《金属设备腐蚀分析》PPT课件.ppt

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1、1金属设备腐蚀分析金属设备腐蚀分析影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素腐蚀变化腐蚀变化内因内因外因外因材料材料环境环境金属腐蚀金属腐蚀腐蚀原因腐蚀原因腐蚀机理腐蚀机理防腐措施防腐措施2影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素-材料因素材料因素-环境因素环境因素-设备因素设备因素3影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素材料因素材料因素腐蚀是由金属的阳极溶解反应与介质中去极剂的阴极还原反应(即去极化作用)共同作用的结果。腐蚀的阴极、阳极反应随着金属种类的不同会有变化。阳极反应：不同金属平衡电极电位不一样。阴极反应：同一去极剂在不同金属电极材料，其交换电流密度不一样。1.金属材料化学性能的影响金属材料化学

2、性能的影响4影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素材料因素材料因素金属平衡电位越正金属平衡电位越正1.金属材料化学性能的影响金属材料化学性能的影响热力学稳定越高热力学稳定越高腐蚀倾向越小腐蚀倾向越小腐蚀发生是否明显动力学因素的影响动力学因素的影响钛（钛（-1.66)-1.66)铝铝(-1.63)(-1.63)5影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素材料因素材料因素钛的钝化：钛的钝化：钛在常温下的空气中很稳定，受热时，开始与氧发生反应。钛在常温下的空气中很稳定，受热时，开始与氧发生反应。最初氧进入钛表面晶格中，形成一层致密的氧化薄膜，这最初氧进入钛表面晶格中，形成一层致密的氧化薄膜，这层表面氧化膜可

3、防止氧向内部扩散，具有保护作用。层表面氧化膜可防止氧向内部扩散，具有保护作用。低于低于100C100C反应很慢，反应很慢，500C500C时也表面被氧化，随着温度时也表面被氧化，随着温度的升高，表面氧化膜开始在钛中溶解，氧开始向金属内部的升高，表面氧化膜开始在钛中溶解，氧开始向金属内部晶格扩散，但在晶格扩散，但在700C700C时氧还没有大量进入金属内部晶格。时氧还没有大量进入金属内部晶格。超过超过700C700C时，氧向金属内部的扩散加速，在高温下表面时，氧向金属内部的扩散加速，在高温下表面氧化膜失去保护作用。氧化膜失去保护作用。在在400400700C700C实施大气加热氧化钛，改善钛的抗

4、裂隙腐蚀实施大气加热氧化钛，改善钛的抗裂隙腐蚀效果最佳。效果最佳。1.金属材料化学性能的影响金属材料化学性能的影响6影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素材料因素材料因素合合金金：一一种种金金属属元元素素和和一一种种或或几几种种其其它它元元素素熔合后而组成的具有特殊特性的物质。熔合后而组成的具有特殊特性的物质。2.合金元素与杂质合金元素与杂质金属或金属或非金属非金属钢和铁的总钢和铁的总称称u铜合金铜合金 u铝合金铝合金u金属化合物金属化合物 u铁碳合金铁碳合金7影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素材料因素材料因素合合金金元元素素：在在炼炼金金属属的的时时候候为为达达到到某某几几种种性性能能有有目

5、目的的地地加加入入一一定定量量一一种种或或多多种种的的金金属属或或非金属元素，对某种性能有改善作用。非金属元素，对某种性能有改善作用。提提高高金金属属的的热热力力学学稳稳定定性性。加加入入平平衡衡电电位位较较高合金元素，使合金的平衡电位升高。高合金元素，使合金的平衡电位升高。2.合金元素与杂质合金元素与杂质8影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素材料因素材料因素 合金元素对腐蚀反应的影响，随腐蚀环境而变，不存在一个普遍适用的法则。塔曼（Tammann)定律：合金元素加入量存在一个临界值，达到该值，合金的腐蚀性急剧变化。2.2.合金元素与杂质合金元素与杂质9影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素材料

