做有機廢氣VOCs治理必須掌握氯離子腐蝕大全

做有機廢氣VOCs治理工程，在了解廢氣工況后需要特別注意廢氣中的腐蝕性成分，特別是酸及鹵代烴物質(zhì)。酸性物質(zhì)如鹽酸，就特別要注意有機廢氣VOCs治理設(shè)備的材質(zhì)選擇，當(dāng)采用燃燒法治理VOCs時，要注意廢氣中的鹵代烴物質(zhì)，這不僅可能使催化劑中毒，同時焚燒后產(chǎn)生的酸性物質(zhì)也會腐蝕碳鋼及304材質(zhì)等設(shè)備。今日我們來了解下，有機廢氣VOCs治理領(lǐng)域最為常見的腐蝕因子，Cl離子，它可能是廢氣中的酸性物質(zhì)鹽酸帶來，也可能會因為焚燒的廢氣中含有二氯甲烷等物質(zhì)經(jīng)焚燒后釋放出來，這些都是VOCs治理領(lǐng)域很常見的問題。

1、普及下常規(guī)不銹鋼用于哪些氯離子環(huán)境
⑴、T304不銹鋼使用環(huán)境：氯離子含量為0-200mg/L
⑵、T316不銹鋼使用環(huán)境：氯離子含量為＜1000mg/L
⑶、T317不銹鋼使用環(huán)境：氯離子含量為＜5000mg/L
液壓試驗應(yīng)符合下列規(guī)定：液壓試驗應(yīng)使用潔凈水。當(dāng)對不銹鋼、鎳及鎳合金管道，或?qū)B有不銹鋼、鎳及鎳合金管道或設(shè)備的管道進行試驗時，水中氯離子含量不得超過25mg/L（25ppm）。
2、不銹鋼、超級不銹鋼和鈦材所用氯離子環(huán)境
下圖為不銹鋼、超級不銹鋼和鈦材所用氯離子環(huán)境。
紅色為低ppm和低溫環(huán)境，選用常規(guī)不銹鋼304，綠色高溫和高ppm環(huán)境，先用純鈦TA1。
從圖表可以看出，耐氯離子腐蝕有個簡易的排列：
304<316L<904L<254SMO<純鈦

3、雙相鋼耐氯離子腐蝕怎么樣？
有人會問，雙相鋼耐氯離子腐蝕怎樣？性能如何？
下圖為PRE耐腐蝕當(dāng)量值，耐點腐蝕指數(shù) PRE (PittingResistance Equivalent) 數(shù)值反映的是材料的耐氯離子點腐蝕傾向。
從下圖可以看出，雙相鋼2101、2304、2205、2507四個牌號耐腐蝕傾向均大于普通316L，有些材料和超級不銹鋼相當(dāng)。
如2507耐點腐蝕就媲美254SMO，2205與904L的耐氯離子點腐蝕腐蝕性能相當(dāng)。
代入上面第2部分，很清楚可以看到他們排在什么位置。

上面G150腐蝕試驗是奧托昆普發(fā)明的電化學(xué)臨界點蝕溫度的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法，臨界點腐蝕溫度如上：可以看出，G150結(jié)果與PRE數(shù)值結(jié)果類同。
4、超級不銹鋼254SMO與316L耐氯離子腐蝕

上面黑白圖和藍色圖一樣，是來自奧托昆普不同年份和版本的圖示，可以看出：
316L耐氯離子點腐蝕性能遠低于254SMO，耐縫隙腐蝕結(jié)果同樣。
如60度溫度時候，316L僅耐200ppm不到，904L耐8500ppm，254SMO耐15000ppm氯離子。
數(shù)值大家可以按圖索驥。
5、FGD脫硫氯離子+氟離子腐蝕選材（55~70度）

以上兩圖年代不同，結(jié)果類似，上圖是奧托昆普結(jié)果，下圖為德國VDM公司。
圖示收集了從0~20萬ppm氯離子+氟離子腐蝕工況（大部分是氯離子）的選材區(qū)間，是不可多得的氯離子選材參考。
下圖更直觀，50~70度溫度下，按照酸堿性和氯離子濃度直接找到對應(yīng)材料即可。

6、鈦系列金屬耐氯離子腐蝕如何？

上一張圖標(biāo)，第一行是鈦材，可以看出，當(dāng)C276鎳基合金在204度的溫度、3000ppm高壓釜下開始有點腐蝕時候，鈦材還依然在戰(zhàn)斗，沒有任何腐蝕。
所以文末，小編來談?wù)勨伈脑诼入x子腐蝕上的應(yīng)用。
眾所周知，鈦材對高氯離子的海水環(huán)境幾乎是免疫的，基本沒有腐蝕。
海水的鹽度通常小于5%，根據(jù)長期的實驗和實際使用，認(rèn)為純鈦可以在120度以下的海水中安全使用，但溫度再升高就有可能發(fā)生縫隙腐蝕，繼續(xù)升高就有可能發(fā)生點蝕。
鈦在不同濃度，PH值(3- 9)，溫度的NaCl溶液中的使用范圍見下圖所述！
鈦鈀合金(Ti-0.2Pd，Grade 7)和鈦鎳鉬合金(Ti-Grade-12)，可以用到260度的高溫加壓海水中！

下面是純鈦，鈦鈀合金(Grade 7), 鈦鎳鉬合金(Grade 12)在不同濃度的氯化鈉溶液，氯化鎂溶液中的耐腐蝕結(jié)果。

可以看出，在該工況中，鈦鈀合金和鈦鎳鉬合金耐氯離子的程度比純鈦高的多！
耐腐蝕度： Grade 7 > Grade 12 > 純鈦（Grade 2） 
注意：圖中白色圓圈代表可以使用；黑色圓圈代表容易發(fā)生縫隙腐蝕或點蝕；白色三角形代表發(fā)生輕微的縫隙腐蝕，但是不影響使用。
文章來源：壓力容器設(shè)計院，VOCs減排工作站