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焦炉煤气管道腐蚀机理及其防护措施

日期:2022-01-11   来源:本站原创   作者:志盛威华   点击:

腐蚀是金属在物定环境下,由于化学或电化学反应而受至的破坏,在通常情况下,电化学腐蚀更为常见,同时电化学反应引起的破坏作用更大、更难预防。

油于焦炉煤气净化条件的限制或运行管理的疏漏,煤气中不同程度的含有H2S、HCN、CO2、O2、萘、甲苯不溶物、碳素粉尘等杂质。当环境温度低于煤气露点时,将导致煤气管壁结露,严重时会产生冷凝水,在煤气管道下部存积,造到煤气管道下部腐蚀比上部严重得多。

由于煤气中的H2S、HCN、CO2等腐蚀介质与冷凝水共存,生成氢硫酸、H氰酸,碳酸等,对焦炉煤气管道产生酸的化学腐蚀。

在冷凝水存在的区域发生的腐蚀主要是电化学腐蚀。由于在焦炉煤气管道内,总是存在一定的冷凝水,所以焦炉煤气管道内壁发生的腐蚀主要是电化学腐蚀。焦炉煤气中的H2S、HCN、CO2等腐蚀介质与水反应生成的氢硫酸、H氰酸,碳酸在水中电离,形成电解质溶液,在管道内壁与电介质结合的界面上发生电化学腐蚀,生成FeS而沉积于管壁上,其电极反应式如下:

阳极:Fe→Fe2++2e

阴极:2H++2e→H2

Fe2++S2-→FeS↓

生成产物硫化亚铁(FeS)是一种疏松的腐蚀产物,附着在管道内壁表面,不仅不能起到保护作用,而且还会引起垢下腐蚀,加速腐蚀的进程。

煤气中含有的少量的氧气也会引起电化学氧化腐蚀,生成氢氧化亚铁,继而氧化生成氧化铁,造成管壁腐蚀。

阳极:Fe→Fe2++2e

阴极:O2+2H2O+4e→4OH-

总反应:Fe+1/2O2+H2O→Fe(OH)2

2Fe(OH)2+1/2O2+H2O→Fe(OH)3

事实上,焦炉煤气管道中的化学腐蚀和电化学腐蚀都是同时存在,相互促进的,加速了腐蚀进程。同时,煤气中的CO2、HCl、H2S等介质在电化学腐蚀作用下经常造成管道点蚀穿孔、晶间腐蚀断裂的情况。


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