ทำไมการกัดกร่อนของแอมโมเนียจึงเป็นเรื่องปกติสำหรับทองแดงและโลหะผสม

แอมโมเนียเป็นวัตถุดิบที่สำคัญสำหรับการผลิตกรดไนตริกเกลือแอมโมเนียมและเอมีน แอมโมเนียเป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้องและสามารถทำให้เป็นของเหลวภายใต้ความกดดัน โลหะส่วนใหญ่เช่นสแตนเลส, อลูมิเนียม, แมกนีเซียม, ไทเทเนียม, ฯลฯ มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมกับก๊าซแอมโมเนีย, แอมโมเนียเหลวและน้ำแอมโมเนียยกเว้นทองแดงและโลหะผสมทองแดงอื่น ๆ

ทองแดง - โลหะผสมสังกะสีรวมทั้งทองเหลืองน้ำเงินและทองเหลืองอลูมิเนียม โลหะผสมทองแดง ที่ไวที่สุดต่อการแตกความเครียดกัดกร่อนที่เกิดจากแอมโมเนีย (NH3SCC) การกัดกร่อนด้วยแรงดันแอมโมเนียในท่อแลกเปลี่ยนความร้อนโลหะผสมทองแดงมีลักษณะโดยการแตกร้าวบนพื้นผิวสีเขียว / สีฟ้าอ่อน Cu-Ammonia- คอมเพล็กซ์การกัดกร่อน (สารประกอบ) และการก่อตัวของรอยแตกเดี่ยวหรือแตกแขนงบนพื้นผิวท่อซึ่งสามารถ transgranular ซึ่งขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมและระดับความเครียด การกัดกร่อนความเครียดแอมโมเนียเหลวจะเกิดขึ้นเมื่อสื่อตรงตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

1. โอกาสที่แอมโมเนียเหลว (ปริมาณน้ำไม่เกิน 0.2%) มีโอกาสที่จะปนเปื้อนทางอากาศ (ออกซิเจนหรือคาร์บอนไดออกไซด์);
2. อุณหภูมิในการทำงานสูงกว่า -5 ℃

ในความเป็นจริงออกซิเจนและสารออกซิแดนท์อื่น ๆ เช่นน้ำเป็นเงื่อนไขสำคัญสำหรับการกัดกร่อนความเครียดของทองแดง มีการกัดกร่อนที่อาจเกิดขึ้นจำนวนมากในการกลั่นปิโตรเลียมเนื่องจากสิ่งสกปรกในต้นฉบับและสารเติมแต่งในกระบวนการของการประมวลผล ประเภทของการกัดกร่อนที่เกิดจากการแตกของแอมโมเนีย ได้แก่ :

 

การกัดกร่อน H2S-NH3-H2O

โดยพิจารณาจากความเข้มข้นอัตราการไหลและคุณสมบัติของตัวกลาง ยิ่งความเข้มข้นของ NH3 และ H2S สูงขึ้นเท่าใดการกัดกร่อนก็ยิ่งรุนแรงมากขึ้นเท่านั้น ยิ่งอัตราการไหลของของเหลวในหลอดสูงขึ้นเท่าไหร่การกัดกร่อนก็จะยิ่งแรงขึ้นเท่านั้น อัตราการไหลต่ำนำไปสู่การสะสมเกลือแอมโมเนียมและการกัดกร่อนในท้องถิ่น สื่อบางชนิดเช่นไซยาไนด์ทำให้การกัดกร่อนรุนแรงขึ้นและออกซิเจน (ซึ่งเข้าสู่น้ำที่ฉีดเข้าไป) จะเร่งการกัดกร่อน

การกัดกร่อนของแอมโมเนียของหอบนกรดซัลฟิวริกอัลคิเลชั่น

เพื่อควบคุมการกัดกร่อนที่มากเกินไปของระบบคอลัมน์ด้านบนในส่วนการแยกผลิตภัณฑ์เครื่องซักผ้าอัลคาไลน์และเครื่องซักผ้ามีความสำคัญมากในการกำจัดสิ่งสกปรกที่เป็นกรด บางครั้งมีการใช้แบบอย่างของการทำให้เป็นกลางและการยับยั้ง amine ที่ขึ้นรูปด้วยฟิล์มในระบบบนหอคอย เพื่อลดอัตราการกัดกร่อนและลดปริมาณการยับยั้งที่ใช้, การปรับสภาพเอมีนหรือ NH3 สามารถทำให้เป็นกลางของหอท็อปน้ำคอนเดนเสทให้มีค่า pH เท่ากับ 6 ถึง 7 อย่างไรก็ตามในบางกรณี NH3 สามารถทำให้เกิดการกัดกร่อนจากความเครียดในท่อ .

