Почему аммиачная коррозия характерна для меди и ее сплавов?

Аммиак является важным сырьем для производства азотной кислоты, соли аммония и амина. Аммиак является газом при комнатной температуре и может быть сжижен под давлением. Большинство металлов, таких как нержавеющая сталь, алюминий, магний, титан и т. Д., Имеют отличную коррозионную стойкость к газообразному аммиаку, жидкому аммиаку и аммиачной воде, за исключением меди и других медных сплавов.

Медь - цинковые сплавы, включая темно-синюю латунь и алюминиевую латунь. медные сплавы наиболее подвержены коррозионному растрескиванию под действием аммиака (NH3SCC). Коррозионное растрескивание под действием аммиака в трубках теплообменника из медного сплава характеризуется поверхностным растрескиванием, зелено-голубыми медно-коррозионными комплексами (соединениями) и образованием одиночной или сильно разветвленной трещины на поверхности трубы, которая может быть трансгранулярной или межзерновой. , который в зависимости от окружающей среды и уровня стресса. Жидкая аммиачная коррозия под напряжением образуется, когда среда одновременно удовлетворяет следующим условиям:

1. В случаях, когда жидкий аммиак (содержание воды не более 0.2%) может быть загрязнен воздухом (кислород или углекислый газ);
2. Рабочая температура выше -5 ℃.

Фактически, кислород и другие окислители, такие как вода, являются важными условиями для коррозии под напряжением меди. Существует большая потенциальная коррозия при переработке нефти из-за примесей в оригинале и присадок в процессе переработки. Типы коррозии, вызванной аммиаком, в том числе:

 

Коррозия H2S-NH3-H2O

Это в основном определяется концентрацией, расходом и свойствами среды. Чем выше концентрация NH3 и H2S, тем серьезнее коррозия; Чем выше скорость потока жидкости в трубе, тем сильнее коррозия. Низкий расход приводит к отложению соли аммония и локальной коррозии; Некоторые среды, такие как цианид, усиливают коррозию, а кислород (который поступает с закачиваемой водой) ускоряет коррозию.

Аммиачная коррозия серной кислоты в алкилирующей колонне

Чтобы контролировать чрезмерную коррозию системы верха колонны в секции фракционирования, щелочные продукты промывки и промывки реактора очень важны для удаления кислотных примесей. Прецеденты нейтрализующих и пленкообразующих ингибиторов амина иногда использовались в системах верха башни. Чтобы снизить скорость коррозии и минимизировать количество используемого ингибитора, нейтрализующие амины или NH3 могут нейтрализовать конденсат верхнего слоя воды в башне до pH 6-7. Однако в некоторых случаях NH3 может вызвать коррозионное растрескивание под напряжением медных труб морского флота в верхних конденсаторах. ,

Аммиачная коррозия каталитического риформинга

Существует несколько типов коррозионного растрескивания под напряжением в установках каталитического риформинга, одним из которых является коррозионное растрескивание под действием аммиака. NH3 присутствует в стоках реактора предварительной обработки и реактора риформинга и растворяется в воде с образованием аммиака, вызывая быстрое коррозионное растрескивание сплава на основе меди.

Аммиачная коррозия установки замедленного коксования

Оборудование установки замедленного коксования подвержено воздействию низкотемпературных механизмов коррозии, в том числе вызванного аммиаком растрескивания под напряжением сплава на основе меди. Эти механизмы коррозии играют роль в процессе закалки воды, очистки парового кокса и вентиляции воздуха. Но поскольку все коксовые башни обычно имеют вентиляционные трубы и продувочные резервуары, они почти постоянно подвергаются воздействию влажного пара и жидкости.

Пары и жидкости для охлаждения и вентиляции обычно содержат большие количества H2S, NH3, NH4Cl, NH4HS и цианида, которые выделяются в результате реакции термического крекинга сырья на установку коксования. Из-за присутствия NH3 в коксовой установке растрескивание под напряжением, вызванное аммиаком, происходит в трубах из медного сплава при высоком значении pH.

Аммиачная коррозия установки извлечения серы

Подача газа обычно богата H2S и насыщенным водяным паром, а также может быть смешана с углеводородами и аминами, которые могут вызывать проникновение водорода в металл, поэтому следует учитывать риск возникновения трещин, вызванных водородом (включая выпучивание водорода), и сульфидного растрескивания под напряжением ( SSC) в подаче газа. Кроме того, в подаваемом газе может присутствовать NH3, что может вызвать коррозионное растрескивание, вызванное nh3, и цианид также может ускорять скорость коррозии.

 

Когда массовая доля Zn снижается до менее 15%, коррозионная стойкость сплава Cu-Zn улучшается. SCC в паровой среде иногда можно контролировать, предотвращая попадание воздуха. Чувствительность медных сплавов обычно оценивается путем изучения и мониторинга значения PH проб воды и NH3. Текущий осмотр или визуальный осмотр Эдди можно использовать, чтобы судить о растрескивании пучка теплообменника. Короче говоря, следует избегать использования меди и ее сплавов в производственных процессах с использованием аммиака и жидкого аммиака.