微型反應釜孔蝕形成的原因
對于微型高壓反應釜上部氣相部位的金屬表面,介質是以氣液二態形式共存的,即附著在金屬表面上有液滴和氣態的介質,他們的流動性相對較差,其中液滴更容易黏附,液滴中的高濃度腐蝕介質使得金屬表面的鈍化膜遭到破壞。在其遭到破壞的區域,金屬表面與液滴中活性粒子接觸形成腐蝕的起始點,即形成初始腐蝕坑,隨著時間的推延,逐漸形成腐蝕狀況。
縱向生長是孔蝕的分布特征,并在一段很長的孕育期,數月或數年后才會出現可見的孔蝕,這主要取決于金屬材料和腐蝕介質的種類。當PH值增高時,出現高度局部孔蝕(呈現加速趨勢),它是陽極反應的一種獨特形態,是一種自催化過程,在孔蝕內腐蝕過程產生的條件既促進又足以維持蝕孔的活性,金屬在蝕孔內的迅速溶解會英氣蝕孔內產生過多的癥電荷,其結果就是使得氯離子遷入以維持店中性。蝕孔內高濃度的氯化物水解,其結果會產生高濃度的氫離子。
以上這兩種離子都足以促進大多數金屬和合金的溶解,其微笑破損暴露的金屬表面成為陽極,未破損的成為陰極,陽極電流高度集中,使得腐蝕迅速向內發展形成蝕孔,通過自身的促進作用,蝕孔快速生長。因此,介質易滯留的部位是孔蝕的多發區。
對于上部的氣相空間,孔蝕多發于此,因為其視鏡和人孔部位等接管本身擁有一定的非流通空間,氫離子和氯離子可以在此處有較長時間的滯留,從而產生劇烈的孔蝕。蝕孔中留有高濃度的化合物鹽,由于氧在濃縮溶液中的溶解度實際上等于零,所以蝕孔內不存在氧的還原。隨著蝕孔的加深,其介質濃度越來越高,滯留時間越來越長,腐蝕速率也越來越快,而蝕孔附近的表面產生陰極氧花奴元使得它不受腐蝕。
綜上所述,在介質靜滯的條件下,尤其是有覆蓋物的表面上,不銹鋼微型反應釜孔蝕通常多發生與此,然而在有流速的環境中,通常會使得孔蝕減輕或基本停止,從而減輕反應釜的腐蝕。
微型反應釜孔蝕的防腐措施
1、微型反應釜設計上應該充分考慮結構的合理性及其選材的適用性等。
在結構上,應盡量減少易滯留腐蝕介質的空間,同時增加介質的流動性。特別是水平面上的封閉式接管,如人孔等,這些管孔盡量設計在垂直的表面上。
因為在微型反應釜的釜體頂部一般都是以氣相介質存在,在人孔圈這一部分空間里,介質相對靜止,介質蒸汽里的液滴倒掛在容器壁上,形成了一個局部腐蝕環境,液滴中活性離子在此表面附著,形成一個孔蝕起始點,以后孔蝕逐漸發展起來,因為這是比較有效的方法減少腐蝕。
2、在各金屬的鏈接出,應加工得更光滑圓潤些,如情況允許,可以把反應釜進行鈍化處理,經過鈍化處理的微型反應釜能夠使得致密的鈍化膜更有效的防止腐蝕。 |