工业循环冷却水系统水冷器腐蚀课件

工业循环冷却水系统水冷器腐蚀整理课件工业循环冷却水系统水冷器腐蚀整理课件1◆石化企业循环冷却水现状◆工业冷却循环水中金属的腐蚀形态、影响因素和防护措施◆循环冷却系统工艺介质泄漏后的腐蚀及对策◆耐蚀金属材料的选择提纲整理课件◆石化企业循环冷却水现状提纲整理课件2◆石化企业循环冷却水现状►国内外形势

世界水资源短缺日益加剧，我国人均水资源占有量是世界上人均占有量的1/4，是公认的贫水国。

水污染问题也日趋严重

石化企业是用水大户，供水不足的矛盾更显著。

整理课件◆石化企业循环冷却水现状►国内外形势整理课件3◆石化企业循环冷却水现状►循环冷却水现状及存在的问题

水处理的效果较差运行时间腐蚀速率/mm.a-1粘附速率/mg.(cm2.mon)-11996.12.25~1997.3.11(1824h)0.0217.711997.09.03~1997.9.24(502h)0.66077.511997.09.03~1997.12.24(2686h)0.13426.141997.12.24~1998.03.18(2015h)0.38647.54某炼厂循环水现场监测结果整理课件◆石化企业循环冷却水现状►循环冷却水现状及存在的问题运行时间4处理工艺落后虽然水处理剂的已由单一处理剂发展到现在的具有多功能团的多元共聚物水处理剂及半自动化的处理工艺，但效果依然不是很理想装置运行周期短

由于冷却器的腐蚀、结垢、粘泥沉积等制约生产装置长周期运行浓缩倍数低循环水分析监测手段落后

多采用离线分析，不能及时反映结果，微生物的检测更加突出◆石化企业循环冷却水现状整理课件处理工艺落后◆石化企业循环冷却水现状整理课件5►循环水处理技术的发展趋势

水处理剂高效化－表现为缓蚀剂、分散阻垢剂、杀生剂等的用量大幅度下降水处理剂环保化－使用低(无)毒、低(无)污染剂可生物降解缓蚀剂等处理剂水处理剂自动化－实现加药、分析、检测自动化污水资源化－大幅度提高污水回用率，实现节约用水和解决供水不足的矛盾◆石化企业循环冷却水现状整理课件►循环水处理技术的发展趋势◆石化企业循环冷却水现状整理课件6

金属的腐蚀形态

影响金属腐蚀的因素

腐蚀隐患

常用防护措施

微生物腐蚀与防护◆冷却水系统中金属的腐蚀及防护整理课件 金属的腐蚀形态◆冷却水系统中金属的腐蚀及防护整理课件7均匀腐蚀－腐蚀过程在金属的全部暴露表面上大致均匀地进行而导致金属减薄以致破坏的一种现象局部腐蚀－腐蚀集中在金属某一部位的现象

金属的腐蚀形态局部腐蚀电偶腐蚀缝隙腐蚀孔蚀晶间腐蚀选择性腐蚀磨损腐蚀应力腐蚀整理课件均匀腐蚀－腐蚀过程在金属的全部暴露表面上大致均匀金属的腐蚀8孔蚀－处于腐蚀介质中的金属的大部分表面不发生腐蚀或腐蚀很轻微，但某些区域出现蚀孔或麻点，且随时间进行，蚀孔不断向纵深方向发展，是冷却水系统中破坏和隐患最大的腐蚀形态之一。通常是在有侵蚀性阴离子（如Cl-）与氧化剂共存的条件下，在易钝化金属和合金表面发生的腐蚀。孔蚀整理课件孔蚀－处于腐蚀介质中的金属的大部分表面不发孔蚀9金属的腐蚀形态几种孔蚀形貌示意图整理课件金属的腐蚀形态几种孔蚀形貌示意图整理课件10

孔蚀的腐蚀机理

孔蚀诱导阶段

腐蚀性阴离子在钝化膜表面吸附后穿过钝化膜与阳离子结合生成小蚀坑，特别是金属表面存在硫化物、氧化物夹杂、晶界处碳化物或钝化膜的缺陷

小孔生长阶段孔蚀初期孔内是金属的溶解，随时间进行，金属离子浓度升高并发生水解使孔内pH值降低形成强酸性溶液区加速金属溶解使蚀坑扩大、加深

孔蚀停止

孔蚀发展到一定程度后不再发展a)金属表面某些结构（定向不适晶粒杂质）消除b)孔内的电位转移到钝化区c)孔内欧姆电位降增大整理课件孔蚀的腐蚀机理孔蚀诱导阶段整理课件11

孔蚀的形成过程

不锈钢在充气NaCl中孔蚀的闭塞电池示意图整理课件孔蚀的形成过程不锈钢在充气NaCl中孔蚀的闭塞电池12金属本身的性质

影响孔蚀的因素金属Eb/V(SHE)金属Eb/V(SHE)金属Eb/V(SHE)Al-0.45Fe0.23①12%Cr-Fe0.20Ni0.28Cr1.030%Cr-Fe0.62Zr0.4618Cr-8Ni0.26Ti1.2注：除①是0.01mol/LNaCl溶液外其余均是在25℃0.1mol/LNaCl溶液中测定的腐蚀介质性质

Cl-离子浓度愈高孔蚀倾向愈大，共存其它的阴离子则有一定的抑制作用如对阴离子对18Cr-9Ni孔蚀抑制效果的顺序是：OH->NO3->AC->SO42->ClO4-;对铝而言则按NO3->CrO42->AC->苯甲酸盐>SO42-电位与pH值

电位升高孔蚀敏感性加剧，而pH值的变化则呈现反的趋势整理课件金属本身的性质13改善介质环境－主要包括减少或消除卤素离子、避免氧化性阳离子、加入某些缓蚀性阴离子等 添加缓蚀剂

电化学保护－阴极极化使被保护设备的电位低于保护电位始终处于稳定的钝化区

合理选择耐蚀材料－Cr、Mo、N等是抗孔蚀最有效的元素，这些元素含量愈高抗蚀性能愈好，应根据耐蚀性要求、介质侵蚀性、经济性能选用材料预防循环水中金属点蚀的方法整理课件改善介质环境－主要包括减少或消除卤素离子、避免氧化14缝隙腐蚀－金属表面由于异物或结构上的原因形成缝隙，其宽度足以使介质进入缝隙而又使腐蚀有关的物质迁移困难造成金属加速腐蚀的现象机理－氧浓差电池和闭塞电池自催化效应的共同作用即缝外氧通过对流和扩散能够迅速到达金属表面，而氧进入缝隙内则相对要困难，只能通过缝隙的窄口进行扩散，缝内氧耗尽，Fe2+富集，导致缝外负离子（Cl-）迁入缝内，高浓度金属氯化物水解导致pH值降低金属溶解加剧，吸引更多的负离子迁移，形成闭塞电池的自催化过程。缝隙腐蚀整理课件缝隙腐蚀－金属表面由于异物或结构上的原因形成缝隙，其宽度缝15缝隙腐蚀的形成过程整理课件缝隙腐蚀的形成过程整理课件16缝隙腐蚀影响因素合金元素的影响整理课件缝隙腐蚀影响因素合金元素的影响17环境因素缝隙腐蚀影响因素温度升高缝隙腐蚀速度溶解氧浓度增加加剧流速增加降低加大pH值降低增大温度升高Cl-浓度加速几何形状整理课件环境因素缝隙腐蚀影响因素温度升高缝隙腐18

