硝酸对金属的腐蚀（3）：常见的腐蚀形式及案例

2021-02-26 13:08:35 作者：本网整理来源：工业小南点分享至：

腐蚀型式

硝酸大体以其共沸浓度为分界线，低于68.4％称为稀硝酸；高于68.4％称为浓硝酸。两者腐蚀机理不同，耐腐蚀材料各异。在稀硝酸中，金属材料主要的钝化元素是铬，并随着其含量的提高，耐蚀性明显改善；在浓硝酸中，金属材料主要的钝化元素不再是铬而是硅，并随着溶液浓度、温度或氧化性的提高必须相应提高钢中硅元素的含量。稀硝酸用材以前均为18-8型奥氏体不锈钢，目前常用钢种为CrNi系列（包括00Cr19Ni11、00Cr19Ni13等）。浓硝酸用材以前一般为高纯铝，目前C2钢、C4钢、C6钢、C8钢以及某公司研制的KY706等也在广泛使用。这些钢种一般情况下很耐腐蚀，耐腐蚀的原因是钢的表面会形成保护性的氧化膜，氧化保护膜与母材结合紧密，就像一层防护涂层一样，把腐蚀介质硝酸与不锈钢隔离开来。但是当酸温较高或受一些外部条件（如钢的杂质含量、残余应力、使用环境等）的影响时，就会破坏不锈钢表面的氧化膜，降低其抗腐蚀性能形成腐蚀。腐蚀类型主要有晶间腐蚀、刀蚀（也是晶间腐蚀的一种，产生于含Ti稳定化钢中）、应力腐蚀、孔蚀及腐蚀疲劳等。

◆腐蚀案例

某化肥厂2＃吸收塔曾因Cl-的积累而造成严重的腐蚀现象，以至于更换了7~14层共8层塔板。造成塔内氯离子大量积累（Cl-为2.2％）的原因是：当时吸收塔不是加入含Cl-很少（≤5×10-6）的脱盐水，而是加入含Cl-较高（≥15×10-6）的化学软水，有时甚至加入含Cl-更高的工业水。当时机组的产酸量为4.6t/h，成品酸含量为45％左右，酸温为50~60℃，酸中含氯离子仅（5~6）×10-6，因此进入吸收塔的氯离子总量远远大于成品酸和尾气带出的氯。生产实践证明，氯离子能大量溶解在10％~30％的稀硝酸中，特别是25％左右含量的硝酸含氯离子浓度最高，所以氯离子就逐渐在塔中积累起来，而且积累的速度很快，当机组开车后几小时，就能在第五层或第六层塔板上的酸中积累到约100×10-6，几天以后，可达10000×10-6，甚至更多。当时2＃吸收塔第五层塔板上的分析采样管被堵塞，取不出样来，未能及时排氯，致使成品酸中氯离子含量升高，与管道反应，使酸变成棕红色。化验分析第四层塔板酸中含氯量达2.2％，由于担心分析结果不准确，未报告有关单位，以至于前后耽误了不少时间。加之20多天没有继续分析，约一个多月未进行排氯操作，结果造成2＃吸收塔的严重腐蚀现象，致使第7~14层共8层塔板全部报废。

据资料记载，某化肥厂稀硝酸系统发生过冷却海水漏入硝酸中，致使硝酸中含氯离子大大增多，积累在相当于25％左右的硝酸中，造成4~5号吸收塔之间的气体管道严重腐蚀。针对硝酸的腐蚀特点，在防腐的环节上，主要从限制氯离子的来源和定期排氯离子两方面着手。第一、吸收塔加水全部采用含氯离子浓度低的脱盐水，且规定氯离子含量低于5×10-6；第二、采样分析吸收塔第五层或第六层处相当于25％左右的硝酸中氯离子含量，规定氯离子的含量低于500×10-6。超过此规定值，就应当排氯。字某化肥厂硝酸铵库发生爆炸后，全国各地的硝酸厂家均把氯离子规定值降为100×10-6。排出的富含氯离子的硝酸一般用于清洗。

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