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硝酸對(duì)金屬的腐蝕（3）：常見(jiàn)的腐蝕形式及案例

2021-02-26 13:08:35 作者：本網(wǎng)整理來(lái)源：工業(yè)小南點(diǎn) 分享至：

腐蝕型式

硝酸大體以其共沸濃度為分界線，低于68.4％稱為稀硝酸；高于68.4％稱為濃硝酸。兩者腐蝕機(jī)理不同，耐腐蝕材料各異。在稀硝酸中，金屬材料主要的鈍化元素是鉻，并隨著其含量的提高，耐蝕性明顯改善；在濃硝酸中，金屬材料主要的鈍化元素不再是鉻而是硅，并隨著溶液濃度、溫度或氧化性的提高必須相應(yīng)提高鋼中硅元素的含量。稀硝酸用材以前均為18-8型奧氏體不銹鋼，目前常用鋼種為CrNi系列（包括00Cr19Ni11、00Cr19Ni13等）。濃硝酸用材以前一般為高純鋁，目前C2鋼、C4鋼、C6鋼、C8鋼以及某公司研制的KY706等也在廣泛使用。這些鋼種一般情況下很耐腐蝕，耐腐蝕的原因是鋼的表面會(huì)形成保護(hù)性的氧化膜，氧化保護(hù)膜與母材結(jié)合緊密，就像一層防護(hù)涂層一樣，把腐蝕介質(zhì)硝酸與不銹鋼隔離開(kāi)來(lái)。但是當(dāng)酸溫較高或受一些外部條件（如鋼的雜質(zhì)含量、殘余應(yīng)力、使用環(huán)境等）的影響時(shí)，就會(huì)破壞不銹鋼表面的氧化膜，降低其抗腐蝕性能形成腐蝕。腐蝕類型主要有晶間腐蝕、刀蝕（也是晶間腐蝕的一種，產(chǎn)生于含Ti穩(wěn)定化鋼中）、應(yīng)力腐蝕、孔蝕及腐蝕疲勞等。

◆腐蝕案例

某化肥廠2＃吸收塔曾因Cl-的積累而造成嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，以至于更換了7~14層共8層塔板。造成塔內(nèi)氯離子大量積累（Cl-為2.2％）的原因是：當(dāng)時(shí)吸收塔不是加入含Cl-很少（≤5×10-6）的脫鹽水，而是加入含Cl-較高（≥15×10-6）的化學(xué)軟水，有時(shí)甚至加入含Cl-更高的工業(yè)水。當(dāng)時(shí)機(jī)組的產(chǎn)酸量為4.6t/h，成品酸含量為45％左右，酸溫為50~60℃，酸中含氯離子僅（5~6）×10-6，因此進(jìn)入吸收塔的氯離子總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于成品酸和尾氣帶出的氯。生產(chǎn)實(shí)踐證明，氯離子能大量溶解在10％~30％的稀硝酸中，特別是25％左右含量的硝酸含氯離子濃度最高，所以氯離子就逐漸在塔中積累起來(lái)，而且積累的速度很快，當(dāng)機(jī)組開(kāi)車(chē)后幾小時(shí)，就能在第五層或第六層塔板上的酸中積累到約100×10-6，幾天以后，可達(dá)10000×10-6，甚至更多。當(dāng)時(shí)2＃吸收塔第五層塔板上的分析采樣管被堵塞，取不出樣來(lái)，未能及時(shí)排氯，致使成品酸中氯離子含量升高，與管道反應(yīng)，使酸變成棕紅色。化驗(yàn)分析第四層塔板酸中含氯量達(dá)2.2％，由于擔(dān)心分析結(jié)果不準(zhǔn)確，未報(bào)告有關(guān)單位，以至于前后耽誤了不少時(shí)間。加之20多天沒(méi)有繼續(xù)分析，約一個(gè)多月未進(jìn)行排氯操作，結(jié)果造成2＃吸收塔的嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象，致使第7~14層共8層塔板全部報(bào)廢。

據(jù)資料記載，某化肥廠稀硝酸系統(tǒng)發(fā)生過(guò)冷卻海水漏入硝酸中，致使硝酸中含氯離子大大增多，積累在相當(dāng)于25％左右的硝酸中，造成4~5號(hào)吸收塔之間的氣體管道嚴(yán)重腐蝕。針對(duì)硝酸的腐蝕特點(diǎn)，在防腐的環(huán)節(jié)上，主要從限制氯離子的來(lái)源和定期排氯離子兩方面著手。第一、吸收塔加水全部采用含氯離子濃度低的脫鹽水，且規(guī)定氯離子含量低于5×10-6；第二、采樣分析吸收塔第五層或第六層處相當(dāng)于25％左右的硝酸中氯離子含量，規(guī)定氯離子的含量低于500×10-6。超過(guò)此規(guī)定值，就應(yīng)當(dāng)排氯。字某化肥廠硝酸銨庫(kù)發(fā)生爆炸后，全國(guó)各地的硝酸廠家均把氯離子規(guī)定值降為100×10-6。排出的富含氯離子的硝酸一般用于清洗。

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