合理设计－在设计和施工上应避免造成缝隙结构如用焊接代替铆接或螺栓连接、容器避免锐角或静滞区等电化学保护合理选择耐蚀性材料－黑色金属材料含有Cr、Mo、Ni、N等有效元素能有效抗缝隙腐蚀，合适选择耐蚀材料是解决缝隙腐蚀的有效方法预防缝隙腐蚀的措施整理课件合理设计－在设计和施工上应避免造成缝隙结构如用19

相同点：腐蚀发展阶段的机理一致孔蚀与缝隙腐蚀的比较不相同点发生条件特征电位腐蚀形态孔蚀是通过形成蚀孔（闭塞电池）加速腐蚀，必须在含有活性阴离子的介质中发生缝隙腐蚀开始即是闭塞电池作用，且闭塞程度较孔蚀大孔蚀的电位范围窄，原有的蚀孔可以发展，但不会产生新的蚀孔缝隙腐蚀电位范围宽，缝隙腐蚀即可以产生也可以成长缝隙腐蚀的蚀孔宽而广孔蚀的蚀孔则窄而深整理课件相同点：腐蚀发展阶段的机理一致孔蚀与缝隙腐蚀的比较20选择性腐蚀－固体合金中有选择地溶解出其中一种元素的现象（常见的是黄铜脱锌）防止黄铜脱锌的方法－采用脱锌敏感性低的材料如采用含锌较低的红黄铜或添加砷、锑磷等元素作为抑制剂晶间腐蚀－金属在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶粒间界发生的腐蚀，它从金属的表面开始，沿晶界向内部发展，使晶粒间的结合力大大伤失以致材料的强度完全丧失防止晶间腐蚀的措－降低钢中C、N、P等有害杂质元素的含量；添加少量稳定元素Ti或Nb避免Cr23C6在晶界析出；采用固溶处理金属的腐蚀形态整理课件选择性腐蚀－固体合金中有选择地溶解出其中一种元素的现象金属21应力腐蚀－在应力和特定腐蚀介质共同作用下引起金属或合金的破裂

控制应力腐蚀的措施

－采取如退火热处理、喷砂、喷丸等手段降低或消除应力；改善使用条件，减少有害介质；选择合适材料等电偶腐蚀－存在电位差的异种金属在同一介质中接触时，电位较负的金属腐蚀加剧而电位较正的金属受到保护的现象防止电偶腐蚀方法

－尽量避免异种材料或合金相互接触，不可避免时不同部件之间最好绝缘；避免出现大阴极和小阳极；采用涂层、镀层、电化学保护等方法磨损腐蚀－腐蚀性流体与金属表面间的相对运动造成金属加速破坏的现象控制磨损腐蚀的方法－选择耐磨损材料、覆盖耐磨涂层、除去水中溶解氧、阴极保护等金属的腐蚀形态整理课件应力腐蚀－在应力和特定腐蚀介质共同作用下引起金属或合金的破裂22pH值的影响

水质对金属腐蚀的影响pH值与温度对铁腐蚀速率的影响天然淡水pH值6.0～8.4海水pH值7.0～8.4敞开式循环冷却水pH值6.5～9.0pH值在4.3～9.0范围内，腐蚀主要要是氧的去极化作用，pH影响不大，pH值低于5后，氢离子的阴极还原反应速度增大，金属溶解加剧整理课件pH值的影响水质对金属腐蚀的影响p23

硬度

适宜的钙、镁离子与酸根形成致密坚硬的水垢减缓金属腐蚀钙、镁离子浓度过高可形成多种垢，易造成垢下腐蚀

金属离子

碱金属离子基本不影响金属或合金的腐蚀Cu、Ag、Pb等重金属离子以小阴极的形式在活泼金属表面析出形成微电池加速腐蚀Zn2+对钢有缓蚀作用，Fe2+可保护铜合金管，而酸性溶液中的Fe3+则促进腐蚀水质对金属腐蚀的影响整理课件硬度水质对金属腐蚀的影响整理课件24阴离子阴离子在增加金属腐蚀方面的顺序是：ClO4->Cl->SO42->CH3COO->NO3-

尤其是卤素离子能穿透金属表面的钝化膜造成点蚀，硫酸根离子只在硫酸盐还原菌严重生长时加速腐蚀

络合剂

与金属能形成可溶性络离子的络合剂可加速金属溶解

水质对金属腐蚀的影响整理课件阴离子水质对金属腐蚀的影响整理课件25氧蒸馏水中溶解氧含量对碳钢腐蚀速率的影响水质对金属腐蚀的影响整理课件氧蒸馏水中溶解氧含量对碳钢腐蚀速率的影响水质对金属腐蚀的26

溶解氧

低浓度时溶解氧起去极化作用，这是水对碳钢产生腐蚀的主要原因，超过一定浓度后，使碳钢表面形成钝化膜减小腐蚀，通常是在碱性溶液中发生这种情况，酸性溶液中则总是加速腐蚀；对于铜及其合金而言，在很软的水中当氧和二氧化碳含量高时铜的腐蚀加剧；铝在水中有生成氧化膜的倾向，没有氧也是如此，但水中溶解氧可引起铝的点蚀。

水质对金属腐蚀的影响整理课件溶解氧水质对金属腐蚀的影响整理课件27

二氧化碳

水质对金属腐蚀的影响水中二氧化碳含量对碳钢腐蚀速率的影响水中二氧化碳含量增加碳酸盐在水中化学平衡，不易形成碳酸钙水垢，同时溶解的二氧化碳降低pH值导致氢的去极化和金属表面保护膜的溶解，相对氧而言，它的腐蚀要轻微的多整理课件二氧化碳水质对金属腐蚀的影响水中二氧化碳含28

氨

NH3+H2ONH4OH4NH4OH+Cu2+[Cu(NH3)4]2++4H2O二氧化硫和氯气

二氧化硫降低pH值加速腐蚀作为杀菌剂的氯气除降低pH值外还会造成碳钢、不锈钢、铝等金属或合金的局部腐蚀

水质对金属腐蚀的影响整理课件氨水质对金属腐蚀的影响整理课件29硫化氢

H2S全面腐蚀的特点

碳钢在250℃以下的H2S中基本不腐蚀。有水共存时腐蚀明显加剧阳极：FeFe2++2e阴极：3H++3e3H吸附H吸附+H2Fe2++S2-FeS

当系统中有氧气时，腐蚀产物中会混有黄色的硫磺；系统有CN-存在时，硫化铁与CN-作用形成络合物，遇空气后则转变成蓝色的铁氰化物水质对金属腐蚀的影响整理课件硫化氢水质对金属腐蚀的影响整理课件30水质对金属腐蚀的影响硫化氢组成名称结构特性Fe(1+x)SMackanawite正方晶系质地疏松，最不稳定；易溶解Fe(1-x)SPyrrhotite磁黄铁矿六角晶系或单斜晶系P-型半导体，较难溶Fe3S4Greigite白铁矿－不稳定FeS2Marcasite黄铁矿正交晶系-FeS2Kansite立方晶系P型或n型半导体，最难溶、最稳定Fe9S8Troilite陨硫铁立方晶系不稳定、易溶FeS-不稳定，较易溶解硫化铁腐蚀产物的组成和结构整理课件水质对金属腐蚀的影响硫化氢组成名称结构特性Fe(1+x)31硫化氢水质对金属腐蚀的影响

