石油化学工業における酸性水スチームリフト装置の酸性水タンクの腐食原因についての簡単な考察

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この投稿は、2020年6月7日09:56に王巍2によって最終的に編集されました。石油化学工業における酸性水蒸気抽出装置の酸性水タンクの腐食原因についての簡単な考察 1. コーティング表面の損傷 汚水が一般的な常温で硬化するエポキシ系、フラン系、フェノール樹脂系のコーティングを腐食させる主な理由は、フェノール系の小分子がコーティングを容易に透過し、有機コーティングの分子構造が膨潤したり破壊されたりするからです。また、コーティングは65～70℃の汚水において、高温の相乗効果により防食コーティングが損傷する。 有機コーティングにはこのような特性があるため、純水中ではより高い温度で使用できます。高いガラス転移温度を持つ。ある程度の腐食性媒体を含む水溶液で使用すると、ガラス転移温度は大幅に低下する。例えばエポキシマスキングコートは80℃前後で長期間使用できますが、この条件下の水溶液では60℃以下でしか使用できず、長期使用は保証されません。つまり、腐食性媒体を含む水溶液中では、小さな分子のガスや媒体が有機コーティング内部に侵入しやすく、コーティングの元々の分子構造を破壊して、その耐熱性を低下させるのである。表面コーティングが軟化し、気泡が発生し、コーティングが硬化し、破損して機能を失う。2、コーティング下での金属腐食 H2Sが水に溶け込み、金属と腐食反応を起こす。H2S + Fe = FeS + H2 ↑ FeSはHN3と反応してHN3HSを生成し、金属表面に析出してスケール下腐食を引き起こす。応力集中が生じる部分では、硫化物応力腐食割れ（SCC）も引き起こされます。 H3N + H2S = NH4HS アンモニウムは水に非常によく溶ける（溶解度体積比700:1）。アンモニウムが水と結合し、低温下で比較的安定な結晶性水和物NH3●H2Oが生成される。しかし、その融点は低く-78.85℃であり、その電解式は次の通りです：NH3●H2O = NH4＋＋OH－。イオンが生成され、電解液によって電気化学的腐食が生じます。さらに硫化水素とアンモニアの相乗効果によって腐食が悪化する。 シアン化物（CN－）が存在する場合、pH値が7.5を超えると、媒体中のCN－濃度が上昇するにつれて亀裂が増加する。HN3HSがH3Nと反応すると：HN4HS＋HN3 = （HN4）2S。アンモニウム硫化物（HN4）2Sは、H2Sの水への溶解度を**上昇させ、HS－濃度を高める。一方、アンモニアが水に溶けると水のpH値が上昇し、CN－とFeSの反応により好都合な条件が生まれるが、水溶液中のNH3濃度は6000mg/Lと、許容範囲（一般的にはNH3濃度を1000mg/L未満に保つべき）をはるかに超えている。 金属材料の表面には常に電気化学的な不均一性が存在する。金属表面の欠陥部や弱い部分は、他の部分よりも電位が低いため活性点となり、応力腐食のきっかけとなる亀裂の発生源となる。材料にすでにキズや小さな穴、隙間がある場合、それらが現在のひび割れの原因となります。したがって、腐食現象を見ると、腐食による亀裂が発生するのは主にタンク壁の溶接部や熱影響部、そしてタンク底の支柱が負荷を受ける部分であり、3000m3のタンクでは1年以上使用された後の点検で300箇所以上の亀裂が見つかりました。 要するに、酸性水タンクの腐食は、溶接部およびその熱影響部の応力腐食割れが主な原因である。主な要因は、高温、アルカリ性の高いpH値、および媒体中の酸性の腐食性物質が複合的に作用することによるものです。この媒体は金属に対する腐食性がかなり高く、使用する防食コーティングにも高い性能が求められる。