工业生产装置的腐蚀与控制：第4卷PDF电子书下载

第1章 工业生产装置的防腐蚀工程设计 1

1.1 概述 1

1.1.1 工业生产装置防腐蚀工程设计的重要性 1

1.1.2工业生产装置防腐蚀工程设计的必要性 2

1.1.3工业生产装置防腐蚀工程设计程序 3

1.1.4工业生产装置防腐蚀结构设计的一般原则 3

1.2防腐蚀材料与技术的选择 5

1.2.1 装置的腐蚀环境体系构成 5

1.2.2耐腐蚀材料与技术的选择 6

1.2.3设备防腐蚀投资与使用寿命评估 7

1.3无应力腐蚀环境的防腐蚀结构设计 8

1.3.1避免形成缝隙腐蚀的结构设计 8

1.3.2避免形成沉积腐蚀的结构设计 10

1.3.3避免形成电偶腐蚀的结构设计 11

1.3.4避免形成露点腐蚀的结构设计 11

1.4应力腐蚀环境的防腐蚀结构设计 12

1.4.1均匀腐蚀 12

1.4.2应力腐蚀破裂（SCC） 13

1.4.3腐蚀疲劳 15

1.4.4摩振腐蚀 17

1.5工艺状态、设备结构与腐蚀 18

1.5.1设备结构、介质流动状态与腐蚀 18

1.5.2设备结构、环境热差异状态与腐蚀 20

1.5.3设备结构、介质浓度状态与腐蚀 22

1.6非金属衬里设备的结构设计 23

1.6.1 受衬设备壳体的结构设计 24

1.6.2受衬设备内件、支撑架及接管的结构设计 27

1.6.3受衬设备的其他要求 30

1.7结语 31

参考文献 32

第2章 腐蚀防护工程 33

2.1 腐蚀损失与腐蚀防护工程 33

2.2腐蚀防护工程的内容和特点 35

参考文献 40

第3章 炼油生产装置的腐蚀与防护 41

3.1 炼油生产装置的腐蚀环境及腐蚀形态分析 41

3.1.1 原油中的腐蚀介质 41

3.1.2炼油装置的腐蚀环境 42

3.2炼油厂主要的腐蚀体系 44

3.2.1HCI-H2 S-H2 O的腐蚀与防护 44

3.2.2 H2 S-H2 O的腐蚀与防护 45

3.2.3 HCN-H2 S-H2 O的腐蚀与防护 47

3.2.4 CO2 -H2 S-H2 O的腐蚀与防护 48

3.2.5 RNH2（乙醇胺-CO2 -H2 S-H2O的腐蚀与防护 48

3.2.6 S-H2 S-RSH的腐蚀与防护 50

3.2.7 S-H2 S-ROOOH的腐蚀与防护 51

3.2.8高温H2的腐蚀与防护 53

3.2.9高温H2 -H2 S的腐蚀与防护 53

3.3原油加工主要装置的腐蚀及防护实例 56

3.3.1催化、焦化及硫黄回收装置的腐蚀与防护 56

3.3.2制氢装置的腐蚀与防腐 58

3.3.3蒸馏装置的腐蚀与防腐 60

3.3.4加氢及重整装置的腐蚀与防护 64

3.3.5加工高硫原油对储罐系统的影响及对策 67

3.3.6 RFCC气体分离脱硫系统腐蚀及控制 69

3.4炼油生产装置用金属耐蚀材料的选择 71

3.4.1炼油主要装置设备的推荐用材 71

3.4.2炼油厂部分材料的腐蚀数据 74

3.5炼油装置腐蚀防护新技术的开发应用 76

3.5.1材料表面改性技术开发 76

3.5.2大型石油储罐长效防腐技术 77

3.5.3缓蚀剂技术 77

3.5.4新型高效电脱盐技术 77

参考文献 78

第4章 采储油生产装置的腐蚀与防护 79

4.1采储油生产装置的腐蚀环境 79

4.1.1 大气腐蚀 79

4.1.2土壤腐蚀 79

4.1.3油田采出水和钻井液腐蚀环境及腐蚀形态分析 80

