希罗哈克斯（HIROHAX）脱硫装置中钛制设备的腐蚀失效研究

• 作 者: 翟旭
• 机 构: 华东理工大学
• 出 处: 华东理工大学
• 发表日期: 2006年期
• 关键词: 脱硫装置 钛制设备 减压阀 腐蚀机理 失效原因

钛材作为当今被广泛应用的一种新型工程材料，不仅具有很高的比强度、良好的力学性能和综合工艺性能，更由于其具有特殊的抗腐蚀性能，也因此常常用在石油、化工设备中。尽管如此，仍有大量的钛制设备因腐蚀而造成失效。宝钢化工厂的希罗哈克斯(HIROHAX)脱硫工艺装置中的钛制设备在短短几个月内接连发生严重腐蚀，导致多次停车更换备件，而此前十余年未发生任何腐蚀。
本文以机械失效学中的失效诊断理论作为主要的分析思路，按照失效模式、失效原因以及失效机理的分析步骤，通过金相显微镜、能谱仪等理化分析方法，对钛制减压阀的失效原因进行分析，利用极化曲线等电化学的测量与推算方法，对纯钛在草酸水溶液中的腐蚀机理进行的探讨，最终得出以下结论：
1.以草酸为主的还原性有机酸造成的均匀腐蚀是此次减压阀失效的主要原因。
2.还原性有机酸的形成与二脱硫装置停用缓蚀剂后排出的废水进入一脱硫装置的原料液有关。
3.腐蚀的发生受主要温度的影响，温度较高的区域由于草酸溶液未形成，腐蚀轻微；相反，温度低的区域腐蚀严重。
4.根据电化学试验的测试数据结合相关文献所得出的类似结论，可以认为纯钛在草酸水溶液中发生腐蚀的阴极析氢过程由H++1/2e-=1/2H2+为反应控制步骤，阳极氧化过程控制步骤有非整比氧化物TiO1+x的参与。