高温下弱酸对金属材料的强腐蚀
马来酸是一种较弱的有机酸,常温下对金属材料的腐蚀性很小,低碳钢也可以使用。但是,随温度升高,马来酸的腐蚀性明显增加。甚至不到半年的时间就可以把壁厚8mm,0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢材质的刮板蒸发器进料管穿孔泄露和简体减薄穿孔等情况。
贵州某化工厂酸酐装置的刮板蒸发器简体采用0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢材质制作,壁厚8mm。该刮板蒸发器的功能是将前面降膜蒸发器底部出来的约含85%的马来酸溶液进行三步浓缩,使马来酸浓缩脱水生成马来酸酐。刮板蒸发器筒体外的夹套内通入温度140~170℃、压力约2Mpa的蒸汽,以控制蒸发器内的反应温度在80~120℃。进入筒体的马来酸溶液温度为50~55℃,经搅拌蒸发脱水成为马来酸酐。
现在问题出来了,刮板蒸发器投产不到半年就出现进料管穿孔泄露和简体减薄穿孔等情况。
按理说,马来酸是一种较弱的有机酸,常温下对金属材料的腐蚀性较小,就连低碳钢也可以使用。为什么会出现这种情况?
永通机械防腐部工程师向我们透漏,马来酸虽是一种弱酸,但是随温度升高,马来酸的腐蚀性明显增加。挂片试验表明,当马来酸的温度从50℃升至80℃,0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢的腐蚀率增加几十倍。
永通机械防腐工程师为我们作了简要分析:按工艺条件,蒸发器内温度为80~120℃,在这样的温度下,马来酸对0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢的腐蚀很大。加之加热方式不良,局部温度更高,较先与物料接触的简体内表面腐蚀减薄较严重。另外,由于含固体杂质的物料在搅拌时对筒体的冲刷,进一步加剧了材质的腐蚀。所以,在这样高温度面且含固体杂质的马来酸溶液中,选用0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢作为简体和进料管制造材料是不恰当的。
永通机械防腐工程师还表示,在防腐的选材中应该把腐蚀环境搞清楚,就像贵州的这家工厂一样,如果一开始就掌握工艺中蒸发器内温度达到80~120℃,即使是马来酸这样的弱酸,当达到一定的温度的时候,腐蚀也是相当的严重;当明白这些后,就可以避免很多损失。