论文总字数：15973字

摘 要

本课题基于扬子石化-巴斯夫有限责任公司BCC(基础化学）装置开展工作，主要研究了换热器碳钢管束（10钢）在酸性工艺废水中，以及高强度低合金钢（Q345R)在碱液中的腐蚀行为。本文采用失重法和电化学极化曲线法测试了这两种材料在各自相应介质中的腐蚀速率，并且研究了钼酸钠作为缓蚀剂对碳钢在酸性工艺废水中的缓蚀行为，同时探究了其缓蚀机理。

试验结果表明，10钢在178℃、0.76~0.78Mpa条件下，气相区腐蚀速率为0.05mm/a，液相区腐蚀速率达到0.52mm/a；而在加入钼酸钠以后，液相区腐蚀速率减小到0.10mm/a，计算得钼酸钠缓蚀效率为81%。

另外，Q345R和带焊缝Q345R在180℃、0.76Mpa条件下，腐蚀速率为0.014mm/a，0.075mm/a。带焊缝Q345R的腐蚀速率明显高于母材。

关键词：工艺废水 碳钢 高强度低合金钢 钼酸钠 缓蚀效率

Corrosion of carbon steel heat exchanger tube bundle in the process wastewater

Abstract

In order to study the carbon steel heat exchanger tube bundle (10 steel) in an acidic process wastewater, as well as high-strength low-alloy steel (Q345R) in lye corrosion behavior, we carry out the work based on this topic YPC - YPC Company Limited BCC (Basic Chemicals) . In this paper, weight loss and electrochemical polarization curves were tested in their respective medium corrosion rates of these two materials, and we studied the sodium molybdate as a corrosion inhibitor for steel corrosion behavior in acidic process wastewater, as well as exploring its inhibition mechanism.

The results showed that when 10 steel under 178 ℃, 0.76 ~ 0.78Mpa conditions, the corrosion rate of the gas region is 0.05mm / a, and the corrosion rate of liquid region is 0.52mm / a; after adding sodium molybdate in liquid phase region ，the corrosion rate of liquid region decreases to 0.10mm / a, so we can come to the conclusion that sodium the efficiency of molybdate inhibition is 81%.

What^,s more, when Q345R and Q345R with welds under 180 ℃, 0.76Mpa conditions, the corrosion rate is 0.014mm / a and 0.075mm / a. The corrosion rate of Q345R with welds is significantly higher than with the parent Q345R.

Keywords:Process wastewater;Carbon steel;High-strength low-alloy steel;Sodium molybdate;Inhibition efficiency

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.1.1 金属腐蚀概述 1

1.1.2 换热器设备腐蚀现状和危害 1

1.2 腐蚀的类型和机理 2

1.2.1 均匀腐蚀 2

1.2.2 点蚀 2

1.2.3 晶间腐蚀 3

1.2.4 应力腐蚀 4

1.2.5 缝隙腐蚀 5

1.3.腐蚀防护方法 6

1.3.1缓蚀剂 6

1.3.2表面处理 7

第二章 实验方法 8

2.1实验试剂 8

2.2 实验仪器 8

2.3实验材料 9

2.4腐蚀研究方法 9

2.4.1挂片失重法 9

2.4.2极化曲线法 10

第三章 实验分析 11

3.1 320-E-271工艺废水（酸性）中加缓蚀剂的腐蚀分析 11

3.1.1极化曲线分析 11

3.1.2结果和讨论 11

3.1.3 挂片失重分析 13

3.1.4结果和讨论 15

3.2 601-C-102工艺废水（碱性）中涂层保护的腐蚀分析 15

3.2.1挂片失重分析 15

3.2.2结果和讨论 17

第四章 结论 18

参考文献 19

致谢 21

第一章 绪论

1.1 引言

1.1.1 金属腐蚀概述

金属腐蚀遍及国民经济和国防建设各个领域，危害非常严重。金属腐蚀的定义为：金属材料由于受到周围介质的作用而发生状态的变化，转变成新相，从而遭到破坏。

1.1.2 换热器设备腐蚀现状和危害

换热器是热交换器的简称。它不仅是石油化工部门所广泛应用的工艺设备，

也是重要的节能设备之一，用来实现热量的传递。由于换热器工艺设备和管道经常与强腐蚀性或强氧化性介质接触，甚至还在高温、高压、高流速下进行，工作环境较为恶劣，所以腐蚀特别严重，一直制约企业的正常平稳，安全和有效的生产，给企业带来巨大损失和安全隐患。

换热器故障大部分是由腐蚀引起的，常见的腐蚀现象有管束穿孔、管束断裂等。其中最易发生腐蚀的部位是换热管，除管束外，换热器其他主要的腐蚀部位依次为管板、换热器盖及小直径的接管。换热管的腐蚀失效占换热器总故障的一半以上，对换热器运转影响最大是换热器管束的腐蚀穿孔。换热器工作时，一般管内温度高于管外温度，使得管外壁受拉应力，而可能受到应力腐蚀；在换热管内外两侧由于异物堆积，往往在堆积物的下游发生孔蚀，而在堆积物(污垢)下常可发生间隙腐蚀；加之在水溶液介质中酸性腐蚀介质的存在，更加剧了换热器碳钢管束的腐蚀穿孔。换热器碳钢管束的腐蚀穿孔主要是指管外向管内的腐蚀。

本课题主要是在已有实验研究基础上，对扬子石化-巴斯夫有限公司BCC装置换热器碳钢管束在工艺废水中的腐蚀进行研究分析。并提出相应的腐蚀预防和控制措施和建议，以达到减少和预防腐蚀事故、保证装置和设备安全、降低公司运营成本、提高公司产品能效的目的。

1.2 腐蚀的类型和机理

金属腐蚀是指当金属与周围介质接触时，由于发生化学作用和电化学作用而引起的破坏。其本质是在金属的界面上发生了化学或电化学反应，使金属失去电子转入氧化状态或者变成离子状态。

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