4.1.4 H2 S腐蚀环境及腐蚀形态分析 82

4.1.5 CO2腐蚀环境及腐蚀形态分析 86

4.1.6 SRB微生物腐蚀环境及腐蚀形态分析 87

4.1.7海洋及滩涂腐蚀环境及腐蚀形态分析 88

4.2采储油生产装置的腐蚀控制对策 92

4.21 生产工艺过程与装置的腐蚀控制 92

4.2.2集输管线和联合站的腐蚀控制 95

4.2.3金属耐蚀材料的选择 97

4.2.4药剂防腐蚀技术 100

4.2.5电化学保护技术 104

4.2.6油气田防腐涂料的应用 113

4.2.7玻璃钢在石油工业中的应用 121

4.2.8适于石油工业应用的几种橡胶 123

4.3采储油生产装置在运行检修中的腐蚀控制 123

4.3.1 输油管线的清洗 123

4.3.2管道的防腐蚀修复技术 125

参考文献 132

第5章 尿素生产装置的腐蚀与防护 133

5.1 尿素生产工艺及装置腐蚀概况 134

5.2尿素设备的腐蚀特点 141

5.2.1 几种主要腐蚀性介质 141

5.2.2腐蚀的电化学特点 142

5.2.3均匀腐蚀 144

5.2.4应力腐蚀 145

5.2.5冷凝腐蚀 149

5.2.6晶间腐蚀 151

5.2.7选择性腐蚀 153

5.2.8冲刷腐蚀 154

5.2.9点蚀 155

5.2.10缝隙腐蚀 155

5.2.11 其他腐蚀形态 157

5.3腐蚀影响因素及防护措施 159

5.3.1 温度 159

5.3.2氨碳比 161

5.3.3水碳比 162

5.3.4氧含量 162

5.3.5硫含量 163

5.3.6其他影响因素 166

5.4主要设备用材 166

5.41尿素合成塔 166

5.4.2高压甲铵冷凝器 167

5.4.3汽提塔 168

5.4.4高压洗涤器 169

5.4.5甲铵预热器和甲铵分离器 170

5.4.6高压甲铵泵和减压阀 171

5.4.7其他中低压设备 171

5.5尿素高压设备的腐蚀检测及修理 171

5.5.1全面宏观检查及耐蚀层的测厚 171

5.5.2换热管束的涡流检测 172

5.5.3列管角焊缝的自动超声检测 174

5.5.4换热管缺陷处理方法 177

5.5.5耐蚀衬里及堆焊层的修复方法 178

5.6尿素设备用材的发展 178

5.6.1使用现状 178

5.6.2几种材料的使用效果对比 179

5.6.3选材方向 180

参考文献 181

第6章 化纤生产装置的腐蚀与防护 182

6.1化纤生产及装置腐蚀概要 182

6.2涤纶生产系统 184

6.2.1涤纶生产工艺流程 184

6.2.2主要腐蚀介质 185

6.2.3主要设备腐蚀情况及分析 186

6.3维纶生产系统 188

6.3.1维纶生产工艺流程 188

6.3.2腐蚀介质 188

6.3.3典型设备腐蚀情况与分析 190

6.4腈纶生产系统 192

6.4.1 腈纶生产工艺流程 192

6.4.2主要腐蚀介质 193

6.4.3主要设备腐蚀情况与分析 193

6.5黏胶纤维生产系统 194

6.5.1黏胶纤维生产工艺流程 194

6.5.2主要腐蚀介质 195

6.5.3设备腐蚀情况及分析 195

6.6锦纶生产系统 196

6.6.1 尼龙66盐生产工艺流程 196

6.6.2尼龙66盐生产主要腐蚀介质 197

6.6.3己内酰胺生产的腐蚀环境 198

6.6.4己内酰胺设备的腐蚀情况及分析 198

