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1996年荷蘭的Zeist城,煤氣管道和煤氣儲罐(直徑3m)發(fā)生的事故,以及1966年6月世界上早的日本大型有機藥品制造裝置的管道系統(tǒng)中的碳鋼凸繞、噴嘴等的焊接區(qū)發(fā)生了開裂,造成內(nèi)部氣體噴出,這兩類事故后來經(jīng)調(diào)查研究都被認為是在CO2-CO-H2O介質(zhì)中發(fā)生的應(yīng)力腐蝕裂開造成的。
二氧化碳腐蝕的影響因素
干燥的CO2氣體本身沒有腐蝕性。CO2較易溶解在水中,二氧化碳溶于水后對部分金屬材料有極強的腐蝕性,由此而引起的材料破壞統(tǒng)稱CO2腐蝕。在相同的PH值下,由于CO2的總酸度比鹽酸高,因此,它對鋼鐵的腐蝕比鹽酸還嚴重。
材料因素,包括材料種類,材料中合金元素Cr、C、Ni、Si、Mo、Cu、Co等的含量,材料表面膜等。
CO2對設(shè)備可形成全腐蝕(也稱均勻腐蝕),也可形成局部腐蝕。形成全腐蝕時,金屬的全部或大部面積上均勻地受到破壞,常用單位時間、單位面積上的材料損失的質(zhì)量或單位時間內(nèi)材料損失的平均厚度來表示均勻腐蝕速率。形成局部腐蝕時,鋼鐵表面某些局部發(fā)生嚴重的腐蝕而其他部分沒有腐蝕或依然只發(fā)生輕微的腐蝕。
在化肥生產(chǎn)等化工設(shè)備中,也常發(fā)生二氧化碳腐蝕。如鎮(zhèn)海石化總廠的大型化肥廠的高壓CO2水冷器,將CO2氣體冷卻到合適溫度后進入高壓合成系統(tǒng)。該設(shè)備是U型管換熱器。一臺U型管材質(zhì)為3074L不銹鋼,壁厚3mm,投產(chǎn)后一個半月因發(fā)生嚴重的點蝕,而造成泄漏。第二臺管子材料換成2RE69不銹鋼,使用40多天又因泄漏管太多而報廢。