Por que a corrosão por amônia é comum para o cobre e suas ligas?

A amônia é uma importante matéria-prima para a fabricação de ácido nítrico, sal de amônio e amina. A amônia é um gás à temperatura ambiente e pode ser liquefeito sob pressão. A maioria dos metais, como aço inoxidável, alumínio, magnésio, titânio, etc., possui excelente resistência à corrosão por gás de amônia, amônia líquida e água de amônia, exceto cobre e outras ligas de cobre.

Cobre - ligas de zinco, incluindo latão marinho e latão de alumínio são ligas de cobre mais suscetíveis a rachaduras por corrosão por estresse induzidas por amônia (NH3SCC). A trinca por corrosão sob tensão por amônia em tubos de trocadores de calor de liga de cobre é caracterizada por trincas na superfície, complexos de corrosão Cu-amônia verde / azul claro (compostos) e a formação de uma trinca única ou altamente ramificada na superfície do tubo, que pode ser transgranular ou intergranular , que dependendo do ambiente e dos níveis de estresse. A corrosão por estresse por amônia líquida é formada quando o meio atende simultaneamente às seguintes condições:

1. Ocasiões em que é provável que a amônia líquida (teor de água não superior a 0.2%) seja poluída pelo ar (oxigênio ou dióxido de carbono);
2. A temperatura de operação é superior a -5 ℃.

De fato, o oxigênio e outros oxidantes, como a água, são condições importantes para a corrosão por estresse do cobre. Há muito potencial de corrosão no refino de petróleo devido a impurezas no original e aditivos no processo de processamento. Os tipos de corrosão por cracking induzida por amônia, incluindo:

 

Corrosão H2S-NH3-H2O

Isto é determinado principalmente pela concentração, vazão e propriedades do meio. Quanto maior a concentração de NH3 e H2S, mais séria a corrosão; Quanto maior a vazão do fluido no tubo, maior a corrosão. A baixa vazão leva à deposição de sal de amônio e corrosão local; Alguns meios, como o cianeto, agravam a corrosão e o oxigênio (que entra com a água injetada) acelera a corrosão.

Corrosão por amônia do topo da torre de alquilação do ácido sulfúrico

Para controlar a corrosão excessiva do sistema de topo de coluna na seção de fracionamento, a lavagem alcalina e os produtos do reator são muito importantes para remover impurezas ácidas. Os precedentes de inibidores de aminas neutralizantes e formadores de filmes têm sido usados ​​às vezes em sistemas de topo de torre. Para reduzir a taxa de corrosão e minimizar a quantidade de inibidor usado, as aminas neutralizantes ou o NH3 podem neutralizar o condensado da água superior da torre para um pH de 6 a 7. No entanto, em alguns casos, o NH3 pode causar rachaduras por corrosão sob tensão nos tubos de bronze da marinha em condensadores aéreos .

Corrosão por amônia da reforma catalítica

Existem vários tipos de trincas por corrosão sob tensão em unidades de reforma catalítica, uma das quais é a trincagem por corrosão sob tensão induzida por amônia. O NH3 existe no efluente do reator de pré-tratamento e do reator de reforma e é dissolvido em água para formar amônia, causando uma rachadura rápida por corrosão sob tensão da liga à base de cobre.

Corrosão de amônia da unidade de coqueamento retardado

O equipamento da unidade de coqueamento retardado é suscetível a mecanismos de corrosão a baixa temperatura, incluindo rachaduras por estresse induzidas por amônia na liga à base de cobre. Esses mecanismos de corrosão desempenham um papel no processo de resfriamento da água, limpeza do coque a vapor e ventilação do ar. Mas como todas as torres de coque normalmente têm tubos de ventilação e tanques de descarga, elas são quase continuamente expostas ao vapor e líquido de ventilação úmida.

Os vapores e líquidos de resfriamento e ventilação geralmente contêm grandes quantidades de H2S, NH3, NH4Cl, NH4HS e cianeto, que são liberados da reação de quebra térmica da ração para a coqueria. Devido à presença de NH3 na unidade de coqueificação, a trinca por corrosão por estresse induzida por amônia ocorre em tubos de liga de cobre com alto valor de pH.

Corrosão por amônia na unidade de recuperação de enxofre

As alimentações de gás geralmente são ricas em H2S e vapor de água saturado e também podem ser misturadas com hidrocarbonetos e aminas, que podem fazer com que H permeie o metal, portanto, considere os riscos de rachaduras induzidas por hidrogênio (incluindo abaulamento de hidrogênio) e rachaduras por estresse por sulfeto ( SSC) em alimentações a gás. Além disso, pode haver NH3 na alimentação de gás, o que pode causar rachaduras por corrosão por tensão induzida por nh3, e o cianeto também pode acelerar a taxa de corrosão.

 

Quando a fração de massa do Zn é reduzida para menos de 15%, a resistência à corrosão da liga Cu - Zn é melhorada. O SCC no ambiente de vapor às vezes pode ser controlado por meio de impedir a entrada de ar. A sensibilidade das ligas de cobre é geralmente avaliada examinando e monitorando o valor de PH de amostras de água e NH3. A inspeção atual de Eddy ou inspeção visual pode ser usada para avaliar a fissuração do pacote do trocador de calor. Em suma, o cobre e suas ligas devem ser evitados nos processos de produção que envolvem amônia e amônia líquida.