氯化钙盐水的腐蚀与防护.pdf

第 3卷第 1 期 1 9 9 1 腐蚀科学与防护技术 播 8 经 验 交 流j 屯 0 H 氯化钙盐水的腐蚀与防护 廖朝钟肖君武 兰州化学工业公司合成橡胶厂 甘肃7 3 0 0 6 0 一 概 述 氯化钙盐水在台成橡胶 台成塑料以及生产这些台成材料的单体等 均需其作为冷 冻剂来控制 聚台反应和 玲却工艺过程 中某些反应物料 然而 氯化钙盐水对 设备 和管道 有较强的腐蚀作 用 为了能有效地控制氯 化钙盐水的腐蚀 对影 响氯 化钙盐水腐蚀 的 各 种 因素进行了试 验 并就 防护途径进行 了探 索 下面分述影 响氯 化钙盐 水对设备腐蚀 的 诸因素和 防止腐蚀 的途径 二 氯化钙盐水对设备腐蚀的影响 1 p H值对氯化钙盐水腐蚀的影响 将 碳钢 试片放入 2 8 的氯 化钙盐水中 工业用 冷冻氯化钙盐 水比重 为 1 2 1 浓 度 2 8 于室温下 用盐 酸和氢氧 化钠调节介质 的p H值进行5 0 0 小 时的 静态 浸泡试验后 测定腐蚀 速度 其p H值的变 化与腐 蚀速度的关系列 于表 l中 表 1 p H与腐 蚀速度 的关 系 p H值 2 B C C 2 腐蚀速度 g m h o I gB 5 o I 63 8 0 O B T T 0 OI 8 3 0 01 订 0 01 5 0 0 1 52 0 0 1 41 从表 1 可 知 碳钢在 2 8 的氯 化钙 盐 水中 腐蚀速度随着氯化钙盐 水 介 质 的 p H值增大而降低 上述试 验数据是 在 烧 杯中浸泡 后测定的 所 以远 比工业 生产 中 低 2 不同浓度的瓤化穷盐水对腐蚀的 影响 将碳钢 试片浸泡 在不 同浓度的氯 化钙 盐水 中 在 室温 下 进行 1 2 0 0 小时的静态 腐蚀后 测定 其腐蚀速度 氯 化钙盐水浓度 的 变化 与相应的腐蚀 速度 变化 列 入 表 2 中 从表 2 中的腐蚀数据可知 碳钢在氯 维普资讯 2 8 总 2 8 化钙盐 水中的腐 蚀速度是随盐 的浓度 上升而 下降 盐水 浓度与腐蚀速度 的关 系 i I I g m 1 0 喁 6 3 o i 3 o o 2 0 o o 2 8 oo 3 1 2o 3 4 eo 41 8o 4 fi 40 5l 30 5 T 4 0 8 6 3 0 o oi i T8 一 o 0 091 2 22 4 0 0 08 0 9 0 0 05 1 6 0 0 0 3 46 0 0 0 2 3 8 0 O 01 89 0 00 1 3 2 0 O 0i 1 6 0 00 0 25 0 00 00 0 8 动态的腐蚀环境 中盐 水对 腐蚀 的影 响 动态腐 蚀环境分 两种 情况进行腐蚀 试验 一种是 采用空气鼓泡使介质处于 动 态 环 境 另一种是采用氮 气鼓泡使 介质 处于 动态 环境 i 用空气鼓泡 碳 钢试片 分别浸 氯 化钙盐 水浓度 1 3 2 8 4 5 于室 温 下 进 行2 0 0 小时试验 腐蚀 情况列于表 3中 Ca C 2 蕾瘦 1 o kg m 表 3 空 气动态下腐 蚀情 况 c c 2 浓度 l 动志下腐蚀速度 l g m h 静态下腐蚀速度 由表 3看 出 在 空气动态 下 仅进 行 了2 0 0 小 时其腐蚀 速度 就远 远大于 1 2 0 0小 时下 的 静态 腐蚀环境 2 用氮气鼓泡 碳钢试 片浸入氯化钙盐水浓度为 1 3 2 8 4 5 于室温下 进 行2 0 0 小 时试验 结 果列 于表 4中 表 4数据表 明 氮气 鼓泡的腐蚀速度 比静态 低 得 多 这说 明空气鼓泡时氧气 供给 充分 腐蚀速度上升 用氮气鼓泡则氧气供给受到很大阻碍 腐蚀速度下降 2 一 2 1 5 l 0 l T 8 T 蚰明 加 盯虬 昌 嗨蚰伯蛐 跎 强如 蛐蚰 h 1 一 0 5 5 N j 一 0 0 0 维普资讯 表 4 氨 气动 态下腐蚀情 况 4 曩化钙盐水中溶解量值对腐蚀影响 从表 5可 以看 出 氯 化钙盐水 中的溶解氧量随着盐水浓度 的升 高而 降低 腐蚀速度 也随盐水浓度升高而降低 换句话说 碳钢在氯化钙盐水中的腐蚀速度是随介质 中的溶 解氧量的升 高而加 大 反 之则减 慢 表 5 溶解 氧与浓度的关 系 Ca C z 密度 Ca CI z 被度 1溶 解 氧l 腐蚀速度 1 o k g m l P p m l g m h 1 0 5 B a 0 5 95 0 01 1 7 8 1 1 O 1 3 O 0 5 2 5 0 0 0 9 1 2 1 1 5 2 0 0 0 4 3 2 0 0 0 6 19 1 2 0 28 O 0 a 5 0 0 