影响硫化氢腐蚀的因素

pH值pH值<6时生成主要以Fe(1-x)S为主的无保护性的膜，腐蚀速率很高，高pH值下以FeS2为主的具保护性的保护膜

暴露时间初始腐蚀速度很高，随时间延长，硫化铁腐蚀产物逐渐在钢铁表面沉积形成一层减轻钢腐蚀作用的保护膜，腐蚀速率趋于平稳温度低温区域腐蚀速度随温度的升高而增加，温度继续升高腐蚀速率则降低浓度在蒸馏水中，其浓度低于1800ppm时，腐蚀速度随浓度的升高而增加，超过该浓度后，腐蚀速率变化不大，介质含其它成分规律较复杂流速当硫化氢气体或溶液流速较大或处于湍流状态时，钢铁表面的硫化铁腐蚀产物受气、液冲刷而不能牢固粘附，钢铁将一直以初始的高速度腐蚀整理课件硫化氢水质对金属腐蚀的影响影响硫化氢pH值pH值<32

硫化氢造成的氢鼓泡及氢诱发破裂

碳钢尤其是强度较低的钢在H2S－H2O体系中钢铁表面可能出现氢鼓泡及平行轧制方向的氢诱发破裂。

水质对金属腐蚀的影响氢鼓泡机理示意图氢鼓泡和氢诱发破裂都是由于吸收了初生态的氢，在钢材不连续的缺陷部位聚集，形成内部高压引起的，氢鼓泡需要临界H2S浓度，超过临界浓度后腐蚀产物是Fe9S8，它的氢过电位较高，促进氢向钢中渗透整理课件硫化氢造成的氢鼓泡及氢诱发破裂水质对金属腐蚀的影响氢33酸、碱、盐浓度水质对金属腐蚀的影响酸非氧化性酸酸浓度↑腐蚀↑氧化性酸腐蚀速率的变化碱稀碱溶液易形成不溶解的金属氢氧化物腐蚀速率浓碱溶液金属氢氧化物溶解腐蚀整理课件酸、碱、盐浓度水质对金属腐蚀的影响酸非氧化性酸34水质对金属腐蚀的影响盐浓度

盐类浓度对碳钢（0.06％）腐蚀的影响整理课件水质对金属腐蚀的影响盐浓度盐类浓度对碳钢（0.06％35流速

通常情况下流速增加可冲去金属表面的腐蚀、结垢，增加溶解氧的扩散通量导致腐蚀加剧

温度

水质对金属腐蚀的影响含溶解氧的淡水中温度对铁腐蚀速率的影响整理课件流速水质对金属腐蚀的影响含溶解氧的淡水中温度对铁36冷却水系统存在的腐蚀隐患腐蚀隐患金属材质未使用指定材质金属表面状况如表面粗糙区、折皱、裂缝、管壁上的微小缺陷等化学清洗破坏保护膜可能引起某些合金的晶间腐蚀造成氢脆加工、处理状况残余应力可造成应力腐蚀开裂制造、焊接过程中可引入杂质金属装运或水压试验整理课件冷却水系统存在的腐蚀隐患腐蚀隐患金属材质未使用指定材质金属37冷却水系统中常用的防护方法

选用合适的材料采用新型换热器几种新型换热器的比较整理课件冷却水系统中常用的防护方法选用合适的材料38添加缓蚀剂冷却水系统中常用的防护方法缓蚀膜类型及特点整理课件添加缓蚀剂冷却水系统中常用的防护方法缓蚀膜类型及特点整理39缓蚀剂的作用机理

►氧化型缓蚀剂-促使腐蚀金属的电位正移进入钝化区阻滞金属的腐蚀

►沉淀膜型蚀剂-与金属表面阳极部分溶解下来的金属离子生成难溶化合物沉淀在阳极区表面抑制阳极反应

►吸附型缓蚀剂-大都含有N、O、S、P极性基团或不饱和键，极性基团或不饱和键中的π键与金属的亲合力强，而非极性基是疏水的，这些有机物在金属表面定向吸附后形成保护性吸附膜，阻止水分和侵蚀性物质接近金属表面达到缓蚀作用。冷却水系统中常用的防护方法整理课件缓蚀剂的作用机理冷却水系统中常用的防护方法整理40冷却水系统中常用缓蚀剂的特点种类优点缺点改进方法铬酸盐适用钢铁、铜、锌、铝及其合金，成膜迅速牢固，pH6～11，T38～66℃，抑制微生物生长，价格便宜易造成环境污染和还原失效添加聚磷酸盐或有机磷，采用非铬系缓蚀剂或加强排污处理聚磷酸盐用量小，兼有缓蚀和阻垢作用，缓蚀效果好，无毒同时还原性物质对其无影响易水解，必须有足够的氧和钙离子才能起缓蚀作用，易促进藻类的生长，对铜及其合金有侵蚀性与磷酸钙阻垢剂、铬酸盐、锌盐有机多元膦酸盐等联合使用亚硝酸盐价格便宜，适用非铬酸盐系缓蚀剂使用浓度高、促进微生物生长、有毒、可能被还原为氨使铜及其合金发生腐蚀整理课件冷却水系统中常用缓蚀剂的特点种类优点缺点改进方法适用钢铁、41冷却水系统中常用缓蚀剂的特点种类优点缺点改进方法硅酸盐价格低廉、操作容易、无毒、对钢铁、铜、锌、铝及其合金都有一定的保护作用建立保护膜时间长、缓蚀效果不理想、在硬度高的水中易生成难消除的水垢与聚磷酸盐、膦酸盐等复合使用钼酸盐缓蚀效果好、热稳定性高、不生成垢、无毒、投加剂量大、缓蚀性能不如铬酸盐和聚磷酸盐与葡萄糖酸钠或聚磷复配，开发磷钼聚合物为主的缓蚀阻垢剂钨酸盐无公害、缓蚀性能优于钼系和磷系，对钢铁、紫铜、铜合金、铝、锌和合金等金属都有较好的缓蚀作用，耐氯腐蚀具有低氧化性，单独使用时加药量大与阻垢剂、高分子聚合物钨系杂多酸等复配使用整理课件冷却水系统中常用缓蚀剂的特点种类优点缺点改进方法价格低廉、42冷却水系统中常用缓蚀剂的特点种类优点缺点改进方法锌盐价格低廉、成膜迅速，与其它缓蚀剂联合使用可保持两种缓蚀剂的优越性单一使用缓蚀作用差、有毒、能生成氢氧化锌沉淀被消耗，且随pH值的增大而加剧与以共聚物为主的锌盐稳定剂共同使用有机多元膦酸在水中不易水解，同时具有缓蚀和阻垢作用，与其它水处理剂复合使用效果更理想价格高、对铜及其合金具有侵蚀性芳香族唑类对铜及其合金高效、能耐受氯的氧化作用整理课件冷却水系统中常用缓蚀剂的特点种类优点缺点改进方法价格低廉、43冷却水系统中常用缓蚀剂的特点种类优点缺点改进方法铝系缓蚀剂低浓度对静态、流动两条件下均有良好的缓蚀作用，无公害、价格低廉易水解降低系统pH值与含SN的化合物配合使用能显著改善缓蚀效果有机胺类缓蚀剂用量小、缓蚀效率高价格高、含盐量高的水中缓蚀性能下降复配时缓蚀效果更佳整理课件冷却水系统中常用缓蚀剂的特点种类优点缺点改进方法低浓度对静44电化学保护

