2.1腐蝕反應(yīng)
2.1.1防腐層的腐蝕
在輕烴罐內(nèi)其中V300(V400沒有防腐)內(nèi)壁表面原采用金屬熱噴涂的方法,做300微米厚鋁防腐層,采用E44環(huán)氧銀粉漆做封閉層。在大氣中鋁是耐蝕的的,甚至有SO2及CO2存在時影響也很小,但附著在鋁表面的污染物可能形成氧的濃差電池而產(chǎn)生點蝕。鋁在PH4-11的淡水中是很耐蝕的,但PH值小于4時出現(xiàn)酸性侵蝕,PH大于11時出現(xiàn)堿性侵蝕。但是鋁在鹽酸、氫氟酸等介質(zhì)中鋁不穩(wěn)定。當使用介質(zhì)中含有Cl-時,使非晶態(tài)的屏蔽層變薄,保護性能下降,腐蝕量加大生成厚的水化氧化物膜。
2.1.2金屬表面腐蝕????????
HCl、H2S處于干態(tài)時,對金屬無腐蝕。當罐中含水時HCl即溶于水中成鹽酸。鹽酸濃度可達1%-2%,成為一個腐蝕性十分強烈的“稀鹽酸腐蝕環(huán)境”。若有H2S存在,可對該部位的腐蝕加速。硫化氫對鋼的腐蝕,一般來說,溫度增高則比常溫下腐蝕增加。在HCl和H2S相互促進構(gòu)成循環(huán)腐蝕,反應(yīng)如下:
Fe + 2HCl ―― FeCl2 + H2↑
FeCl2 + H2S ―― FeS↓ + HCl
Fe + H2S ――FeS↓+H2↑
FeS +HCl ―― FeCl2 + H2S
所以碳鋼在HCI-H2S-H2O的腐蝕體系中金屬表面腐蝕是很厲害的。
3 材料的選擇依據(jù)
3.1 防腐材料的篩選
??? 通過對幾種防腐材料的篩選,選用了鈦納米聚合物涂料。為了慎重起見采用了大連自控設(shè)備廠反應(yīng)釜,材質(zhì)為鈦合金,型號為GCF。在常減壓裝置采取一定量的常減壓初頂汽油,采用納米聚合物涂料掛片進行了試驗,試驗情況見表二:
試驗情況
表二
序號 | 溫度(℃) | 壓力(Mpa) | 時間(h) | 介質(zhì) | 變化情況 |
1 | 100 | 0.1-0.15 | 144×2 | 常減壓初頂汽油 | 表面沒有變化,繼續(xù)試驗。 |
2 | 150 | 1 | 144×2 | 常減壓初頂汽油 | 表面沒有變化,繼續(xù)試驗。 |
3 | 250 | 3.2 | 144 | 常減壓初頂汽油 | 表面顏色稍有變化,但在10%鹽酸浸泡,沒有發(fā)現(xiàn)金屬腐蝕。 |
注:試驗時間144小時按國家試驗要求為1周期。
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從試驗的結(jié)果與在用輕烴罐使用條件相比,條件要苛刻得多。所以說從試驗的結(jié)果結(jié)合氫烴罐使用的情況,采用鈦納米聚合物涂料對氫烴罐進行內(nèi)壁防腐,方法是可靠的。
3 使用效果與經(jīng)濟分析
3.1 使用效果
使用1年以后開罐檢查,防腐涂層整體性完好,涂層表面有光澤,無起皮、起泡、龜裂、脫落等現(xiàn)象。防腐涂層表面沒有任何銹蝕產(chǎn)物附著在表面。
所以說該防腐涂層在含有H2S、HCl 等多種介質(zhì)的油氣中,60℃左右溫度下及有一定壓力下使用。解決了金屬表面腐蝕及熱噴鋁及常規(guī)特種防腐涂料耐腐蝕不耐溫度的難題。為輕烴罐的防腐蝕找到了一種新方法。