00 6 1 8 1 2 2 3 1 2 0 3 1 0 0 0 0 a 4 B 1 2 l 3 4 6 0 2 帅 0 0 0 2 6 8 1 2 8 4 1 6 0 1 8 8 0 0 0 1 8 9 1 3 D 4 6 0 1 8 0 0 1 01 5 2 1 33 51 0 1 O 1 0 1 O 11 8 1 3 6 5 7 1 0 0 8 0 0 1 0 0 2 5 1 0 6 6 a 0 0 B 4 0 0 0 0 0 2 氯化钙盐水腐蚀的防护途径 一 加入曩蚀剂防止曩化钙盐水的腐蚀 1 t 铬t钠缓蚀卉 重铬酸钠是具有氧化性的盐类 它能使金属纯化 从而使腐蚀速度降低 在室温静 态 环境中试验8 0 0 小 时 测得缓蚀效果列 于表 6中 从表 6可知 工业上选用 1 克 升 即 可 虽然 它的缓蚀效果很好 但污染环 境 所 以不推 荐使 用它 2 卉伯磷t钠 曩蚀剂 在2 8 的氯化钙盐水 中 投 六偏 磷酸钠缓蚀剂 在静态 室温下进 行 8 0 0小 时 试 维普资讯 3 0 总3 0 验 其 结果 列于表 7中 表 6 重铬 酸钠 对缓 蚀效益的影 响 表 7 六 编磷 酸钠对 缓蚀 效率 的影响 缨蚀剂量 g L 1 缓 蚀效率 B T T 9 T T 1 0 1 6 Z O 8 8 4 8 0 4 8 T 2 表 7表 明 六偏 磷酸钠是 降低氯化 钙盐 水对 设备 腐蚀速度的有效 缓蚀 剂 在 工 业 上加 l O mg L 为 宜 这种缓蚀剂 因用量少 费用小 可 以推 荐使用 隔离腐 蚀介质 防 止设备腐 蚀 隔 离腐蚀介质 也是有 效防止设备腐蚀 的途径 如 涂料 衬玻璃钢 管道内衬玻璃 设备内衬磷片树脂 内衬丁腈酚醛软片和内衬橡胶 内衬聚氯乙烯等 选用何种方法要 视具体设备结构 和工 艺条件而 定 1 涂料 防腐 1 生 漆涂料 生漆是一 种天 然漆酚树脂藩 资源 丰富 耐盐水腐蚀性 优 良 与 金属的附着力好 耐温 性高 耐 寒性也优 良 为考虑 到用于传热 在漆 中引入了石 墨 粉 作填料 用生漆加石墨 粉组成的涂料 采用热 固化成膜 试片在现场挂 片选 1 6 个 月 之 久 从氯化钙盐水 中取 出所有 2 O 片试 片 其生 漆的漆膜 仍保持光亮黑 色 表 面 光 滑 无 损 无脱层 无 起泡和 龟裂 等问题 2 环氧一 酚醛 涂料 环氧 与酚醛组 成的涂料 既有环氧树脂 的 良好粘 结 力 低 收缩率 仅 1 2 又具有酚醛 的耐蚀 性 耐温性 加 入石 墨粉和羧 基液体丁 腈既 改善导热性 韧性 又增加 了粘结 力 这种涂料可涂 可 喷 可浸 既可 在固化剂 存在 下室温 固化 又可通 过加 热高温 固化 环氧一 酚醛 型涂料 已在一 台液氨 蒸发器的设备上进行 了工业 试验 获得 了良好 的 效 果 3 环氧一 呋哺涂料 环氧 一 呋 喃涂料 是一种 在低温 下 一1 2 使用 较理 想的涂 料 在该涂料组分 中 有导热性 良好的石 墨 粉 增 韧性优 良的羧基液体丁腈 既作 固化 剂又是增塑剂 的聚酰胺 综 台性 能很 优 良 此涂料 在氯 化钙盐 水泵 阀 管道 上应用很 成功 经过 3年工业运 转 漆膜 完整无损 保持原有光 亮 该种涂料的耐寒 耐 盐 耐 磨 耐 冲刷均 较理 想 4 环氧一 氨 基型烘烤涂料 环 氧一 氨基涂料是 一种 高 温 1 6 0 2 0 0 C 固 化 涂 抖 因为它表面极光滑 故结垢 困难 经工 业试 验 它是 一种 用作换热器 防腐 的较 好淙 料 5 鳞片涂料 鳞 片涂料 是将 玻璃鳞片 引入成膜 物质 中 构 成重叠 平行排 列的 新型抗渗透优良的涂料 如在7 6 0 m漆骥厚度中平均有 1 3 0 层玻璃鳞片平行重叠排列 能减缓介质渗透 介质穿过漆膜的途径如图 l 和图 2 所示 漆膜抗渗透性如图 3 所示 维普资讯 荫她 质 O o O a 0 0 0 O 0 0 0 0 图 1 非鳞 片涂料 介质渗透连径 艟早 m 图 3 玻 璃 片粒子 大小不 同的潦膜 的水蒸汽渗透深度 1 一环氧树脂 2 一不饱和聚酯 3一聚氯酯 4 一氯丁一 氧 磺化聚乙烯 5 一碎纤维 6 一硅 酸钙 T 一玻璃片 选 用电化学方法防止设鲁腐蚀 用 电化学 方接谤 止氯化钙盐水腐蚀有 3种 途径可选择 一是采 用阴极保护 二是挂 锌片 三 是涂 富锌涂料 并用其它涂料封 闭 第三 种方 法在工业 上巳得到广 泛应用 成 效显著 例如采 用富锌涂料 以酚醛封 闭 使 用5 年以 上的藩膜 完整 J采 用富 锌涂 料 以 漆酚树脂四道封闭巳运行 9年以上漆膜完好 采用富锌涂