第七章工业腐蚀与预防措施-20141218概述.pptVIP

第七章 工业腐蚀与预防措施 何心伟 xinweihe@mail.ahnu.edu.cn 第一节 工业腐蚀及其危害 例：油气工业采集和输送过程中使用大量弯头、三通等复杂部件，其多以高温高压流体的冲刷腐蚀失效为主 第一节 工业腐蚀及其危害 一、工业腐蚀概述 1. 腐蚀定义 50年代，腐蚀的定义仅指金属的腐蚀： “在周围介质作用下，由于化学反应、电化学反应或物理溶解而产生的金属破坏。” 50年代后，随着非金属材料的发展，腐蚀定义扩大到所有的材料: － “由于材料和它所处的环境发生反应使材料和材料的性质发生恶化的现象” － “腐蚀是由于物质与周围环境的作用而产生的破坏” 第一节 工业腐蚀及其危害 一、工业腐蚀概述 1. 腐蚀定义 腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和物理作用产生的损坏或变质现象, 包括化学、电化学与机械因素或生物因素的共同作用。 材料的腐蚀原因有物理的、化学的、生物的、机械的等等。 工业腐蚀主要是由于原材料中含有的以及过程中生成腐蚀性成分造成的。大气中的杂质、水中微量的氯和溶解氧也会产生腐蚀作用。 第一节 工业腐蚀及其危害 一、工业腐蚀概述 2. 腐蚀分类 按腐蚀结果或表现形式分类：点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、应力腐蚀裂纹、腐蚀疲劳、磨损腐蚀等等。 按腐蚀机理分类：电化学腐蚀、化学腐蚀 按腐蚀破坏形式分类：均匀腐蚀、局部腐蚀 按腐蚀环境或起因分类：大气腐蚀、海洋腐蚀、生物腐蚀、水腐蚀、非水溶液腐蚀、高温腐蚀、湿腐蚀、土壤腐蚀、沉淀腐蚀、碱腐蚀、酸腐蚀、钒腐蚀、氧腐蚀、盐腐蚀、环烷酸腐蚀、氢腐蚀、硫化氢腐蚀、连多硫酸腐蚀、海水腐蚀、硫化氢-氯化氢-水型腐蚀、硫化氢-氢型腐蚀、硫化氢-氧化物-水型腐蚀等 第一节 工业腐蚀及其危害 一、工业腐蚀概述 3. 腐蚀的影响 在化学工业、炼油、石油化工、造纸等工业中，金属腐蚀造成设备的跑、冒、滴、漏可造成大量有毒的物质泄漏，污染环境，危害人民的健康。 每年由于腐蚀可使大约10～20％的金属损失掉了。2003年世界的钢产量达到9.625亿吨，中国的钢产量高达2.2亿吨，美国的钢产量为0.914亿吨。 世界每年腐蚀掉的钢大于美国的钢产量；中国一年就有2200万吨钢被腐蚀掉了，相当于腐蚀掉一个大型钢铁企业的年产量。 第一节 工业腐蚀及其危害 一、工业腐蚀概述 4. 腐蚀事故距离 1966年某天然气井的套管发生硫化物应力腐蚀开裂，造成井喷和特大爆炸，人员伤亡，日产百万立方米的高产气井报废。 1971年某天然气管线发生腐蚀断裂，产生爆炸，直接经济损失达7000万元。 1985年日本的一架波音747客机，由于应力腐蚀断裂而坠毁，死亡500余人。 1997年某化工厂18个乙烯原料储罐由于硫化物腐蚀引起大火，停产半年，直接损失达2亿多元，间接损失巨大。 第一节 工业腐蚀及其危害 第一节 工业腐蚀及其危害 一、工业腐蚀概述 5. 腐蚀损失调查数据 材料腐蚀带来的经济损失约占国民生产总值的1.8～4.2％左右 1975年，美国由于金属腐蚀造成的经济损失约为700亿美元，为当年国民生产总值的4.2％，是当年水灾、火灾、地震、飓风等自然灾害损失（125 亿美元）的5倍多。 我国1980年十家化工企业由于腐蚀造成的经济损失约为当年生产总值的3.9％，这个数值与许多国家进行的全面腐蚀损失调查的结果大体相当。 2002年中国工程院的调查结果表明，我国腐蚀损失（包括直接和间接损失）达到4979.2亿元。 第一节 工业腐蚀及其危害 事故概况 2004年4月15日21：00，##天原化工总厂氯氢分厂1号氯冷凝器列管腐蚀穿孔，造成含铵盐水泄漏到液氯系统，生成大量易燃的三氯化氮。4月16日凌晨发生排污罐爆炸，1:33全厂停车; 2:15左右，排完盐水4h后的1号盐水泵在停止状态下发生粉碎性爆炸。 16日17:57，在抢险过程中，突然听到连续2声爆响，经查是5号、6号液氯储罐内的三氯化氮发生了爆炸。爆炸使5号、6号液氯储罐罐体破裂解体，并将地面炸出1个长9m、宽4m、深2m的坑。以坑为中心半径200m范围内的地面与建筑物上散落着大量爆炸碎片。此次事故造成9人死亡，3人受伤，15万名群众疏散，直接经济损失277万元。 第一节 工业腐蚀及其危害 事故分析 经调查分析确认，爆炸直接因素的关系链是：氯冷凝器列管腐蚀穿孔→盐水泄漏进入液氯系统→氯气与盐水中的铵反应生成三氯化氮→三氯化氮富集达到爆炸浓度→启动事故氯处理装置因震动引爆三氯化氮。 (1)设备腐蚀穿孔导致盐水泄漏，是造成三氯化氮形成和富集的原因。根据技术鉴定和专家分析，造成氯气泄漏和和含铵盐水流失是1号氯冷凝器列管腐蚀穿孔。列管腐蚀穿孔的主要原因是： ①氯气、液氯、氯化钙冷却盐水对氯气冷凝器存在的腐蚀作