金屬軟管防腐蝕在2014年11月7日13:00取石腦油E罐底層水樣,對(duì)其進(jìn)行硫化物和氯離子含量分析,測(cè)定結(jié)果見表3。目前石腦油罐底析出水中氯離子質(zhì)量濃度為876mg/L,與車間前期監(jiān)測(cè)情況基本一致,而硫化物質(zhì)量濃度穩(wěn)定在330mg/L。
腐蝕穿孔的蝕坑內(nèi)表面附著這大量的腐蝕產(chǎn)物,在取得的金屬軟管上選取幾個(gè)較嚴(yán)重的腐蝕坑,拍攝腐蝕坑底面、側(cè)面產(chǎn)物的形貌,利用EDS記錄腐蝕產(chǎn)物組成元素。波紋管內(nèi)表面附著產(chǎn)物EDS分析。
腐蝕坑底產(chǎn)物呈顆粒狀經(jīng)分析,在腐蝕坑底氯元素含量0。61%、硫元素含量在3。88%,掃描區(qū)域和掃描譜線見圖11,分析數(shù)據(jù)見表2。在波紋管未發(fā)生穿孔部位取樣,壓扁后去除表
面氧化層,制成符合光譜分析用的樣品,按照GB/T11170-2008《不銹鋼多元素含量的測(cè)定火花放電原子發(fā)射光譜法(常規(guī)法)》對(duì)取得的波紋管進(jìn)行光譜分析。
依據(jù)工藝設(shè)計(jì)的開裂的金屬軟管作用為將儲(chǔ)油罐底油品翻至罐頂,使罐內(nèi)油品品質(zhì)均勻。
但在2013年11月至2014年11月該儲(chǔ)油罐未進(jìn)行此項(xiàng)工作,處于充滿介質(zhì)的穩(wěn)定狀態(tài)。儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)為石腦油,石腦油在儲(chǔ)油罐內(nèi)長(zhǎng)期存放會(huì)有水析出,分層的水需經(jīng)過(guò)切水罐排出。
在排水過(guò)程中,罐底的水會(huì)進(jìn)入到金屬軟管內(nèi),金屬軟管內(nèi)長(zhǎng)期留存的石腦油也會(huì)有少量的水析出。這些水在軟管內(nèi)長(zhǎng)期積存形成了腐蝕環(huán)境,水中溶解有大量氯離子,材料暴露在腐蝕環(huán)境中,表面鈍化膜覆蓋不良的區(qū)域被擊穿,即鈍化膜遭到破壞。
失效的金屬軟管外表面包裹一層金屬絲,里面是一根經(jīng)過(guò)冷沖壓變形得到的波紋管,冷沖壓變形過(guò)程中會(huì)造成材料有很大的結(jié)構(gòu)應(yīng)力,金相檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有大量的形變誘發(fā)馬氏體存在,而且形變誘發(fā)馬氏體主在波紋管變形大也就是波峰和波谷的頂端,這些區(qū)域位錯(cuò)量大,位錯(cuò)線集中露頭,加速了鈍化膜的失效和腐蝕的發(fā)生,終導(dǎo)致腐蝕穿孔。
在腐蝕產(chǎn)物中檢測(cè)出硫元素,硫化物水解的產(chǎn)物會(huì)起到活化作用,進(jìn)一步妨礙了被氯離子擊穿區(qū)域氧化膜的修復(fù)。硫化物水解后也會(huì)導(dǎo)致波紋管腐蝕,并出現(xiàn)出黃色腐蝕產(chǎn)物。在硫化物、含氯離子溶液和不銹鋼基體組成的原電池中,材料中的硫化物隨硫化物的溶解,可按下式反應(yīng)生成H+:
MnS+4H2O Mn2++SO4-+8H++8e
在不同的腐蝕環(huán)境中也會(huì)有H2S生成,這樣也會(huì)妨礙小蝕坑的再鈍化,使其繼續(xù)溶解而成為點(diǎn)蝕源。
金屬軟管經(jīng)過(guò)冷加工,材料內(nèi)部存在大量形變誘發(fā)馬氏體,變形也使位錯(cuò)在形變大處露頭。在含氯離子水溶液中,材料自身鈍化膜被擊穿,加之有硫化物的存在促進(jìn)了腐蝕的發(fā)生,終導(dǎo)致腐蝕穿孔;
