[篇名] 含硫介質中耐蝕材料的選擇及腐蝕機理研究
 
[作者] 馬小菊
 
[學位類型] 碩士
 
[授予單位] 西安理工大學
 
[導師] 馮拉俊，雷阿利
 
[年份] 2006.
 
[摘要] 本文針對煉油過程中硫腐蝕嚴重的現象，重點討論了硫離子濃度及溫度對煉油設備常用幾種材料的腐蝕性影響，研究了45#碳鋼、奧氏體不銹鋼、電鍍鉻層、化學鍍Ni-P合金鍍層的腐蝕趨勢，腐蝕速率及表面腐蝕形貌，揭示了耐硫腐蝕材料的特性及耐蝕機理。在實驗過程中利用恒電位極化法研究了以上幾種材料在含硫離子腐蝕介質中的電化學行為，通過失重法測試了所選材料在不同溫度、不同濃度Na₂S溶液中的腐蝕速率，采用金相顯微觀察焊縫的組織形貌，場發射掃描電子顯微鏡觀察碳鋼、不銹鋼表面的腐蝕形貌，X射線光電子能譜儀及X射線衍射儀對Ni-P合金鍍層的組成及結構進行了分析。結果表明：45#碳鋼在含硫介質中隨S2-質量分數的增加，腐蝕速率先降低后升高，S2-含量較低時，腐蝕主要為點蝕，S2-含量較高時，為均勻腐蝕。304鋼、1Cr18Ni9Ti兩種奧氏體不銹鋼在含硫介質中的腐蝕，低溫條件下為活化極化控制的腐蝕體系，較高溫度條件下，不銹鋼表面有鈍化現象。對304鋼采用手弧焊時，在相同焊接工藝條件下，利用A102焊條得到的焊縫在Na₂S溶液中的腐蝕小于A307焊條得到的焊縫，A307焊條得到的焊縫存在較大顆粒夾雜，有較嚴重的晶間腐蝕。電鍍鉻層在含硫離子腐蝕介質中腐蝕時，溫度在20℃～80℃范圍內應避免硫離子在1.0%左右使用，最佳的硫離子使用范圍為1.4%左右。在本文制定的化學Ni-P鍍工藝配方條件下制備的化學鍍層，磷含量為11.98%，鍍層為非晶態鍍層，表面具有胞狀物結構，在80℃時該鍍層的腐蝕速率仍在10-3g/m²·h數量級范圍內，屬于非常耐蝕的材料，為最佳選擇的耐硫腐蝕材料。