Waarom is ammoniakcorrosie gebruikelijk voor koper en zijn legeringen?

Ammoniak is een belangrijke grondstof voor de productie van salpeterzuur, ammoniumzout en amine. Ammoniak is gas bij kamertemperatuur en kan onder druk vloeibaar worden gemaakt. De meeste metalen zoals roestvrij staal, aluminium, magnesium, titanium, enz. Hebben een uitstekende corrosiebestendigheid tegen ammoniakgas, vloeibare ammoniak en ammoniakwater, behalve koper en andere koperlegeringen.

Koper - Zinklegeringen waaronder marineblauw messing en aluminium messing zijn koperlegeringen dat het meest vatbaar is voor door ammoniak geïnduceerde spanningscorrosie (NH3SCC). Ammoniak-spanningscorrosie in koperlegering-warmtewisselaarbuizen wordt gekenmerkt door oppervlakte-kraken, groen / lichtblauwe Cu-ammoniak-corrosiecomplexen (verbindingen) en de vorming van een enkele of sterk vertakte scheur op het buisoppervlak, die transgranulair of intergranulair kan zijn , wat afhankelijk is van de omgeving en stressniveaus. Vloeibare ammoniakspanningscorrosie wordt gevormd wanneer het medium tegelijkertijd aan de volgende voorwaarden voldoet:

  1. Gelegenheden waar vloeibare ammoniak (watergehalte niet meer dan 0.2%) waarschijnlijk door lucht wordt verontreinigd (zuurstof of kooldioxide);
  2. De bedrijfstemperatuur is hoger dan -5 ℃.

In feite zijn zuurstof en andere oxiderende stoffen zoals water belangrijke voorwaarden voor spanningscorrosie van koper. Er is veel potentiële corrosie bij aardolieraffinage als gevolg van onzuiverheden in het origineel en additieven tijdens het verwerkingsproces. De soorten door ammoniak veroorzaakte kraakcorrosie, waaronder:

 

H2S-NH3-H2O-corrosie

Dit wordt voornamelijk bepaald door de concentratie, stroomsnelheid en eigenschappen van het medium. Hoe hoger de concentratie NH3 en H2S, hoe ernstiger de corrosie; Hoe hoger het debiet van de vloeistof in de buis, hoe sterker de corrosie. Het lage debiet leidt tot ammoniumzoutafzetting en lokale corrosie; Sommige media, zoals cyanide, verergeren de corrosie en zuurstof (dat met het geïnjecteerde water binnenkomt) versnelt de corrosie.

Ammoniakcorrosie van zwavelzuuralkylatietoren

Om de overmatige corrosie van het kolomtopsysteem in de fractioneringssectie te beheersen, zijn alkalische was- en wasreactorproducten erg belangrijk om zure onzuiverheden te verwijderen. Precedenten van neutraliserende en filmvormende amineremmers zijn soms gebruikt in torentopsystemen. Om de corrosiesnelheid te verminderen en de hoeveelheid gebruikte inhibitor te minimaliseren, kan neutraliserende amines of NH3 het condenswater van de toren aan de bovenzijde neutraliseren tot een pH van 6 tot 7. In sommige gevallen kan NH3 echter spanningscorrosie veroorzaken van marineblauwe koperen buizen in bovenliggende condensors .

Ammoniakcorrosie van katalytisch reformeren

Er zijn verschillende soorten spanningscorrosiescheuren in katalytische reformeereenheden, waaronder ammoniakgeïnduceerde spanningscorrosie. NH3 bestaat in het effluent van de voorbehandelingsreactor en de reformeerreactor en wordt opgelost in water om ammoniak te vormen, waardoor snel spanningscorrosie van de koperlegering ontstaat.

Ammoniakcorrosie van vertraagde verkooksingseenheid

De uitrusting van de vertraagde cokeseenheid is gevoelig voor corrosiemechanismen bij lage temperatuur, waaronder door ammoniak geïnduceerde spanningsscheuren van legeringen op koperbasis. Deze corrosiemechanismen spelen een rol bij het blussen van water, het reinigen van stoomcokes en het ontluchten van lucht. Maar aangezien alle cokeskolommen meestal ontluchtingspijpen en afvoertanks hebben, worden ze bijna continu blootgesteld aan natte ontluchtingsstoom en vloeistof.

Damp- en ontluchtingsdampen en -vloeistoffen bevatten gewoonlijk grote hoeveelheden H2S, NH3, NH4Cl, NH4HS en cyanide, die vrijkomen bij de thermische kraakreactie van het voer naar de cokesfabriek. Door de aanwezigheid van NH3 in de cokeseenheid treden bij ammoniakgeïnduceerde spanningscorrosie scheuren op in buizen van koperlegeringen met een hoge pH-waarde.

Ammoniakcorrosie van zwavelterugwineenheid

Gastoevoer is meestal rijk aan H2S en verzadigde waterdamp en kan ook worden gemengd met koolwaterstoffen en amines, die ervoor kunnen zorgen dat H door het metaal dringt, dus houd rekening met de risico's van door waterstof geïnduceerd kraken (inclusief waterstofbolling) en sulfide-stress-kraken ( SSC) in gastoevoer. Bovendien kan er NH3 in de gastoevoer zitten, wat door nh3 geïnduceerde spanningscorrosie kan veroorzaken, en cyanide kan ook de corrosiesnelheid versnellen.

 

Wanneer de massafractie van Zn wordt verminderd tot minder dan 15%, wordt de corrosiebestendigheid van Cu-Zn-legering verbeterd. De SCC in de stoomomgeving kan soms worden beheerst door te voorkomen dat lucht binnendringt. De gevoeligheid van koperlegeringen wordt doorgaans beoordeeld door de PH-waarde van watermonsters en NH3 te onderzoeken en te bewaken. Eddy's huidige inspectie of visuele inspectie kan worden gebruikt om het barsten van de warmtewisselaarbundel te beoordelen. Kortom, koper en zijn legeringen moeten worden vermeden in productieprocessen met ammoniak en vloeibare ammoniak.