對(duì)加工成型波紋管進(jìn)行固溶處理,減少形變馬氏體量,降低材料孔蝕敏感性;
金屬軟管防腐蝕通過(guò)陽(yáng)極氧化處理,使其表面生成一層富鉻保護(hù)膜,可使其點(diǎn)蝕電位大大提高,或者也可以進(jìn)行表面滲鋁保護(hù)。
腐蝕坑底產(chǎn)物呈顆粒狀經(jīng)分析,在腐蝕坑底氯元素含量0。61%、硫元素含量在3。88%,掃描區(qū)域和掃描譜線見圖11,分析數(shù)據(jù)見表2。在波紋管未發(fā)生穿孔部位取樣,壓扁后去除表
面氧化層,制成符合光譜分析用的樣品,按照GB/T11170-2008《不銹鋼多元素含量的測(cè)定火花放電原子發(fā)射光譜法(常規(guī)法)》對(duì)取得的波紋管進(jìn)行光譜分析。
依據(jù)工藝設(shè)計(jì)的開裂的金屬軟管作用為將儲(chǔ)油罐底油品翻至罐頂,使罐內(nèi)油品品質(zhì)均勻。
但在2013年11月至2014年11月該儲(chǔ)油罐未進(jìn)行此項(xiàng)工作,處于充滿介質(zhì)的穩(wěn)定狀態(tài)。儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)為石腦油,石腦油在儲(chǔ)油罐內(nèi)長(zhǎng)期存放會(huì)有水析出,分層的水需經(jīng)過(guò)切水罐排出。
在排水過(guò)程中,罐底的水會(huì)進(jìn)入到金屬軟管內(nèi),金屬軟管內(nèi)長(zhǎng)期留存的石腦油也會(huì)有少量的水析出。這些水在軟管內(nèi)長(zhǎng)期積存形成了腐蝕環(huán)境,水中溶解有大量氯離子,材料暴露在腐蝕環(huán)境中,表面鈍化膜覆蓋不良的區(qū)域被擊穿,即鈍化膜遭到破壞。
失效的金屬軟管外表面包裹一層金屬絲,里面是一根經(jīng)過(guò)冷沖壓變形得到的波紋管,冷沖壓變形過(guò)程中會(huì)造成材料有很大的結(jié)構(gòu)應(yīng)力,金相檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有大量的形變誘發(fā)馬氏體存在,而且形變誘發(fā)馬氏體主在波紋管變形大也就是波峰和波谷的頂端,這些區(qū)域位錯(cuò)量大,位錯(cuò)線集中露頭,加速了鈍化膜的失效和腐蝕的發(fā)生,終導(dǎo)致腐蝕穿孔。
在腐蝕產(chǎn)物中檢測(cè)出硫元素,硫化物水解的產(chǎn)物會(huì)起到活化作用,進(jìn)一步妨礙了被氯離子擊穿區(qū)域氧化膜的修復(fù)。硫化物水解后也會(huì)導(dǎo)致波紋管腐蝕,并出現(xiàn)出黃色腐蝕產(chǎn)物。在硫化物、含氯離子溶液和不銹鋼基體組成的原電池中,材料中的硫化物隨硫化物的溶解,可按下式反應(yīng)生成H+:
MnS+4H2O Mn2++SO4-+8H++8e
在不同的腐蝕環(huán)境中也會(huì)有H2S生成,這樣也會(huì)妨礙小蝕坑的再鈍化,使其繼續(xù)溶解而成為點(diǎn)蝕源。
金屬軟管經(jīng)過(guò)冷加工,材料內(nèi)部存在大量形變誘發(fā)馬氏體,變形也使位錯(cuò)在形變大處露頭。在含氯離子水溶液中,材料自身鈍化膜被擊穿,加之有硫化物的存在促進(jìn)了腐蝕的發(fā)生,終導(dǎo)致腐蝕穿孔;
對(duì)加工成型波紋管進(jìn)行固溶處理,減少形變馬氏體量,降低材料孔蝕敏感性;
金屬軟管防腐蝕通過(guò)陽(yáng)極氧化處理,使其表面生成一層富鉻保護(hù)膜,可使其點(diǎn)蝕電位大大提高,或者也可以進(jìn)行表面滲鋁保護(hù)。
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