使金属构件极化到免蚀区或钝化区而得到保护防腐涂料覆盖法

在金属换热器的传热表面涂上防腐涂料，形成一层连续的、牢固附着的薄膜是金属于冷却水隔绝，避免受到腐蚀提高溶液的pH值冷却水系统中常用的防护方法整理课件电化学保护冷却水系统中常用的防护方法整理45微生物腐蚀冷却水中微生物种类细菌真菌藻类产粘泥细菌铁沉积细菌产酸细菌产硫化物细菌绿藻蓝藻硅藻裸藻整理课件微生物腐蚀冷却水中微生物种类细菌真菌藻类产粘泥细菌铁沉积细46冷却水系统中常见真菌及危害微生物腐蚀整理课件冷却水系统中常见真菌及危害微生物腐蚀整理课件47冷却水系统中常见细菌及危害微生物腐蚀整理课件冷却水系统中常见细菌及危害微生物腐蚀整理课件48冷却水系统中常见藻类及危害微生物腐蚀整理课件冷却水系统中常见藻类及危害微生物腐蚀整理课件49

厌氧腐蚀

硫酸盐还原菌是微生物中对金属腐蚀影响最大的细菌，因而厌氧腐蚀多指硫酸盐还原菌的腐蚀微生物腐蚀机理硫酸盐还原菌腐蚀图解整理课件厌氧腐蚀微生物腐蚀机理硫酸盐还原菌腐蚀图解整50好氧腐蚀

腐蚀性好氧菌主要是铁细菌、硫氧化菌和腐生菌及其他一些真菌，依靠Fe2+氧化Fe3+时释放的能量维持新陈代谢微生物腐蚀机理铁细菌通过锈瘤建立氧浓差腐蚀电池引起钢铁腐蚀示意图整理课件好氧腐蚀微生物腐蚀机理铁细菌通过锈瘤建立氧浓51黏稠性生物膜引起的腐蚀

固着在金属表面的细菌排泄黏稠性分泌物，它们吸附黏土、垢物、腐蚀质、碎片等在设备表面形成生物膜，此类细菌具有耗氧特性使金属表面形成氧浓差或其浓差电池造成腐蚀

其他微生物引起的腐蚀

微生物腐蚀机理整理课件黏稠性生物膜引起的腐蚀微生物腐蚀机理整理课件52循环冷却水中微生物的控制指标微生物腐蚀的控制监测项目控制指标黏液异氧菌<105个/L真菌<10个/L硫酸盐还原菌<102个/L铁细菌<102个/L整理课件循环冷却水中微生物的控制指标微生53微生物腐蚀的控制控制方法采用耐蚀材料钛>不锈钢>黄铜>纯铜>硬铝>碳钢控制水质尽可能防止泄漏、加强原水前处理、添加杀生剂、防止阳光照射等采取保护措施涂覆防腐杀生涂料、进行阴极保护等整理课件微生物腐蚀的控制控制方法采用耐蚀材料控制水质采取保护54工艺介质泄漏后的危害工艺介质泄漏后的腐蚀与控制在金属表面形成油膜降低设备换热效果阻碍缓蚀剂、阻垢剂效能的正常发挥为微生物提供营养，增加控制微生物难度增加循环水耗氧量，促进厌氧菌生长，创造点蚀环境整理课件工艺介质泄工艺介质泄漏后的腐蚀与控制在金属表面形成油膜降低55低pH值漂移及处理

循环水常见事故及处理原因加酸过量加氯过量工艺介质泄漏吸收二氧化硫后果腐蚀速率上升污垢生成措施提高pH值pH<2.5加NaOHpH在2.5～4.5加Na2CO3利用补充水调节除去污垢加沉淀剂后排放重新预膜整理课件低pH值漂移及处理循环水常见事故及处理原因加酸56漏油造成的腐蚀循环水常见事故及处理碳钢腐蚀速率与冷却水中含油量的对应关系整理课件漏油造成的腐蚀循环水常见事故及处理碳钢腐蚀速率与冷却水中57循环水常见事故及处理漏油处理

a)关闭换热器b)除去冷却塔顶部配水装置和水池中的油，同时1.保持缓蚀剂的正常使用；2.添加非离子型缓蚀剂3.通氯并适当提高排放速率c)冷却系统以尽量多的地方排水如开启备用泵、开动除油装置、增加缓蚀剂浓度并监测油含量d)排放恢复正常后添加表面活性剂，同时保持表面活性剂浓度、检测油含量；e)排放量降到最大可能后重新进行预膜等一系列处理

整理课件循环水常见事故及处理漏油处理整理课件58循环水水质的监测与漏点的确定工艺介质泄漏后的腐蚀与控制监测中心常规监测项目气味…..pH值浊度COD值油含量颜色各换热器回水点取样各换热器工艺数据库参数（包括类型、位号、管内外介质、温度、压力、各物料性质）异常比较判断初步确定漏点添加合适的水处理剂确定检修整理课件循环水水质的监测与漏点的确定工艺介质泄59实例1大庆石化丁二烯泄漏