6.7化纤生产装置用耐蚀金属材料的选择 198

6.7.1 碳钢、低合金钢及合金铸铁 199

6.7.2不锈钢 199

6.7.3铝及铝合金 202

6.7.4铜及铜合金 202

6.7.5铅及铅合金 203

6.7.6钛及钛合金 203

6.7.7镍及镍合金 205

6.7.8钽、铌 206

6.8化纤生产装置用耐蚀非金属材料的选择 20

6.8.1 有机非金属材料 206

6.8.2无机非金属材料 211

参考文献 213

第7章 氯碱生产装置的腐蚀与防护 214

7.1氯碱生产工艺及生产装置腐蚀概要 214

7.2电解制碱装置的腐蚀与防护 215

7.2.1 食盐水溶液 215

7.2.2盐水电解的腐蚀与防护 221

7.2.3氯处理工序 227

7.2.4碱浓缩工序 231

7.3聚氯乙烯（PVC）生产装置的腐蚀与防护 239

7.3.1主要工艺 240

7.3.2腐蚀控制 241

7.3.3防腐蚀实例 243

参考文献 243

第8章 硫酸生产装置的腐蚀与防护 245

8.1硫酸的物理和化学性质 246

8.1.1硫酸的物理性质 246

8.1.2硫酸的化学性质 249

8.2硫酸对生产设备的腐蚀 250

8.2.1硫酸腐蚀的特点 250

8.2.2影响硫酸腐蚀的主要因素 250

8.3硫酸生产装置的腐蚀与防护 260

8.3.1 硫酸生产工艺典型流程简介 260

8.3.2主要腐蚀及环境分析 266

8.3.3适用防腐蚀材料及技术 288

8.3.4主要设备的腐蚀控制对策 298

8.4其他以硫酸为介质的化工装置的腐蚀与防护 310

8.4.1 己内酰胺装置 310

8.4.2钛白粉装置 312

8.4.3氢氟酸装置 313

8.4.4维尼纶装置 315

参考文献 317

第9章 硝酸生产装置的腐蚀与防护 320

9.1硝酸对金属的腐蚀 320

9.2硝酸生产工艺及设备的腐蚀环境 324

9.2.1硝酸生产工艺流程 324

9.2.2主要腐蚀介质及环境分析 328

9.2.3硝酸生产装置适用防腐蚀材料及技术 329

9.3硝酸生产装置的腐蚀与控制 333

9.3.1稀硝酸生产装置 333

9.3.2用稀硝酸制取浓硝酸生产装置 335

9.3.3用液态氮氧化物制取浓硝酸生产装置 337

9.4其他的硝酸为介质生产装置腐蚀与防护 340

9.4.1硝酸盐生产装置 340

9.4.2三硝基甲苯和其他硝化生产装置 341

参考文献 344

第10章 磷酸生产装置的腐蚀与防护 345

10.1 湿法磷酸生产装置 345

10.1.1生产工艺过程 345

10.1.2腐蚀环境分析 346

10.1.3防腐蚀材料 348

10.1.4磷酸反应槽的腐蚀控制 351

10.2高浓度磷复肥及饲料级磷酸氢钙生产装置 353

10.2.1 生产工艺过程 353

10.2.2腐蚀环境分析 355

10.2.3防腐蚀材料 356

10.2.4硫基氮磷钾生产装置硫酸氢钾反应槽的腐蚀控制 358

10.3热法磷酸及三聚磷酸钠生产装置 359

10.3.1生产工艺过程 360

10.3.2腐蚀环境分析 362

10.3.3防腐蚀材料 365

10.3.4主要设备的腐蚀控制 368

参考文献 378

第11章 湿法冶金生产装置的腐蚀与防护 379

11.1湿法冶金生产工艺及设备的腐蚀 379

11.1.1湿法冶金的一般工艺和设备 379

11.1.2湿法冶金中的腐蚀问题——以铝冶炼工艺为例 383

