發(fā)布時間：2019-09-29 09:17

【摘要】：硝酸是一種強酸,氧化性極強。在實際生產過程中,由于硝酸的腐蝕性極強,304不銹鋼管道常被腐蝕穿透造成硝酸泄漏,必須停車檢修。硝酸管道發(fā)生腐蝕泄漏不僅會影響生產進度,而且管道換新和維修費用提高了整體生產成本。本文針對企業(yè)中的304硝酸管道所處的腐蝕環(huán)境,開展了浸泡試驗和電化學試驗研究,主要工作及結論如下：(1)用光學顯微鏡和掃描電鏡對從腐蝕失效管道截取的樣品進行宏觀形貌、微觀形貌、金相組織分析,分析表明：304不銹鋼硝酸管道失效的主要原因一是焊縫熱影響區(qū)冷卻不當,造成晶粒粗大,耐蝕性下降。二是管內流動的硝酸介質對管內壁的沖刷造成了沖刷腐蝕溝。(2)針對304不銹鋼硝酸管道的腐蝕環(huán)境,腐蝕介質選用不同濃度的硝酸,運用動電位極化曲線方法和電化學阻抗分析方法分別探究了硝酸濃度和溫度對304不銹鋼的腐蝕速率的影響。由極化曲線分析可知：隨著硝酸濃度或者溫度的升高,304不銹鋼鈍化區(qū)范圍和電化學反應電阻逐漸減小,腐蝕電流密度增加,溫度為80℃時,腐蝕電流密度受濃度影響最大,最大增幅為34μA/cm2。硝酸濃度為65%時,腐蝕電流密度受溫度的影響最大,最大增幅為43.31μA/cm2。由電化學阻抗譜分析可知,隨著硝酸濃度或者溫度的升高,阻抗譜的雙容抗弧半徑、低頻阻抗值和反應電阻均逐漸減小,腐蝕電流密度增加。304不銹鋼不宜用在溫度高于80℃、濃度大于65%的硝酸中。(3)開展了304不銹鋼在濃度為65%硝酸中浸泡試驗研究,分析了平均腐蝕速率、表面形貌以及腐蝕產物成分隨時間的變化。結果表明：隨著浸泡時間的延長,304不銹鋼的平均腐蝕速率先增加,后趨于穩(wěn)定,不同溫度下腐蝕速率從大到小排列為：80℃60℃40℃。304不銹鋼表面形成的腐蝕產物主要是Fe-Cr-Ni等金屬化合物。依據EDS(Energy Dispersive Spectroscopy, X射線能譜分析)分析,Si元素的富集會使鈍化膜更致密,能提高304不銹鋼的耐蝕性。
【圖文】：

浸泡第２天試樣表面變暗，失去金屬光澤，第６天試片表面呈現黑色，第１０天試樣逡逑表面顏色豆現黑褐色，浸泡１２天，試樣表面呈現黑紫色。溫度為６０’Ｃ時，試樣在濕逡逑微鏡下的表面形貌隨時間變化如圖４－２所示，從圖中可Ｗ看出，試樣表面形貌顏色隨逡逑著時間的延長逐漸加深，與宏觀觀察現象一致，隨著浸泡時間的延長，金屬試片表面逡逑覆蓋了黑色腐蝕產物，由ＸＲＤ分析知，黑色腐蝕產物是Ｆｅ－Ｃｒ－Ｎｉ金屬間化合物或者逡逑含碳化合物。逡逑５４逡逑

浸泡第２天試樣表面變暗，失去金屬光澤，第６天試片表面呈現黑色，第１０天試樣逡逑表面顏色豆現黑褐色，浸泡１２天，試樣表面呈現黑紫色。溫度為６０’Ｃ時，試樣在濕逡逑微鏡下的表面形貌隨時間變化如圖４－２所示，從圖中可Ｗ看出，試樣表面形貌顏色隨逡逑著時間的延長逐漸加深，與宏觀觀察現象一致，隨著浸泡時間的延長，金屬試片表面逡逑覆蓋了黑色腐蝕產物，由ＸＲＤ分析知，，黑色腐蝕產物是Ｆｅ－Ｃｒ－Ｎｉ金屬間化合物或者逡逑含碳化合物。逡逑５４逡逑
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG172.63

【參考文獻】

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本文編號：2543842