硫酸對碳鋼管道腐蝕原因分析及建議

  通過對硫酸組分對比分析以及碳鋼掛片在不同濃度和溫度硫酸中的腐蝕實驗，分析了本公司自產(chǎn)硫酸對碳鋼管道的腐蝕原因并對如何降低濃硫酸的腐蝕給出了初步的建議。濃硫酸在化工裝置上使用時對金屬的腐蝕包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，且后者的破壞影響較大。濃硫酸能使某些金屬鈍化，濃硫酸對金屬的鈍化過程是化學(xué)腐蝕過程，這種腐蝕使金屬表面生成一層致密的保護(hù)膜，可以阻止?jié)饬蛩釋饘俚倪M(jìn)一步腐蝕，這對金屬防腐蝕來說是有益的。通?；ぱb置上的硫酸對設(shè)備、儲罐和管道的破壞性腐蝕大多為電化學(xué)腐蝕。碳鋼是化工裝置上最為常見的金屬，常溫條件下碳鋼在硫酸中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，鐵在反應(yīng)過程中失去電子與硫酸根結(jié)合生成硫酸亞鐵，氫離子在陰極中得到電子被還原成氫氣。

   本公司自產(chǎn)濃硫酸送下游裝置使用時，下游裝置碳鋼管線多次出現(xiàn)穿孔泄漏，且管線的腐蝕情況相比以前外購硫酸時嚴(yán)重許多。管線腐蝕嚴(yán)重不僅會導(dǎo)致硫酸泄漏，增加安全風(fēng)險，而且還需要投入大量的人力、物力對管線進(jìn)行搶修。本文通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料、硫酸組分對比分析及碳鋼掛片實驗對碳鋼管道的腐蝕原因進(jìn)行了簡要的分析，并對如何降低濃硫酸的腐蝕給出了初步的建議。

   因自產(chǎn)硫酸腐蝕情況比外購硫酸嚴(yán)重，所以首先對自產(chǎn)硫酸與外購的硫酸產(chǎn)品的組分進(jìn)行分析，具體分析見表。由表可以看出硫酸濃度對碳鋼腐蝕速率影響很大，碳鋼掛片在98％的硫酸中的腐蝕速率是99％硫酸的2.58倍，在98.5％的硫酸中的腐蝕速率是99％硫酸的2.09倍。同樣由表可知硫酸溫度對碳鋼腐蝕速率影響也很大，在99.2％的硫酸濃度下，碳鋼掛片在35℃的硫酸中的腐蝕速率是15℃硫酸的3.98倍，而在25℃下的腐蝕速率與15℃相差不大。

  由上可知，外購硫酸與自產(chǎn)硫酸組分差別不大，故判定硫酸組分不是造成碳鋼管道腐蝕嚴(yán)重的主要原因；而硫酸的溫度和濃度對碳鋼腐蝕速率影響很大，本公司硫酸生產(chǎn)裝置送出硫酸濃度有時波動較大，低時達(dá)到98.3％左右，這可能會加劇碳鋼管道的腐蝕，另外硫酸裝置夏天送出硫酸的溫度較高，平均33℃左右，最高能達(dá)到43℃，這也會導(dǎo)致碳鋼管道腐蝕嚴(yán)重。為了減少硫酸對碳鋼管道的腐蝕，硫酸裝置應(yīng)優(yōu)化工藝，確保硫酸送出濃度穩(wěn)定在99％以上，硫酸溫度控制在25℃以下。