11.1.3湿法冶金工业腐蚀类型 391

11.2湿法冶金腐蚀介质体系及防腐材料 392

11.2.1 硫酸介质体系 392

11.2.2氯化冶金 393

11.2.3氢氟酸、硅氟氢酸及其混酸的冶金介质 396

11.2.4湿法冶金选材表 397

11.2.5湿法冶金防腐蚀必须注意的几个问题 405

11.3典型装备防腐实例 406

11.3.1搅拌槽 406

11.3.2电解槽 407

11.3.3加热器 410

11.3.4电解电极的腐蚀防护 412

11.3.5酸碱泵 413

11.3.6钛制中和槽、反应釜、离心机和泵的应用 418

113.7湿法冶金车间的腐蚀与防护 418

参考文献 422

第12章 石化装置加热炉用材的高温腐蚀与防护 423

12.1 石化装置加热炉及工况特点 423

12.1.1石化装置加热炉概况 423

12.1.2石油化工加热炉工况特点 423

12.1.3石油化工加热炉中与高温腐蚀有关的腐蚀介质 424

12.2石油化工加热炉用高温金属材料 425

12.2.1加热炉对高温金属材料的要求 425

12.2.2加热炉用高温金属材料 426

12.3材料的高温腐蚀和破坏 433

12.3.1 高温腐蚀 433

12.3.2其他破坏问题 437

12.4防止高温构件早期失效的对策 439

12.4.1合理选材 439

12.4.2金属表面预处理 441

12.4.3涂装防护层 441

参考文献 444

第13章 建筑物和构筑物的腐蚀与防护 445

13.1建筑物、构筑物的腐蚀与腐蚀性介质分类 445

13.1.1建筑物、构筑物材料的腐蚀环境和腐蚀形式 445

13.1.2建筑物、构筑物腐蚀性介质分类 447

13.2建筑物、构筑物的防腐蚀工程 451

13.2.1建筑物与构筑物防腐蚀工程的基本类型 451

13.2.2建筑物、构筑物防腐蚀工程的基本应用范围 451

13.2.3建筑物、构筑物防腐蚀工程常用的技术规范 451

13.2.4建筑物、构筑物防腐蚀工程对材料与施工的一般规定 453

13.3涂料类防腐蚀工程 455

13.3.1 建筑物、构筑物防腐蚀工程常用涂料 455

13.3.2常用防腐蚀涂料品种的选用原则 458

13.3.3涂料的配制及施工一般规定 461

13.3.4涂料的施工要点 462

13.3.5质量要求及检验 464

13.4树脂类防腐蚀工程 464

13.4.1 树脂材料品种及质量指标 464

13.4.2辅助材料的质量指标 468

13.4.3树脂材料配制及施工要点 471

13.4.4树脂玻璃钢的施工要点 472

13.4.5树脂胶泥、树脂砂浆铺切块材和树脂胶泥勾缝与灌缝施工要点 475

13.4.6树脂稀胶泥、树脂砂浆整体面层施工要点 475

13.5水玻璃类防腐蚀工程 477

13.51 水玻璃类防腐蚀工程施工的注意要点 478

13.5.2原材料和制成品的质量要求 479

13.5.3密实型钾水玻璃砂浆整体面层的施工 480

13.5.4水玻璃混凝土的施工 480

13.5.5水玻璃类材料的养护和酸化处理 481

13.6聚合物水泥砂浆防腐蚀工程 481

13.6.1 原材料和制成品的质量要求 481

13.6.2聚合物水泥砂浆的配制及施工要点 483

13.6.3聚合物水泥砂浆铺切块材的施工 483

13.7块材防腐蚀工程 484

13.7.1 原材料质量要求 484