现象：一循加大量氯气后循环水中监测不到、COD、浊度值居高不下，腐蚀结垢状态监测数据严重超标

报警信号：循环水水质气味异常、COD值超标

定性方法：丁二烯装置回水样中有较强的色谱峰，经加标确认为丁二烯

泄漏源：化工一场丁二烯装置换热器

漏料危害：一循氯气杀菌失效、循环水细菌总数超标

处理方法：暂时停止加氯气，而加非氧化性杀菌剂

效果：一循很快恢复正常

工艺介质泄漏后腐蚀与控制实例整理课件实例1大庆石化丁二烯泄漏工艺介质泄漏后腐蚀与控制实60工艺介质泄漏后腐蚀与控制实例实例2洛阳石化含硫污水冷却器泄漏

现象：pH值下降最低为6，总碱度下降，最低为15mg/L，总铁、硫酸根、COD、异氧菌、浊度都上升

报警信号：pH值降低、含硫还原性介质

定性方法：pH试纸检查并分析COD和总碱度

泄漏源：含硫污水冷却器

漏料危害：循环水质恶化

处理方法：停车检修

效果：水质恢复正常

整理课件工艺介质泄漏后腐蚀与控制实例实例2洛阳石化含硫污水61工艺介质泄漏后腐蚀与控制实例实例3大庆石化乙醛泄漏报警信号：粘泥量大、COD高

定性方法：色谱技术泄漏物质：乙醛

泄漏源：化工二厂乙醛醋酸装置换热器

漏料危害：杀菌剂失效、循环水中粘泥堵塞换热器

处理方法：停止加氯气改加非氧化性杀菌剂

效果：水质恢复正常

整理课件工艺介质泄漏后腐蚀与控制实例实例3大庆石化乙醛泄漏62工艺介质泄漏后腐蚀与控制实例实例4硝胺泄漏 报警信号：pH值下降

定性方法：特征颜色反应泄漏物质：硝胺

泄漏源：炼油厂硝胺装置换热器

漏料危害：腐蚀循环水系统的设备

处理方法：工艺上大补大排

效果：水质恢复正常

整理课件工艺介质泄漏后腐蚀与控制实例实例4硝胺泄漏整理课件63实例1西太平洋制氢E10711装置冷却器5454铝合金腐蚀泄漏

装置状况

99年10月投产2001年4月发现早期腐蚀，进而泄漏报废腐蚀的宏观形貌工艺介质泄漏实例剖析5454铝合金管宏观腐蚀形貌和外壁腐蚀形貌大量腐蚀产物沉积在金属表面，管子脱皮、粗化，减薄、局部出现大小不等的坑整理课件实例1西太平洋制氢E10711装置冷却器5454铝合金腐64工艺介质泄漏实例剖析实例1西太平洋制氢E10711装置冷却器5454铝合金腐蚀泄漏5454铝合金管内壁形貌管内腐蚀产物呈黑褐色，局部出现蚀坑整理课件工艺介质泄漏实例剖析实例1西太平洋制氢E10711装置冷65工艺介质泄漏实例剖析实例1西太平洋制氢E10711装置冷却器5454铝合金腐蚀泄漏5454铝合金管外壁蚀坑和全面腐蚀的显微镜照片蚀坑附近锈层疏松，蚀坑口覆盖腐蚀产物腐蚀产物呈皱纹状，出现二次裂纹花样痕迹，均匀弥散分布整理课件工艺介质泄漏实例剖析实例1西太平洋制氢E10711装置冷66工艺介质泄漏实例剖析实例1西太平洋制氢E10711装置冷却器5454铝合金腐蚀泄漏5454铝合金管晶相照片（×200）显微组织均匀、呈单相α固溶体网状组织，晶内出现黑色颗粒状的Mg2Al3金属间化合物整理课件工艺介质泄漏实例剖析实例1西太平洋制氢E10711装置冷67工艺介质泄漏实例剖析实例1西太平洋制氢E10711装置冷却器5454铝合金腐蚀泄漏5454铝合金管外壁X-射线衍射分析整理课件工艺介质泄漏实例剖析实例1西太平洋制氢E10711装置冷68工艺介质泄漏实例剖析实例1西太平洋制氢E10711装置冷却器5454铝合金腐蚀泄漏5454铝合金管内壁X-射线衍射分析整理课件工艺介质泄漏实例剖析实例1西太平洋制氢E10711装置冷69

外壁原因剖析铝合金在pH4～9的介质中能形成致密完整的钝化膜，在中性和近中性溶液中是耐蚀的，当Cl-存在时，在电场作用下选择地吸附于水化氧化膜表面晶格点与晶格点上水化铝离子反应：Al3+（Al2O3.nH2O晶格中）+Cl-Al(OH)2ClAl3+（Al2O3.nH2O晶格中）+Cl-Al(OH)2Cl2-导致铝合金微晶区很易活化，甚至完全受到侵蚀，微晶粒从膜上脱落导致膜减薄，直至破坏，裸露的金属表面直接被Cl-侵蚀，形成易水解的羟基氯化铝盐：Al3++Cl-AlCl4-

AlCl4-+2H2OAl(OH)2Cl2+2H++3Cl-

工艺介质泄漏实例剖析实例1西太平洋制氢E10711装置冷却器5454铝合金腐蚀泄漏整理课件外壁原因剖析工艺介质泄漏实例剖析实例1西太平洋制70内壁原因剖析

溶解的Fe2+依靠阴极反应在铝合金晶格点上沉积，起到诱发孔蚀核心的作用，同时提供远较氧化膜有效的阴极面积，形成局部微电池加速孔蚀。铝合金中铁以FeAl3的形式存在，Fe发生下列反应溶解：FeAl3Fe2++3Al+2e残留在蚀孔内的Fe2+对Al的耐蚀性起有害作用，使蚀孔内的pH降低加速腐蚀

建议采取措施a)控制Fe2+混入、定期对设备进行清洗b)降低氯离子含量工艺介质泄漏实例剖析实例1西太平洋制氢E10711装置冷却器5454铝合金腐蚀泄漏整理课件内壁原因剖析工艺介质泄漏实例剖析实例1西太平洋制氢E171

