腐蚀实际是指特定材料在特定的介质和环境条件综合作用的结果,因此介质和环境条件发生改变,任何材料均可能发生腐蚀。在化工生产中,其原料和产品种类繁多,腐蚀性差异巨大,同时化工生产需要在一定的温度和压力下进行,这些因素均会影响到材料的耐腐蚀性,从而产生形式各异的化工介质腐蚀类型。
类型尽管化工介质种类繁多,但根据其属性和对材料的腐蚀机理可将化工介质分为酸、碱、盐溶液和有机化合物。
(1)酸可分为无机酸和有机酸两大类,无机酸中又可分为氧化性酸和非氧化性酸。金属在酸溶液中发生的腐蚀均为电化学腐蚀,在非氧化性酸中腐蚀的阴极反应是氖离子的还原反应,由于酸不具有氧化性,不能使金属产生钝化,因此要阻止材料的腐蚀只能从提高金属材料的热力学稳定性方面考虑。有机酸对金属的腐蚀主要是通过离解出的氢离子,所发生的电化学反应也是阴极的析氢反应,由于有机酸的离解度通常比无机酸弱,多数有机酸在常温下的腐蚀性较弱。
(2)碱通常使金属发生氧去极化腐蚀,具有吸氧腐蚀的特征,其阴极过程对腐蚀速率的影响重大.因此大多数金属材料在碱性溶液中本身是耐蚀的,如普通碳钢在常温下的各种浓度的诫液中耐腐蚀r优良。但由于温度和氧浓度会严重影响到吸氧反应的阴极过程,因此在高温的浓碱溶液中,碳钢并不耐蚀。碳钢在碱性溶液中的另一种腐蚀形式是碱脆,由于碱的存在可使碳钢发生应力腐蚀破裂,这种腐蚀开裂的速度是非常快的。
(3)盐溶液对材料的腐蚀取决于溶液的酸碱度和离子特性,对于酸性盐可使材料发生析氢腐蚀,而碱性盐和中性溶液则可使材料发生吸氧腐蚀,氧化性盐对材料的腐蚀应区别对待。
(4)有机化合物由于在水溶液中的离子化倾向很小,一般不具有氧化性。大多数有机化合物如醇、醚、酮、各种烃类等对金属的腐蚀性很微弱,少数有机物如酸酐、醛类、酚、有机氯化物、有机硫化物等具有腐蚀性,且腐蚀性随温度升高而增强1。
硫及硫化物的腐蚀硫俗称硫磺,是一种重要的工业原料,可用于制造染料、农药、火柴、火药、橡胶、人造丝等。单质硫是一种弱氧化剂,无水的固态硫对钢铁材料的腐蚀性很小,因此,一般钢铁设备可用于温度较低、干燥、不充气的固态或液态硫的储存,如对不充气的液硫,钢铁设备的使用温度可达170~200摄氏度。但含水分的固态硫和含空气的液态硫对钢铁材料的腐蚀性较大,温度越高,腐蚀性也越大,如含20%水的硫,对钢铁材料的腐蚀速率可达10mm/a,而对于储存液态硫的钢铁设备常在液相线处发生显著的腐蚀,其原因就是在液相线处存在较多的空气2。
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李斌 - 副教授 - 西南大学