Краткий анализ причин коррозии резервуаров с кислой водой в устройствах для отделения кислой воды в нефтехимической промышленности

Thread Content

Последнее изменение в этом посте было сделано Ван Вэй2 7 июня 2020 года в 09:56. Краткий анализ причин коррозии резервуаров с кислой водой в устройствах для её отделения в нефтехимической промышленности. 1. Повреждение поверхности покрытия. Основная причина коррозии обычных эпоксидных, фурановых и фенолформальдегидных покрытий при комнатной температуре заключается в том, что маломолекулярные соединения фенола легко проникают сквозь покрытие, что приводит к разрушению его молекулярной структуры. Кроме того, под действием высокой температуры в сточных водах при температуре 65–70°C антикоррозионный слой повреждается. Благодаря этой особенности органических покрытий, их можно использовать при высоких температурах в чистой воде. Имеет высокую температуру гласования. При использовании в водном растворе, содержащем определенные коррозионные вещества, температура глассового перехода существенно снижается. Например, эпоксидная краска может использоваться в течение длительного времени при температуре около 80°C, однако в водном растворе при таких условиях её можно использовать только при температуре ниже 60°C, причем нельзя гарантировать длительное использование. Это означает, что в водных растворах, содержащих коррозионные вещества, мелкие молекулы газов и этих веществ легко проникают в органический покрытие, разрушая его первоначальную молекулярную структуру и снижая его термостойкость. Поверхностный слой становится мягким, появляются пузыри, слой затвердевает и теряет свою функциональность. 2. Коррозия металла под покрытием. Поскольку H2S растворяется в воде, он вступает в реакцию с металлом, приводя к его коррозии: H2S + Fe = FeS + H2 ↑. FeS вступает в реакцию с HN3, в результате чего образуется HN3HS, который оседает на поверхности металла и способствует коррозии под налетом. В местах концентрации напряжений также может возникнуть коррозионное разрушение под действием сульфидов (SCC). H3N + H2S = NH4HS. Аммиак легко растворяется в воде (соотношение объемов растворимости – 700:1). При соединении аммиака с водой при низких температурах образуются довольно стабильные кристаллические гидраты NH3·H2O. Однако его температура плавления низкая — 78,85°C. Процесс электролиза выглядит следующим образом: NH3●H2O = NH4+ + OH–. Образование ионов и электролита приводит к электрохимической коррозии. К этому добавляется усиленная коррозия под действием сульфида водорода и аммиака. При наличии цианидов (CN–), при pH выше 7,5, происхождение трещин усиливается по мере повышения концентрации CN– в среде. При реакции HN3HS с H3N образуется: HN4HS + H3N = (HN4)2S. Аммиачный сульфид (HN4)2S способствует **повышению растворимости H2S в воде**, что приводит к увеличению концентрации HS–. С другой стороны, растворение аммиака в воде повышает её pH, что создаёт более благоприятные условия для реакции CN– с FeS. Однако концентрация NH3 в водном растворе составляет 6000 мг/л, что значительно превышает допустимый уровень (концентрация NH3 должна быть менее 1000 мг/л). На поверхности металлических материалов всегда существует электрохимическая неоднородность. Участки дефектов или слабые места на поверхности металла, имеющие более низкий потенциал по сравнению с остальной частью поверхности, являются активными точками, которые служат источником трещин при коррозии под действием напряжений. Если на материале уже есть царапины, мелкие отверстия или щели, они являются источниками трещин в настоящее время. Поэтому, судя по проявлениям коррозии, разрушения в результате коррозии в основном возникают на сварных швах стенки резервуара, в зонах термического воздействия, а также в местах, где на стенку резервуара действуют нагрузки. Например, у резервуара объемом 3000 м³, который использовался более года, при проверке было обнаружено более 300 трещин. В общем, коррозия в резервуарах с кислой водой происходит в основном в результате коррозионного разрушения под действием напряжений в зонах сварных швов и в зонах, находящихся под их тепловым воздействием. Основными факторами являются высокая температура, относительно щелочной уровень pH и воздействие кислотных коррозионных веществ в среде. Этот материал обладает довольно высокой коррозийной активностью по отношению к металлам, поэтому требования к антикоррозионным покрытиям также довольно высоки.