6、因素材料因素 电化学腐蚀反应是从金属的表面开始。电化学腐蚀反应是从金属的表面开始。金金属属表表面面的的粗粗糙糙度度影影响响水水分分及及尘尘粒粒的的吸吸附附，水与尘粒的吸附，促成腐蚀。水与尘粒的吸附，促成腐蚀。3.3.材料的表面状态材料的表面状态均匀、光滑均匀、光滑耐腐蚀性能好耐腐蚀性能好粗糙、划伤粗糙、划伤局部腐蚀局部腐蚀10影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素材料因素材料因素 应力的产生：金属在冷加工、焊接、装配应力的产生：金属在冷加工、焊接、装配避免方法：避免方法：u设法减小或消除表面拉应力设法减小或消除表面拉应力u在表面预加压应力在表面预加压应力 (如喷丸处理如喷丸处理)4.4.内应力内

7、应力减减小小应应力力集集中中的的结结构构,降降低低表表面面粗粗糙糙度度,提提高高焊焊缝缝质质量量 (消除各种缺陷消除各种缺陷)11影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素材料因素材料因素 喷丸处理喷丸处理喷丸强化喷丸强化u将将无无数数小小圆圆形形称称为为钢钢丸丸的的介介质质高高速速且且连连续续喷喷射射，捶捶打打到到零零件件表表面面，从从而而在在表表面面产产生生一一个个残残余余压应力层。压应力层。u抵抵消消一一部部分分抗抗应应力力，减减少少零零件件疲疲劳劳，延延长长安安全全使用寿命。使用寿命。u不足：厚度不足：厚度2mm 2mm 需完全受控，否则易变形需完全受控，否则易变形4.4.内应力内应力12影

8、响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素材料因素材料因素 目的：消除内应力、使成分均匀化目的：消除内应力、使成分均匀化 原原因因:不不适适当当的的热热处处理理或或焊焊接接工工艺艺，可可使使奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢在在敏敏化化温温度度区区间间停停留留或或反反复复通通过过敏敏化区，增加对晶间腐蚀的敏感性。化区，增加对晶间腐蚀的敏感性。5.5.热处理热处理 晶间裂纹晶间裂纹 穿晶裂纹穿晶裂纹 混合型裂纹混合型裂纹 13影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素材料因素材料因素 电偶电池电偶电池电偶腐蚀电偶腐蚀面积效应对阳极腐蚀速率的影响面积效应对阳极腐蚀速率的影响绝缘绝缘6.6.电偶效应电偶效应14影响金属腐蚀

9、的因素影响金属腐蚀的因素-材料因素材料因素-环境因素环境因素-设备因素设备因素15影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 1.1.去极剂种类与浓度去极剂种类与浓度知识回顾知识回顾常见的去极剂有哪些？常见的去极剂有哪些？H+Cu 2+、Fe 3+溶解氧溶解氧16影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素材料因素材料因素问题问题 平衡电极电位与腐蚀的关系？平衡电极电位与腐蚀的关系？去极剂的存在与腐蚀有什么关系？去极剂的存在与腐蚀有什么关系？平衡电极越正，平衡电极越正，腐蚀倾向越小腐蚀倾向越小与去极剂的平衡电极电位和金属平衡电极与去极剂的平衡电极电位和金属平衡电极电位的大小以及腐蚀体系有关。

10、电位的大小以及腐蚀体系有关。17影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素材料因素材料因素去极剂对腐蚀的影响规律去极剂对腐蚀的影响规律去极剂对腐蚀没有影响去极剂对腐蚀没有影响 区分钝化区域区分钝化区域 钝化钝化是使金属表面转化为是使金属表面转化为不易不易被氧化的被氧化的状态，而状态，而延缓延缓金属的腐蚀速度的方法。金属的腐蚀速度的方法。18影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素材料因素材料因素去极剂对腐蚀的影响规律去极剂对腐蚀的影响规律19影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素材料因素材料因素去极剂对腐蚀的影响规律去极剂对腐蚀的影响规律20影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素材料因素材料因素去极剂对腐蚀

11、的影响规律去极剂对腐蚀的影响规律详见详见P28 P28 表表2-12-121影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 2.2.溶液溶液PHPH值值u一般在酸性溶液中的腐蚀速度随一般在酸性溶液中的腐蚀速度随pHpH值的增加值的增加而减小；而减小；u中性溶液中，以氧去极化反应为主，腐蚀速中性溶液中，以氧去极化反应为主，腐蚀速度不受度不受pHpH值的影响；值的影响；u在碱性溶液中，金属常有钝化的情况发生，在碱性溶液中，金属常有钝化的情况发生，腐蚀速度下降；腐蚀速度下降；u对于两性金属，在强碱性溶液中，腐蚀速度对于两性金属，在强碱性溶液中，腐蚀速度再次增加。再次增加。22既能和酸反应既能和