冷却器自然状况工艺介质泄漏实例剖析实例2西太平洋热水分馏塔油气冷却器腐蚀失效位号名称型号/规格介质(管/壳)材料(管/壳)压力MPa(管/壳)压力MPa(管/壳)出/进防腐措施E1204热水分馏塔顶油气冷却器RCBOS1200-1.8-385-6/25-8I脱氧水/油气10#/20R0.73/0.11(70/86)(122/90)内外TH847涂料E1302压缩机富气冷却器RCBOS1100-1.8-315-6/25-6I海水/富气、酸性水10#/16MnR0.45/1.48(80/55)(28/41)内外防腐TH847涂料E1308稳定塔顶冷却器FLB11000-330-2.5-4海水/油气(含酸性气)10#/16MnR0.45/1.0(24/36)(60/40)内外防腐TH847涂料整理课件冷却器自然状况工艺介质泄漏实例剖析实例2西太平洋72腐蚀外观工艺介质泄漏实例剖析实例2西太平洋热水分馏塔油气冷却器腐蚀失效E1024热水分馏塔顶油气冷却器管束腐蚀形貌外管束有较厚磷片状黄色和蓝色腐蚀产物层该层质地较硬、容易剥掉，管内则有一层薄棕色腐蚀产物层，内外管腐蚀层下基体金属均呈全面腐蚀形态。整理课件腐蚀外观工艺介质泄漏实例剖析实例2西太平洋热水分馏塔油73工艺介质泄漏实例剖析实例2西太平洋热水分馏塔油气冷却器腐蚀失效微观形貌E1024热水分馏塔顶油气冷却器管束内外壁的扫描电镜照片整理课件工艺介质泄漏实例剖析实例2西太平洋热水分馏塔油气冷却器腐74工艺介质泄漏实例剖析实例2西太平洋热水分馏塔油气冷却器腐蚀失效内外壁腐蚀产物分析E1024热水分馏塔顶油气冷却器管束内外壁的X-射线衍射分析整理课件工艺介质泄漏实例剖析实例2西太平洋热水分馏塔油气冷却器腐75工艺介质泄漏实例剖析实例3西太平洋压缩机富气冷却器腐蚀失效腐蚀外观E1302压缩机富气冷却器腐蚀形貌管束与管板焊缝和管外壁腐蚀严重，管束外壁腐蚀产物呈黄蓝色，腐蚀产物层疏松且薄，产物层下基体呈均匀腐蚀形态；管内腐蚀产物少，基体有较多蚀坑，为局部腐蚀整理课件工艺介质泄漏实例剖析实例3西太平洋压缩机富气冷却器腐蚀失76工艺介质泄漏实例剖析实例3西太平洋压缩机富气冷却器腐蚀失效微观形貌E1302压缩机富气冷却器管束内外壁的扫描电镜照片整理课件工艺介质泄漏实例剖析实例3西太平洋压缩机富气冷却器腐蚀失77工艺介质泄漏实例剖析腐蚀产物的微观结构实例3西太平洋压缩机富气冷却器腐蚀失效E1302压缩机富气冷却器管束内外壁外壁的X-射线衍射分析整理课件工艺介质泄漏实例剖析腐蚀产物的微观结构实例3西太平洋压78工艺介质泄漏实例剖析实例4西太平洋稳定塔顶冷却器腐蚀失效腐蚀外观E1308稳定塔顶冷却器腐蚀形貌管子与管板接触处呈黄褐色锈层，腐蚀严重；大部分管束被黄褐色或黑褐色腐蚀产物覆盖，管子起皱、粗化、剥落、减薄甚至局部溃烂损伤，清除腐蚀产物后，下面呈显大小不等凹坑，有的穿孔整理课件工艺介质泄漏实例剖析实例4西太平洋稳定塔顶冷却器腐蚀失效79工艺介质泄漏实例剖析实例4西太平洋稳定塔顶冷却器腐蚀失效微观形貌E1308稳定塔顶冷却器管束外壁高低温部的扫描电镜照片管子外壁都被粗大疏松的锈层覆盖，但高温部分出现许多粗糙裂纹整理课件工艺介质泄漏实例剖析实例4西太平洋稳定塔顶冷却器腐蚀失效80工艺介质泄漏实例剖析实例4西太平洋稳定塔顶冷却器腐蚀失效微观形貌E1308稳定塔顶冷却器管束内壁高低温部的扫描电镜照片高温部锈层呈絮状大颗粒，腐蚀产物疏松、不连续；低温部锈层连续、致密，呈均匀腐蚀特征整理课件工艺介质泄漏实例剖析实例4西太平洋稳定塔顶冷却器腐蚀失效81工艺介质泄漏实例剖析腐蚀产物组成实例4西太平洋稳定塔顶冷却器腐蚀失效E1308稳定塔定冷却器管束外壁高低温部的X-射线衍射分析整理课件工艺介质泄漏实例剖析腐蚀产物组成实例4西太平洋稳定塔顶82工艺介质泄漏实例剖析腐蚀产物组成实例4西太平洋稳定塔顶冷却器腐蚀失效E1308稳定塔定冷却器管束内壁高温部的X-射线衍射分析整理课件工艺介质泄漏实例剖析腐蚀产物组成实例4西太平洋稳定塔顶83外壁原因剖析催化原料中的硫化物及原料油中的元素硫分别在裂化反应温度条件下发生分解和及与烃类物质反应生成硫化氢，同时原料油中的氮化物部分裂解为HCN，系统温度低有水存在，构成H2S-HCN-H2O类型的腐蚀环境，三台换热器壳层均是以H2S为主的活性硫腐蚀。通常H2S和铁生成的FeS引起全面腐蚀，pH值大于6时，能覆盖钢表面有较好的防护性能，其腐蚀速率随时间的推移而有所下降，但由于介质中存在CN-，生成Fe(CN)64-络离子，加速反应进行FeS+6CN-Fe(CN)64-+S2-

Fe(CN)64-+2FeFe2[Fe(CN)6](白色)氧化为Fe4[Fe(CN)6]3(蓝色)内壁原因剖析冷却管内发生的主要是氧的去极化作用，使用海水作冷却介质时，还有氯离子引起的腐蚀工艺介质泄漏实例剖析实例4西太平洋三台冷却器腐蚀失效剖析整理课件外壁原因剖析工艺介质泄漏实例剖析实例4西太平洋三台冷却84硫化物应力腐蚀开裂当钢中存在拉伸应力（工作应力和残余应力），如冷却器管束与管板焊接接头，在H2S-HCN-H2O环境下易产生硫化物应力腐蚀开裂。酸性条件下开裂较容易，当有CN-存在时，即使在碱性溶液中也能发生这种腐蚀开裂。钢材的显微组织对硫化物的应力腐蚀破裂影响较大，如钢材在不同热履历或处于高温状态时，钢的组织变粗大、分布不均匀使抗裂性能变坏。建议采取措施a)防止管束和管板异种金属焊接处的应力腐蚀，应进行焊后的热处理以消除残余应力，控制焊缝和热影响区的硬度HB≤200。建议去应力退火加热至600～650℃，保温1～2小时随炉冷却；b)渗铝钢具有优良的耐H2S、SO2S、氯化物腐蚀和抗高温性能，最好采用渗铝钢或有关的耐蚀涂料c)E1302和E1308不宜使用12CrMo、1Cr5Mo等低合金钢、0Cr13马氏体钢、1Cr18Ni9Ti等奥氏体钢以防应力腐蚀破裂腐蚀条件苛刻时，最好采用00Cr18Ni5Mo3Si2钢和进口双相钢工艺介质泄漏实例剖析实例4西太平洋三台冷却器腐蚀失效剖析整理课件硫化物应力腐蚀开裂工艺介质泄漏实例剖析实例4西太平洋三85水处理工艺的技术趋势

开发复合缓蚀剂-单一冷却水缓蚀剂的缓蚀效果都不够理想，需要根据不同水质、工艺条件、不同金属材质和防腐要求开发复合缓蚀剂开发缓蚀剂的稳定剂-冷却水常用的缓蚀剂是聚磷酸盐和锌盐，但它们在冷却水中不够稳定，需开发水质稳定剂

开发高效、低毒、性能更稳定的缓蚀剂水处理工艺的发展方向和先进的监测技术整理课件水处理工艺的技术趋势水处理工艺的发展方向和先进的监测86循环水监测的目的是及时、准确的确定漏点并采取相应的措施对系统进行控制。水处理工艺的发展方向和先进的监测技术仪器型号产地报警范围/mg/L性能指标基本原理应用情况UIS-200及OS-100系列美国2～5002～150精度高抗干扰强能显示油含量并报警水不吸光而油吸光原理销售3400台TDI-4100及TDI-4100XD系列美国1μg/L~mg/L连续在线监测油含量并报警检测芳香烃在特定波长下的荧光量炼油厂、发电厂等有应用实例Petrolarm美国0～200～200连续在线监测泄漏并报警，精度μg/L级检测芳香烃在特定波长下的荧光量炼油厂、发电厂、炼钢厂的循环水国内外已有的漏油监测仪器整理课件循环水监测的目的是及时、准确的确定漏点并采87仪器型号产地报警范围/mg/L性能指标基本原理应用情况Aqualert系列美国0～500在线分析碳氢化合物重现性较低Beerlamlert定律锅炉冷凝水、循环冷却水MALOS德国不显示油含量在线监测速度快能报警受控声音定位系统有用户圆筒式漏油检测仪日本mg/L级导电碳粉绝缘物质实验室应用675油含量监测仪美国mg/L级测量精度高、离线监测紫外线荧光天津石化总厂热电厂QW-201美国0～100％烃、油/水测量准确离线监测有用户WLB-1测漏系统南炼设备所>200mg/L在线监测无线报警油水分离南京炼油厂LJY-1抚顺石化浓度高在线监测无用户国内外已有的漏油监测仪器水处理工艺的发展方向和先进的监测技术整理课件仪器型号产地报警范围/mg/L性能指标基本原理应用情况Aqu88耐蚀金属材料的选择

