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鈦材料的幾種局部腐蝕特性
2021-03-25
1.1 縫隙腐蝕 鈦的耐縫隙腐蝕性能特別強,只有在少數的化工介質中發生縫隙腐蝕。鈦的縫隙腐蝕與溫度、氯化物濃度、pH值以及縫隙的尺寸有密切的關系。據有關資料介紹,濕氯氣的溫度在85℃以上時易產生縫隙腐蝕。例如某些廠在冷卻器前先用一個填料塔直接冷卻使濕氯氣溫度降至65～70℃后,再進入鈦制冷卻器,以提高抗縫隙腐蝕,效果也很顯著。實踐證明:降低溫度是防止縫隙腐蝕行之有效的方法之一,在高溫氯化鈉溶液中也曾發生過鈦縫隙腐蝕。總之,對于易產生縫隙腐蝕的部位及部件,如密封面,管板與管子脹接部位,板式換熱器,塔盤與塔體接觸部位以及塔內緊固件應采用Ti-0.2Pd等鈦合金,在設計時應避免出現縫隙與滯流區。如塔內緊固件應盡量不采用螺栓連接。管板和管子采用脹接加密封焊接結構較單純脹接好,對于法蘭密封面,不宜采用石棉墊,應采用聚四氟乙烯膜包石棉墊。 1.2高溫腐蝕鈦的高溫耐腐蝕性,取決于所處介質的特性和自身表面氧化膜的性能。鈦在空氣或氧化性氣氛中,作結構材料能使用到426℃,但在250℃左右時,鈦開始明顯地吸氫,在完全的氫氣氣氛中,當溫度升高到316℃以上時,鈦吸氫變脆。因此,在沒有經過廣泛試驗的情況下,鈦不宜作溫度高于330℃以上的化工設備使用,從吸氫及機械性能等考慮,全鈦壓力容器其使用溫度不得超過250℃,熱交換器用鈦管使用溫度上限約為316℃。 1.3應力腐蝕除個別的幾種介質外,工業純鈦耐應力腐蝕極好,受應力腐蝕導致鈦設備損壞的現象還是罕見的。工業鈍鈦只有在發煙硝酸,某些甲醇溶液或某些鹽酸溶液,高溫次氯酸鹽,溫度為300～450℃的熔鹽或含NaCl氣氛,二硫化碳,正己烷及干氯氣等介質中才產生應力腐蝕。 鈦在硝酸中隨著NO2含量的增加和含水量的減少,其應力腐蝕破裂的傾向逐漸增大。在含20%游離NO2的無水硝酸中鈦的應力腐蝕傾向達到最大。在濃硝酸中含有高于6.0%NO2和低于0.7%H2O時,既使在室溫的情況下,工業純鈦也會發生應力腐蝕破裂。我國在98%濃硝酸中使用鈦設備時曾發生過嚴重的應力腐蝕和爆炸。工業純鈦在10%的鹽酸溶液中,有應力腐蝕破裂的敏感性,在含0.4%鹽酸加甲醇溶液中鈦產生應力腐蝕。 |