12、酸反应,也能和也能和碱反应的金属碱反应的金属影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 3.3.温度温度腐蚀速率与温度的变化有直接的腐蚀速率与温度的变化有直接的关系。关系。温度升高使钝化变得困难甚至不温度升高使钝化变得困难甚至不能钝化。能钝化。温度分布的不均匀，常对腐蚀反温度分布的不均匀，常对腐蚀反应有极大影响。应有极大影响。23影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 4.4.流速流速对于电化学腐蚀的阴极过程处于氧浓度极化控制时，对于电化学腐蚀的阴极过程处于氧浓度极化控制时，溶液流速的影响是重要的。溶液流速的影响是重要的。对于非钝化体系，流速增加，极限扩散电流密度增对于

13、非钝化体系，流速增加，极限扩散电流密度增加，腐蚀速度增加。加，腐蚀速度增加。对于钝化体系，当对于钝化体系，当vv临时，其影响同非钝化体系。临时，其影响同非钝化体系。当当vv临，进入钝化区，腐蚀速度大大下降，且不随临，进入钝化区，腐蚀速度大大下降，且不随流速的变化而变化。流速的变化而变化。当流速太大时，又会产生新的腐蚀当流速太大时，又会产生新的腐蚀磨蚀，使腐磨蚀，使腐蚀速度再次增大。蚀速度再次增大。24影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 5.5.溶解盐与阴、阳离子溶解盐与阴、阳离子某些盐类水解后，使溶液的某些盐类水解后，使溶液的pH值变化，值变化，强酸强酸与弱碱盐与弱碱盐，溶液

14、呈酸性，对氢去极化腐蚀起，溶液呈酸性，对氢去极化腐蚀起促进作用。促进作用。弱酸与强碱盐弱酸与强碱盐，溶液呈碱性，将抑制钢铁的，溶液呈碱性，将抑制钢铁的腐蚀腐蚀。AlCl3NiS04NH4N03 Na3P04Na2CO3Na2Si03 25影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 5.5.溶解盐与阴、阳离子溶解盐与阴、阳离子卤素卤素的阳离子氧化剂加速腐蚀，破坏钝化型的阳离子氧化剂加速腐蚀，破坏钝化型金属保护膜，发生局部腐蚀。金属保护膜，发生局部腐蚀。F、Cl、Br、I、At氧化性盐类氧化性盐类，开始时，盐浓，开始时，盐浓度的增加则促进腐蚀；但超过度的增加则促进腐蚀；但超过某个临界浓度

15、时，则能使某些某个临界浓度时，则能使某些金属钝化，从而抑制腐蚀。金属钝化，从而抑制腐蚀。亚硝酸钠亚硝酸钠重铬酸钾重铬酸钾铬酸钾铬酸钾26影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 6.6.微生物和海水微生物和海水27影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质原油组成原油组成烃烃 类类非烃类非烃类氮化合物氮化合物氧化合物氧化合物硫化合物硫化合物芳香烃芳香烃环烷烃环烷烃烷烃烷烃CnH2n-6（n6）CnH2n+2CnH2(n+1-g）28影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中

16、的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质原油组份原油组份主成份主成份杂杂 质质氮氮 N氧氧 O硫硫 S 氢氢 H碳碳 C11%14%83%87%金属元素金属元素29影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质原油性质指标原油性质指标u密度密度u粘度粘度u馏程馏程u凝点凝点u含蜡量含蜡量u沥青质沥青质u胶质胶质u残碳值残碳值u水分水分u含盐量含盐量u闪点闪点u灰分灰分u机械杂质机械杂质 30影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质了解加工油品性