材料选取的原则

1.必须清楚设备的工作条件即设备所处介质、温度及压力

a)介质情况包括流速、相态、pH值、电导率、浓度及所含杂质、氧化还原性、可能的腐蚀产物等；b)温度包括平均温度、温度的变化范围和变化速度；c)压力高时对材料的强度及耐蚀性要求提高

2.对冷却水系统除要求导热性能外，操作工艺条件下的耐蚀性也是必须考虑的因素；3.工艺的特许要求4.材料的物理机械性能整理课件耐蚀金属材料的选择材料选取的原则整理课件89常用耐蚀材料性能比较种类CSiMnCrNiSP其它304≤0.08≤1.00≤2.0018.00-20.008.00-10.50≤0.03≤0.035304L≤0.03≤1.00≤2.0018.00-20.008.00-12.00≤0.03≤0.035316≤0.08≤1.00≤2.0016.00-18.0010.00-14.00≤0.03≤0.0452.0-3.0Mo316L≤0.03≤1.00≤2.0016.00-18.0010.00-14.00≤0.03≤0.0452.0-3.0Mo317≤0.08≤1.00≤2.0018.00-20.0011.00-15.00≤0.03≤0.0453.0-4.0Mo317L≤0.03≤1.00≤2.0018.00-20.0011.00-15.00≤0.03≤0.0453.0-4.0Mo整理课件常用耐蚀材料性能比较种类CSiMnCrNiSP其它304≤90常用耐蚀材料性能比较种类状态力学性能产品型式σbσsδ/MPa≥/％≥304退火57929055厚板、薄板、带材、棒材、钢丝固溶退火51720735管材304L退火（薄板）55826955厚板、薄板、带材、棒材固溶退火48317335管材退火483-40厚板、薄板、带材固溶退火723-35管材整理课件常用耐蚀材料性能比较力学性能σbσs91种类状态力学性能产品型式σbσsδ/MPa≥/％≥316退火（薄板）57929050厚板、薄板、带材、钢丝退火¼硬化5178622076214010厚板、薄板、带材厚板、薄板、带材固溶退火51720735管材316L退火（薄板）55829050厚板、薄板、带材、棒材固溶退火48317335管材317退火（薄板）62127645厚板、薄板、带材、棒材317L退火（薄板）59326255厚板、薄板、管材退火（厚板）58624155厚板、薄板、管材常用耐蚀材料性能比较整理课件力学性能σbσsδ/MPa≥/％≥退92材料中提高耐蚀性的主要元素Cr：少量各能提高钢抗H2S、NH3、CO2、H2O、HNO3、高温高压H2、大气、海水腐蚀的能力，但不能提高抗碱、氯化物和硝酸盐腐蚀的能力Ni：提高钢对酸、碱、海水、大气及抗腐蚀疲劳的能力，但不利于抗H2S腐蚀Mo：提高抗H2S、NH3、CO2、H2O、高温高压H2和弱还原性酸腐蚀的能力Al：炼钢中用于脱氧和细化晶粒，提高钢对大气、NH3-CO2-H2O、H2S系统、氧化性介质及高温炉气中的抗腐蚀能力Ti：提高抗高温高压H2-N2-NH3腐蚀能力，与其它元素配合能提高钢抗大气、海水、H2S腐蚀新型耐蚀材料和防腐方法整理课件材料中提高耐蚀性的主要元素新型耐蚀材料和防腐方法整理93新型耐蚀材料

硫及硫化氢腐蚀是石化厂最常见和普通的腐蚀，也是造成换热设备失效的主要因素之一。基于各种元素对提高钢耐蚀性的不同可开发不同钢种。a)渗铝钢

已研制了12ＣｒＡｌＭｏＶ,09ＣｒＣｕＳｂ(ＮＤ钢),08Ｃｒ2ＡｌＭｏ等新材料,这些材料相对10#钢、16ＭｎＲ钢等有较好的耐腐蚀性,尤其是08Ｃｒ2ＡｌＭｏ性能最优新型耐蚀材料和防腐方法整理课件新型耐蚀材料新型耐蚀材料和防腐方法整理课件94a)渗铝钢新型耐蚀材料和防腐方法整理课件a)渗铝钢新型耐蚀材料和防腐方法整理课件95新型耐蚀材料和防腐方法a)渗铝钢整理课件新型耐蚀材料和防腐方法a)渗铝钢整理课件96新型耐蚀材料和防腐方法b)双相不锈钢整理课件新型耐蚀材料和防腐方法b)双相不锈钢整理课件97新型耐蚀材料和防腐方法c)复合板材料

常用的复合板有20ｇ+0Ｃｒ13Ａｌ,20ｇ+0Ｃｒ18Ｎｉ9Ｔｉ,2.25ＣｒＭｏ+0Ｃｒ18Ｎｉ10等,分别用于不同场合,可用于换热器的壳体和管板等。该材料有较好的耐蚀性能,而且成本低,已得到较广泛使用。通过复合板将腐蚀介质与碳钢隔离,能有效防止Ｈ2Ｓ腐蚀,还能起到不锈钢的多种防护作用。该材料使用在加氢蜡油/脱Ｈ2Ｓ塔底油换热器、重整的混合进料换热器、航煤加氢的生成油混合进料换热器上等。整理课件新型耐蚀材料和防腐方法c)复合板材料整理课件98涂镀渗技术及应用

Ni-P镀层有以下优异性能:①高硬、高耐磨性,热处理后硬度高达ＨＶ10000。②高耐蚀性,其孔隙率为电镀镍的二分之一,但仍需密封处理新型耐蚀材料和防腐方法从表中可以看出,镀ＮｉＰ合金在各种酸碱环境中,抗腐蚀性能明显高于1Ｃｒ18Ｎｉ9Ｔｉ,对Ｈ2Ｓ抗应力腐蚀和均匀腐蚀性能较好。整理课件涂镀渗技术及应用新型耐蚀材料和防腐方法从表中可以看出,镀99渗铝技术