การกัดกร่อนของแอมโมเนียในกระบวนการเร่งปฏิกิริยา

มีการแตกร้าวการกัดกร่อนความเครียดหลายประเภทในหน่วยการปฏิรูปเครื่องเร่งปฏิกิริยาซึ่งหนึ่งในนั้นคือการแตกร้าวการกัดกร่อนความเครียดจากแอมโมเนีย NH3 มีอยู่ในน้ำทิ้งของเครื่องปฏิกรณ์ปรับสภาพและการปฏิรูปเครื่องปฏิกรณ์และละลายในน้ำในรูปแบบแอมโมเนียทำให้เกิดการกัดกร่อนความเครียดอย่างรวดเร็วของโลหะผสมทองแดง

การกัดกร่อนของแอมโมเนียของหน่วย coking ล่าช้า

อุปกรณ์ของหน่วย coking ล่าช้ามีความไวต่อกลไกการกัดกร่อนที่อุณหภูมิต่ำรวมถึงการแตกความเครียดแอมโมเนียที่เกิดจากโลหะผสมทองแดง กลไกการกัดกร่อนเหล่านี้มีบทบาทในกระบวนการดับน้ำทำความสะอาดโค้กและการระบายอากาศ แต่เนื่องจากหอคอยโค้กทั้งหมดมักจะมีท่อระบายและถังเป่ามันจึงมีการสัมผัสกับไอน้ำและของเหลวแบบเปียกอย่างต่อเนื่อง

ไอและน้ำยาดับความร้อนและของเหลวมักประกอบด้วย H2S, NH3, NH4Cl, NH4HS และไซยาไนด์จำนวนมากซึ่งปล่อยออกมาจากปฏิกิริยาการแตกด้วยความร้อนของอาหารไปยังโรงงานโค้ก เนื่องจากการมีอยู่ของ NH3 ในหน่วยโค้กทำให้เกิดการแตกร้าวจากการกัดกร่อนของความเครียดด้วยแอมโมเนียเกิดขึ้นในท่อโลหะผสมทองแดงที่ค่า pH สูง

การกัดกร่อนของแอมโมเนียของหน่วยกู้กำมะถัน

ฟีดแก๊สมักอุดมไปด้วย H2S และไอน้ำอิ่มตัวและอาจผสมกับไฮโดรคาร์บอนและเอมีนซึ่งอาจทำให้ H ซึมเข้าไปในโลหะดังนั้นพิจารณาความเสี่ยงของการแตกของไฮโดรเจน (รวมถึงการปาดไฮโดรเจน) และความเครียดจากการแตกของซัลไฟด์ SSC) ในฟีดแก๊ส นอกจากนี้อาจมี NH3 ในฟีดแก๊สซึ่งอาจทำให้เกิดการแตกความเครียดกัดกร่อน nh3 ที่เกิดขึ้นและไซยาไนด์ยังสามารถเร่งอัตราการกัดกร่อน

 

เมื่อเศษส่วนมวลของ Zn ลดลงเหลือน้อยกว่า 15% ความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสม Cu - Zn จะดีขึ้น บางครั้ง SCC ในสภาพแวดล้อมไอน้ำสามารถควบคุมได้โดยป้องกันไม่ให้อากาศเข้า โดยทั่วไปความไวของโลหะผสมทองแดงได้รับการประเมินโดยการตรวจสอบและติดตามค่า PH ของตัวอย่างน้ำและ NH3 การตรวจสอบปัจจุบันของ Eddy หรือการตรวจสอบด้วยภาพสามารถใช้เพื่อตัดสินการแตกร้าวของมัดตัวแลกเปลี่ยนความร้อน กล่าวโดยสรุปควรหลีกเลี่ยงทองแดงและโลหะผสมในกระบวนการผลิตที่เกี่ยวข้องกับแอมโมเนียและแอมโมเนียเหลว