17、质了解加工油品性质判断油品腐蚀性强弱判断油品腐蚀性强弱设计选材设计选材 生产掺混生产掺混设备防腐基础设备防腐基础装装 置置 设设 计计 与与 生生 产产31影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质氯化物氯化物原油含有不同程度的水、无机盐、原油含有不同程度的水、无机盐、有机酸盐、金属有机化合物、泥有机酸盐、金属有机化合物、泥砂及其它杂质。砂及其它杂质。溶于水的酸、碱、盐等无机物，溶于水的酸、碱、盐等无机物，水洗法可除去。水洗法可除去。不溶于水的形成乳化液，悬浮在不溶于水的形成乳化液，悬浮在原油中，含有盐原油中，含有盐氯

18、化钠、氯氯化钠、氯化镁、氯化钙化镁、氯化钙。氯化镁、氯氯化镁、氯化钙易水解化钙易水解32影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质氯化物氯化物氯氯化化镁镁和和氯氯化化钙钙受受热热水解反水解反应应式：式：MgCl2十十2H20 120 Mg(OH)2+2HCl CaCl2+2H20 175 Ca(OH)2+2HCl溶解率高溶解率高33影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质氯化物氯化物HCl遇水解与遇水解与钢铁钢铁的反的反应应：2HClH20+

19、Fe FeCl2H20+H2 2HCl+H20 2HClH20碳钢产生点蚀碳钢产生点蚀 34影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质氯化物氯化物在低温度或高在低温度或高pH值时，值时，FeCl2又可与原又可与原油中的油中的H2S发生可逆反应发生可逆反应 在没有在没有H20、HCl存在时，存在时，H2S可腐蚀钢铁在表面生成可腐蚀钢铁在表面生成硫化铁保护膜。硫化铁保护膜。如有如有HCl存在时，则可发生反应，破坏存在时，则可发生反应，破坏FeS保护膜。保护膜。FeCl2+H2SFeS+2HCl Fe+H2S FeS+H2

20、FeS+2HCl FeCl2+H2S35影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质硫化物硫化物v原油中的总含硫量与腐蚀性能之间并无精确的原油中的总含硫量与腐蚀性能之间并无精确的关系，而与活性硫有关。关系，而与活性硫有关。中中性性硫硫化化物物活活性性硫硫化化物物单质硫单质硫硫化氢硫化氢硫醇硫醇硫醚硫醚噻吩噻吩对金属有对金属有腐蚀作用腐蚀作用36对金属没有直接腐蚀作用，对金属没有直接腐蚀作用，高温下可分解为活性硫化物高温下可分解为活性硫化物影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐

21、蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质硫化物硫化物v原油中硫化物类型比原油总含硫量更为重要。原油中硫化物类型比原油总含硫量更为重要。v元素硫和硫化氢可互相转化，硫化氢被空气氧化可元素硫和硫化氢可互相转化，硫化氢被空气氧化可以生成单质硫，单质硫与原油中的烃类物反应又可以生成单质硫，单质硫与原油中的烃类物反应又可以以 生成硫化氢。生成硫化氢。v硫化物的腐蚀作用与温度有直接的关系。硫化物的腐蚀作用与温度有直接的关系。v低温部位的腐蚀以硫化氢为主，高温部位腐蚀则以低温部位的腐蚀以硫化氢为主，高温部位腐蚀则以单质硫为主。单质硫为主。高硫油：高硫油：S1%含硫油：含硫油：0.5%1%37低硫油：低硫油：S0.

22、5%影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质硫化物硫化物硫化物腐蚀与温度的关系硫化物腐蚀与温度的关系 t120，硫化物未分解，有水存在时，形，硫化物未分解，有水存在时，形成成H2SH20型腐蚀。型腐蚀。120t240，原油中硫化物未分解，对，原油中硫化物未分解，对设备无腐蚀。设备无腐蚀。240t340，硫化物开始分解，生成，硫化物开始分解，生成H2S，随温度的升高腐蚀加重。，随温度的升高腐蚀加重。38影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质