特定的工艺条件下,通过加热使铝原子渗透扩散到碳钢或合金钢表层基体内,从而形成一层具有特殊性能的铁铝合金层的表面化学热处理过程。钢材经过表面渗铝后,其基体力学性能基本保持不变,而表面渗铝层具有优异的抗高温氧化和耐腐蚀性能。渗铝对金属的保护作用表现为两个方面:一是表面形成一层致密的稳定的Al2O3保护膜,这层保护膜具有很强的自修复和再生性。另一方面在有电解质腐蚀工况下渗铝层作为一个大的牺牲阳极可以有效地保护基体。渗铝钢在120℃以下低温环境中有优良的抗Ｈ2Ｓ,ＳＯ42-,ＣＯ,ＮＨ3等介质的腐蚀能力

涂镀渗技术及应用换热器的涂层主要使用ＣＨ784,ＴＨ847和ＴＨ901,这些涂料主要成分是氨基环氧或漆酚酞等树脂,主要用于工业水、循环水、海水等冷却设备的保护,适用于长期工作温度小于150℃的冷换设备。新型耐蚀材料和防腐方法整理课件渗铝技术新型耐蚀材料和防腐方法整理课件100谢谢整理课件谢谢整理课件101工业循环冷却水系统水冷器腐蚀整理课件工业循环冷却水系统水冷器腐蚀整理课件102◆石化企业循环冷却水现状◆工业冷却循环水中金属的腐蚀形态、影响因素和防护措施◆循环冷却系统工艺介质泄漏后的腐蚀及对策◆耐蚀金属材料的选择提纲整理课件◆石化企业循环冷却水现状提纲整理课件103◆石化企业循环冷却水现状►国内外形势

世界水资源短缺日益加剧，我国人均水资源占有量是世界上人均占有量的1/4，是公认的贫水国。

水污染问题也日趋严重

石化企业是用水大户，供水不足的矛盾更显著。

整理课件◆石化企业循环冷却水现状►国内外形势整理课件104◆石化企业循环冷却水现状►循环冷却水现状及存在的问题

水处理的效果较差运行时间腐蚀速率/mm.a-1粘附速率/mg.(cm2.mon)-11996.12.25~1997.3.11(1824h)0.0217.711997.09.03~1997.9.24(502h)0.66077.511997.09.03~1997.12.24(2686h)0.13426.141997.12.24~1998.03.18(2015h)0.38647.54某炼厂循环水现场监测结果整理课件◆石化企业循环冷却水现状►循环冷却水现状及存在的问题运行时间105处理工艺落后虽然水处理剂的已由单一处理剂发展到现在的具有多功能团的多元共聚物水处理剂及半自动化的处理工艺，但效果依然不是很理想装置运行周期短

由于冷却器的腐蚀、结垢、粘泥沉积等制约生产装置长周期运行浓缩倍数低循环水分析监测手段落后

多采用离线分析，不能及时反映结果，微生物的检测更加突出◆石化企业循环冷却水现状整理课件处理工艺落后◆石化企业循环冷却水现状整理课件106►循环水处理技术的发展趋势

水处理剂高效化－表现为缓蚀剂、分散阻垢剂、杀生剂等的用量大幅度下降水处理剂环保化－使用低(无)毒、低(无)污染剂可生物降解缓蚀剂等处理剂水处理剂自动化－实现加药、分析、检测自动化污水资源化－大幅度提高污水回用率，实现节约用水和解决供水不足的矛盾◆石化企业循环冷却水现状整理课件►循环水处理技术的发展趋势◆石化企业循环冷却水现状整理课件107

金属的腐蚀形态

影响金属腐蚀的因素

腐蚀隐患

常用防护措施

微生物腐蚀与防护◆冷却水系统中金属的腐蚀及防护整理课件 金属的腐蚀形态◆冷却水系统中金属的腐蚀及防护整理课件108均匀腐蚀－腐蚀过程在金属的全部暴露表面上大致均匀地进行而导致金属减薄以致破坏的一种现象局部腐蚀－腐蚀集中在金属某一部位的现象

金属的腐蚀形态局部腐蚀电偶腐蚀缝隙腐蚀孔蚀晶间腐蚀选择性腐蚀磨损腐蚀应力腐蚀整理课件均匀腐蚀－腐蚀过程在金属的全部暴露表面上大致均匀金属的腐蚀109孔蚀－处于腐蚀介质中的金属的大部分表面不发生腐蚀或腐蚀很轻微，但某些区域出现蚀孔或麻点，且随时间进行，蚀孔不断向纵深方向发展，是冷却水系统中破坏和隐患最大的腐蚀形态之一。通常是在有侵蚀性阴离子（如Cl-）与氧化剂共存的条件下，在易钝化金属和合金表面发生的腐蚀。孔蚀整理课件孔蚀－处于腐蚀介质中的金属的大部分表面不发孔蚀110金属的腐蚀形态几种孔蚀形貌示意图整理课件金属的腐蚀形态几种孔蚀形貌示意图整理课件111

孔蚀的腐蚀机理

孔蚀诱导阶段

腐蚀性阴离子在钝化膜表面吸附后穿过钝化膜与阳离子结合生成小蚀坑，特别是金属表面存在硫化物、氧化物夹杂、晶界处碳化物或钝化膜的缺陷

小孔生长阶段孔蚀初期孔内是金属的溶解，随时间进行，金属离子浓度升高并发生水解使孔内pH值降低形成强酸性溶液区加速金属溶解使蚀坑扩大、加深

孔蚀停止

孔蚀发展到一定程度后不再发展a)金属表面某些结构（定向不适晶粒杂质）消除b)孔内的电位转移到钝化区c)孔内欧姆电位降增大整理课件孔蚀的腐蚀机理孔蚀诱导阶段整理课件112

孔蚀的形成过程

不锈钢在充气NaCl中孔蚀的闭塞电池示意图整理课件孔蚀的形成过程不锈钢在充气NaCl中孔蚀的闭塞电池113金属本身的性质

影响孔蚀的因素金属Eb/V(SHE)金属Eb/V(SHE)金属Eb/V(SHE)Al-0.45Fe0.23①12%Cr-Fe0.20Ni0.28Cr1.030%Cr-Fe0.62Zr0.4618Cr-8Ni0.26Ti1.2注：除①是0.01mol/LNaCl溶液外其余均是在25℃0.1mol/LNaCl溶液中测定的腐蚀介质性质

Cl-离子浓度愈高孔蚀倾向愈大，共存其它的阴离子则有一定的抑制作用如对阴离子对18Cr-9Ni孔蚀抑制效果的顺序是：OH->NO3->AC->SO42->ClO4-;对铝而言则按NO3->CrO42->AC->苯甲酸盐>SO42-电位与pH值

电位升高孔蚀敏感性加剧，而pH值的变化则呈现反的趋势整理课件金属本身的性质114改善介质环境－主要包括减少或消除卤素离子、避免氧化性阳离子、加入某些缓蚀性阴离子等 添加缓蚀剂

电化学保护－阴极极化使被保护设备的电位低于保护电位始终处于稳定的钝化区

合理选择耐蚀材料－Cr、Mo、N等是抗孔蚀最有效的元素，这些元素含量愈高抗蚀性能愈好，应根据耐蚀性要求、介质侵蚀性、经济性能选用材料预防循环水中金属点蚀的方法整理课件改善介质环境－主要