硫酸對(duì)碳鋼管道腐蝕原因分析及建議

  通過(guò)對(duì)硫酸組分對(duì)比分析以及碳鋼掛片在不同濃度和溫度硫酸中的腐蝕實(shí)驗(yàn)，分析了本公司自產(chǎn)硫酸對(duì)碳鋼管道的腐蝕原因并對(duì)如何降低濃硫酸的腐蝕給出了初步的建議。濃硫酸在化工裝置上使用時(shí)對(duì)金屬的腐蝕包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，且后者的破壞影響較大。濃硫酸能使某些金屬鈍化，濃硫酸對(duì)金屬的鈍化過(guò)程是化學(xué)腐蝕過(guò)程，這種腐蝕使金屬表面生成一層致密的保護(hù)膜，可以阻止?jié)饬蛩釋?duì)金屬的進(jìn)一步腐蝕，這對(duì)金屬防腐蝕來(lái)說(shuō)是有益的。通常化工裝置上的硫酸對(duì)設(shè)備、儲(chǔ)罐和管道的破壞性腐蝕大多為電化學(xué)腐蝕。碳鋼是化工裝置上最為常見(jiàn)的金屬，常溫條件下碳鋼在硫酸中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，鐵在反應(yīng)過(guò)程中失去電子與硫酸根結(jié)合生成硫酸亞鐵，氫離子在陰極中得到電子被還原成氫氣。

   本公司自產(chǎn)濃硫酸送下游裝置使用時(shí)，下游裝置碳鋼管線多次出現(xiàn)穿孔泄漏，且管線的腐蝕情況相比以前外購(gòu)硫酸時(shí)嚴(yán)重許多。管線腐蝕嚴(yán)重不僅會(huì)導(dǎo)致硫酸泄漏，增加安全風(fēng)險(xiǎn)，而且還需要投入大量的人力、物力對(duì)管線進(jìn)行搶修。本文通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料、硫酸組分對(duì)比分析及碳鋼掛片實(shí)驗(yàn)對(duì)碳鋼管道的腐蝕原因進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，并對(duì)如何降低濃硫酸的腐蝕給出了初步的建議。

   因自產(chǎn)硫酸腐蝕情況比外購(gòu)硫酸嚴(yán)重，所以首先對(duì)自產(chǎn)硫酸與外購(gòu)的硫酸產(chǎn)品的組分進(jìn)行分析，具體分析見(jiàn)表。由表可以看出硫酸濃度對(duì)碳鋼腐蝕速率影響很大，碳鋼掛片在98％的硫酸中的腐蝕速率是99％硫酸的2.58倍，在98.5％的硫酸中的腐蝕速率是99％硫酸的2.09倍。同樣由表可知硫酸溫度對(duì)碳鋼腐蝕速率影響也很大，在99.2％的硫酸濃度下，碳鋼掛片在35℃的硫酸中的腐蝕速率是15℃硫酸的3.98倍，而在25℃下的腐蝕速率與15℃相差不大。

  由上可知，外購(gòu)硫酸與自產(chǎn)硫酸組分差別不大，故判定硫酸組分不是造成碳鋼管道腐蝕嚴(yán)重的主要原因；而硫酸的溫度和濃度對(duì)碳鋼腐蝕速率影響很大，本公司硫酸生產(chǎn)裝置送出硫酸濃度有時(shí)波動(dòng)較大，低時(shí)達(dá)到98.3％左右，這可能會(huì)加劇碳鋼管道的腐蝕，另外硫酸裝置夏天送出硫酸的溫度較高，平均33℃左右，最高能達(dá)到43℃，這也會(huì)導(dǎo)致碳鋼管道腐蝕嚴(yán)重。為了減少硫酸對(duì)碳鋼管道的腐蝕，硫酸裝置應(yīng)優(yōu)化工藝，確保硫酸送出濃度穩(wěn)定在99％以上，硫酸溫度控制在25℃以下。