23、硫化物硫化物硫化物腐蚀与温度的关系硫化物腐蚀与温度的关系 340t400，H2S开始分解：开始分解：H2SH2+S Fe+SFeS RSH(硫醇硫醇)+FeFeS+不饱和烃不饱和烃426t480，硫化氢近于完全分解，腐蚀率下降。，硫化氢近于完全分解，腐蚀率下降。t500，不是硫化物腐蚀范围，为高温氧化。，不是硫化物腐蚀范围，为高温氧化。39影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质硫化物硫化物硫硫化化合合物物的的腐腐蚀蚀作作用用程程度度二硫化物二硫化物元素硫元素硫多硫化物硫醇多硫化物硫醇硫化氢硫化氢脂肪族硫化合物脂肪族

24、硫化合物40影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质氮化物氮化物原油中含氮量较低，低温下稳定，因此原油中含氮量较低，低温下稳定，因此氮化合物在常减压装置中很少分解。氮化合物在常减压装置中很少分解。二次加工装置中，由于温度较高，或者二次加工装置中，由于温度较高，或者催化剂的作用，则分解成可挥发的氨和催化剂的作用，则分解成可挥发的氨和氰化物，造成二次加工装置分馏塔顶及氰化物，造成二次加工装置分馏塔顶及其冷凝冷却系统的其冷凝冷却系统的H H2 2SHCNNHSHCNNH3 3HH2 20 0型型的低温电化学腐蚀和氢脆腐蚀。

25、的低温电化学腐蚀和氢脆腐蚀。41影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质有机酸有机酸有机酸，主要是指有机酸，主要是指环烷酸环烷酸及少量的及少量的低分子低分子脂肪酸脂肪酸。以原油酸值的大小来判断环烷酸的含量。以原油酸值的大小来判断环烷酸的含量。42C、H、O三三种元素组成种元素组成的化合物的化合物影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质有机酸有机酸环烷酸值：中和环烷酸值：中和1g1g油样的酸度所需油样的酸度所需的的KOHKOH的量。的量。腐蚀

26、显著腐蚀显著环烷酸值环烷酸值?43影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质有机酸有机酸高硫原油高硫原油44高硫低酸值原油高硫低酸值原油高硫高酸值原油高硫高酸值原油含硫总量含硫总量1.0%含硫总量含硫总量1.0%酸值酸值含硫总量含硫总量1.0%酸值酸值影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质有机酸有机酸环烷酸腐蚀一般发生在环烷酸腐蚀一般发生在204204371371温度温度范围内，通常为局部腐蚀。范围内，通常为局部腐蚀。超过超过398398时

27、，环烷酸不是分解就是蒸馏时，环烷酸不是分解就是蒸馏成汽相。热分解可能会形成轻质有机酸或成汽相。热分解可能会形成轻质有机酸或COCO2 2，影响冷凝水的腐蚀性。，影响冷凝水的腐蚀性。环烷酸仅发生在液相场合。环烷酸仅发生在液相场合。环烷酸腐蚀受流速影响，流速增加加速硫环烷酸腐蚀受流速影响，流速增加加速硫化物保护层的破坏，在汽液相系统中影响化物保护层的破坏，在汽液相系统中影响最明显。最明显。45影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质有机酸有机酸环烷酸腐蚀在高流速部位特别显著，如加环烷酸腐蚀在高流速部位特别显著，如加热炉出

28、口、塔的进料口附近都可能发生环热炉出口、塔的进料口附近都可能发生环烷酸腐蚀。烷酸腐蚀。在特别低的硫含量，甚至在低酸值下，环在特别低的硫含量，甚至在低酸值下，环烷酸腐蚀可能烷酸腐蚀可能更加严重更加严重。46保护性硫化保护性硫化物未形成物未形成影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质氢氢47一次加工一次加工二次加工二次加工原油加工原油加工原油加工原油加工预处理和原油蒸馏方法。预处理和原油蒸馏方法。组分沸点的差异，从原油中提炼出直馏汽油、煤组分沸点的差异，从原油中提炼出直馏汽油、煤油、轻重柴油及各种润滑油馏分等。油、轻重柴

29、油及各种润滑油馏分等。将半成品分作为原料，进行原油二次加工，如催化将半成品分作为原料，进行原油二次加工，如催化裂化、催化重整、加氢裂化等向后延伸的炼制过程，裂化、催化重整、加氢裂化等向后延伸的炼制过程，可提高石油产品的质量和轻质油收率。可提高石油产品的质量和轻质油收率。影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质氢氢481.氢鼓泡氢鼓泡(HB)氢氢损损伤伤形形式式H2S在水中发生离解：在水中发生离解：H2S=H+HS-H+S2-阳极反应：阳极反应：Fe Fe 2+2e 二次过程：二次过程：Fe2+S2-FeS阴极反应：阴