13.7.2块材防腐蚀施工 484

13.8聚氯乙烯塑料板防腐蚀工程 487

13.8.1原材料的质量要求 487

13.8.2聚氯乙烯塑料板防腐蚀工程作业 488

13.9沥青类防腐蚀工程 491

13.9.1原材料和制成品的质量要求 491

13.9.2材料参考配合比及配制工艺 492

13.9.3沥青类防腐蚀工程施工 493

参考文献 496

第14章 湿法烟气脱硫装置的腐蚀与防护 498

14.1概述 498

141.1湿法烟气脱硫装置的化学反应过程 498

14.1.2湿法烟气脱硫装置的腐蚀机理 499

14.13国外公司湿法烟气脱硫装置防腐蚀技术及材料选择 500

14.2火电厂湿法烟气脱硫装置腐蚀区域及设备构成 501

14.3湿法烟气脱硫装置各腐蚀区域的腐蚀分析 502

14.3.1烟气输送及热交换系统 502

14.3.2 SO2吸收及氧化系统 504

14.3.3吸收剂（石灰石浆液）传输及回收系统 505

14.4烟气脱硫装置钢结构的防腐蚀设计 50

14.4.1衬里烟道壳体钢结构的防腐蚀设计 506

14.4.2烟道变截面区采用外加固筋与粗大内支撑复合加强结构 507

14.4.3 90°弯道区导流板结构设计 509

14.4.4衬里钢壳局部结构设计 511

14.4.5烟气脱硫装置的结构设计对衬里腐蚀失效的影响 512

14.5烟气脱硫装置防腐蚀衬里区域的总体设计 516

14.5.1烟气脱硫主体装置防腐蚀衬里区域 517

14.5.2烟气脱硫辅助设备防腐蚀衬里区域 517

14.6烟气脱硫装置防腐蚀衬里技术选择 517

14.6.1湿法烟气脱硫装置适用防腐蚀衬里技术性能比较分析 517

14.6.2烟气脱硫装置非金属防腐蚀衬里材料体系选择 519

14.7湿法烟气脱硫装置防腐蚀衬里结构设计 521

14.7.1冷衬橡胶防腐蚀衬里 521

14.7.2鳞片防腐蚀衬里 521

14.8烟气脱硫装置鳞片内衬防腐蚀施工技术 527

14.8.1 施工中应注意的技术环节 527

14.8.2施工中易出现的质量问题 528

14.9烟气脱硫装置配套设备及配件防腐蚀材料选择 529

第15章 工业水系统的腐蚀与防护 530

15.1概述 530

15.1.1工业水及其分类 530

15.1.2工业水系统腐蚀的特点 531

15.2工业水系统的腐蚀影响因素 534

15.2.1工业水质对金属腐蚀的影响 534

15.2.2工艺条件对金属腐蚀的影响 538

15.2.3微生物对金属腐蚀的影响 542

15.3金属材料在工业冷却水系统中的腐蚀形态 544

15.3.1碳钢在工业水系统中的腐蚀形态 544

15.3.2不锈钢在工业水系统中的腐蚀形态 546

15.3.3铝、铜及其合金在工业水系统中的腐蚀形态 547

15.4工业水系统的腐蚀控制对策 550

15.4.1水质的工艺控制 550

15.4.2水处理化学品的防护技术 553

15.4.3新型耐蚀材料的选用 574

15.4.4涂层防护 575

15.5锅炉水系统的腐蚀与防护 581

15.5.1锅炉水系统的腐蚀 581

15.5.2锅炉给水系统的防腐蚀 584

15.5.3锅炉水汽系统的防腐蚀 586

15.5.4停用锅炉的防腐蚀 587

15.6在役工业水系统生产装置在运行检修中的腐蚀控制 587

15.6.1在役工业水系统中金属腐蚀的监测 587

15.6.2在役工业水系统的防腐蚀修复技术 594

参考文献 599