элементами вместо плавных переходов неизбежно приводят к усилению концентрации напряжений. Это делает эти участки потенциальными источниками разрушения. Под действием напряжений трещины распространяются радиально и по окружности, проникая через всю внутреннюю стенку. Поэтому пятнистая коррозия, вызванная полисульфатами, является основной причиной появления трещин. Это также можно подтвердить по структуре трещин, образовавшихся в результате коррозии вдоль границ кристаллов, по характеру коррозии границ кристаллов в местах наличия пор, а также по микроструктуре ткани в окрестностях этих пор, поскольку все это соответствует особенностям коррозии, возникающей под действием перманганата вдоль границ кристаллов.

Политетрафторсульфурик кислота (PTA) и сульфиты являются важными факторами, учитываемыми в процессах переработки нефти, особенно на установках для гидрокрекинга, гидрирования дизельного топлива, гидрирования бензина и десульфуризации нефтяного нейтрального фракта. Эти кислоты образуются, когда оборудование, содержащее серосодержащие примеси, находится в неактивном состоянии и подвергается воздействию воздуха и влаги. В такой кислой среде некоторые чувствительные материалы (аустенитные материалы с содержанием углерода менее 10%) подвергаются сенсибилизации при длительной обработке при температуре 370–815°C или в результате сварочных процедур, аналогичных сенсибилизации; кроме того, аустенитные нержавеющие стали с низким содержанием углерода и стабилизированные титаном или ниобием также могут быстро подвергаться межкристаллической коррозии и трещинованию при длительном нахождении в зоне сенсибилизации. 　　Для возникновения коррозионного разрушения под действием полиметансульфатов необходимо, чтобы среда обладала определенной кислотностью. Как правило, для нержавеющих сталей типа 18-8 это происходит при значении pH, равном или меньшем 5. Поскольку в процессе производства в установках для гидрогенизации большая часть аустенитных сталей работает при температурах, близких к температурам сенсибилизации, необходимо уделять особое внимание коррозионному разрушению под действием перманганат-сульфатного стресса. 　　Характерной особенностью коррозионного разрушения под действием перхлоратов является хрупкое разрушение металла (стали) под воздействием растягивающих нагрузок и определенной среды, способствующей коррозии. Аустенитная нержавеющая сталь довольно чувствительна к коррозионному разрушению под действием сульфидов. Разрыв под действием напряжений, вызванный пиродуросульфатом (H2SxO6, x=3–6), также относится к разрывам под действием напряжений из-за сульфидов; обычно это межкристаллические трещины. Во время остановки нефтеперерабатывающего оборудования, при снижении температуры и давления в системе, конденсируется вода и пар; кроме того, при проведении технического обслуживания оборудования его внутренние части и трубопроводы соприкасаются с влажным воздухом. При химической реакции с водой и кислородом сульфиды железа/хрома превращаются в серную и полисерную кислоты, что приводит к коррозии. В гидрогенизационных установках нефтехимической промышленности часто наблюдается коррозионное разрушение аустенитных нержавеющих конструкций под действием сульфидов.

Научился, спасибо за обмен

Спасибо участникам выше, отвечу, чтобы посмотреть скрытый контент.

Посмотрите скрытый контент, изучите*

1111111111111111111