30、极反应：2H+2e 2H 2H（渗透）（渗透）H2 阴极反应出来活性很强的阴极反应出来活性很强的H，向钢中渗透、扩散，向钢中渗透、扩散进入钢材内部，在非金属夹杂物处进入钢材内部，在非金属夹杂物处(MnS)集聚并形成集聚并形成氢分子。随着氢分子量数量的增加，其形成的压力不氢分子。随着氢分子量数量的增加，其形成的压力不断增高，最后导致夹杂物尖端产生鼓泡。断增高，最后导致夹杂物尖端产生鼓泡。影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质氢氢491.氢鼓泡氢鼓泡氢氢损损伤伤形形式式钢在钢在Ph值为值为4湿湿H2S环境的氢鼓泡图环境

31、的氢鼓泡图影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质氢氢502.氢脆氢脆氢氢损损伤伤形形式式氢本身引起钢材脆化现象。氢本身引起钢材脆化现象。氢原子渗人钢材后，使钢材晶粒结合氢原子渗人钢材后，使钢材晶粒结合力下降，而造成钢材的延伸率和断面力下降，而造成钢材的延伸率和断面收缩率下降或出现延迟破坏现象。收缩率下降或出现延迟破坏现象。若氢气从钢材中释放出去，钢材的机若氢气从钢材中释放出去，钢材的机械性能仍可恢复。械性能仍可恢复。影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生

32、产中的主要腐蚀介质氢氢512.氢脆氢脆氢氢损损伤伤形形式式阴极型氢脆断损伤示意图阴极型氢脆断损伤示意图 影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质氢氢523.表面脱碳表面脱碳氢氢损损伤伤形形式式钢材与高温氢接触后，形成表面钢材与高温氢接触后，形成表面脱碳脱碳。表面脱碳不形成裂纹，强度及硬度下表面脱碳不形成裂纹，强度及硬度下降，而延伸率增高。降，而延伸率增高。加热时由于气体介质和钢加热时由于气体介质和钢铁表层中碳的作用，使表铁表层中碳的作用，使表层含碳量降低的现象。层含碳量降低的现象。影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素

33、环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质氢氢534.氢腐蚀氢腐蚀(内部脱碳内部脱碳)氢氢损损伤伤形形式式高温高压下的氢渗入钢材后和不稳定高温高压下的氢渗入钢材后和不稳定碳化物形成碳化物形成甲烷甲烷。钢中甲烷不易逸出，而使钢材产生钢中甲烷不易逸出，而使钢材产生裂裂纹和鼓泡纹和鼓泡，并使，并使强度和韧性强度和韧性显著下降。显著下降。腐蚀反应是腐蚀反应是不可逆不可逆的，是永久性脆化。的，是永久性脆化。影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质氢氢545.氢致开裂氢致开裂(HIC)氢氢

34、损损伤伤形形式式金属内的不同平面上连接相邻的氢鼓泡金属内的不同平面上连接相邻的氢鼓泡在内部或在金属表面上在内部或在金属表面上阶梯状的裂纹阶梯状的裂纹。氢致开裂不需外加应力。氢致开裂不需外加应力。影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质氢氢556.应力取向氢致开裂应力取向氢致开裂(SOHIC)氢氢损损伤伤形形式式许多细小的气泡堆积在一起，排成许多细小的气泡堆积在一起，排成阵阵列列，氢诱导，氢诱导裂纹平行于阵列裂纹平行于阵列方向。方向。因高度集中的拉应力作用，裂纹的方因高度集中的拉应力作用，裂纹的方向是向是横穿母材厚度横穿母材厚度的。的。SOHIC是是HIC的一种特殊形式。的一种特殊形式。影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素环境因素环境因素 7.7.石油化工生产中的主要腐蚀介质石油化工生产中的主要腐蚀介质其它其它56氧、二氧化碳和水氧、二氧化碳和水酸、碱化学药物酸、碱化学药物有机溶剂有机溶剂56