海水脫硫及設(shè)備用材腐蝕行為研究.pdf

1、本文以自制的二氧化硫吸收裝置研究了二氧化硫在海水中的溶解性能，并用此裝置配制了不同濃度的二氧化硫海水溶液，以此研究1Cr18Ni9Ti、304、316L不銹鋼和Q235A鋼在二氧化硫/海水體系的腐蝕行為。 實(shí)驗(yàn)研究了在總氣壓為1atm、溫度為3～33℃、以N2為惰性載氣，SO2分壓為540～1340ppm時SO2在不同鹽度海水中的溶解度。設(shè)置不同參數(shù)是為了模擬不同季節(jié)溫度、不同煙道氣中SO2濃度以及不同鹽度的海水環(huán)境。結(jié)果表明，

2、降低溫度，增大SO2的濃度及海水鹽度都有利于增加SO2在海水中的溶解度，且同一溫度下不同分壓SO2在海水中的溶解性符合線性規(guī)律。 對不銹鋼在二氧化硫/海水體系的腐蝕行為研究表明：SO2濃度增大，不銹鋼的自腐蝕電位下降，相同SO2濃度下，316L的自腐蝕電位高于304和1Cr18Ni9Ti，后兩者差別不明顯。不銹鋼SO2/海水體系的腐蝕過程是由陽極過程控制的。當(dāng)SO2濃度為13.30mmol/L時，1Cr18Ni9Ti、304、3

3、16L的腐蝕速率為3.24×10-3、2.541×10-3、2.921×10-3 mm/a，是純海水中腐蝕速率的1.5～1.9倍。相同SO2濃度下，316L的擊破電位高于304，304高于1Cr18Ni9Ti，但316L的保護(hù)電位卻低于其它兩種不銹鋼；隨著濃度增大，三種不銹鋼的擊破電位依次下降，但對保護(hù)電位影響不大。SO2濃度增大，不銹鋼的陰極電流密度隨之增大，這是因?yàn)槲鰵浜臀趸旌献饔玫慕Y(jié)果。在SO2濃度為17.40mmol/L的海水

4、中，1Cr18Ni9Ti、304和316L的阻抗值在104～105Ω數(shù)據(jù)級，但出現(xiàn)腐蝕坑時其阻抗值就下降1～3數(shù)量級。電化學(xué)噪聲結(jié)果表明，1Cr18Ni9Ti在處于鈍態(tài)時，電化學(xué)噪聲點(diǎn)蝕指數(shù)為0.020，噪聲電阻為12124Ω，出現(xiàn)孔蝕時，點(diǎn)蝕指數(shù)變?yōu)?.112～0.166，噪聲電阻隨著孔蝕的加劇而下降，噪聲功率密度譜線性部分斜率表明腐蝕主要是局部腐蝕過程。不銹鋼在SO2海水體系中的腐蝕是因?yàn)镾O2電離的H+、海水中Cl-、生成S以及S

5、進(jìn)一步參與陰極過程生成H2S共同作用的結(jié)果。 對Q235A鋼在二氧化硫/海水體系的腐蝕行為研究表明：Q235A鋼在SO2/海水體系自腐蝕電位隨SO2濃度增大而增大。Q235A在SO2/海水體系的腐蝕過程受陰極過程和陽極過程共同控制，當(dāng)SO2濃度為13.30mmol/L時，其腐蝕速率為2.259 mm/a，約為在純海水中腐蝕速率的17倍。SO2濃度越高，阻抗值越??；當(dāng)濃度達(dá)到4.64 mmol/L時，界面電容急劇增大；當(dāng)濃度達(dá)到1