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高氯含氟介质中Incoloy 825合金的腐蚀机理与防护研究
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| 发布时间：
2024/12/11 11:28:00 |
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| 联 系 人：顾金叶 女士 经理 |
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高氯含氟介质中Incoloy 825合金的腐蚀机理与防护研究 详细说明 |
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Incoloy 825是一种镍铁基固溶强化型合金，通过添加Mo、Cu、Ti等元素进行强化。该合金因其出色的抗氯离子应力腐蚀开裂、点蚀和缝隙腐蚀能力，而被广泛应用于各种工业设备，包括但不限于化工行业中的热交换器、蒸发器，以及井口装置、采油树设备和含硫气井的油套管等。
关于酸性高氯介质中氟离子对Incoloy 825合金腐蚀行为的影响，我们进行了深入研究。煤炭作为我国主要的能源和重要燃料，在一次能源的生产和消费中始终占据主导地位。然而，煤炭燃烧产生的含硫污染物对环境造成了严重影响。为此，燃煤电厂普遍采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术进行脱硫处理。但这一过程中产生的脱硫废水，因其含盐量大、排放量大且腐蚀性强，处理起来十分困难。
随着一系列环保政策的出台，如《火电厂污染防治可行技术指南》（2017）和《发电厂废水治理设计规范》（2018），脱硫废水的资源化及零排放需求日益迫切。热蒸发分质资源化技术通过利用不同盐分的结晶规律，可以分离出不同成分的结晶盐，从而实现脱硫废水的零排放和盐分资源的回收利用。然而，由于脱硫废水的强腐蚀性，许多蒸发设备的使用寿命远低于设计预期，因此蒸发设备换热管的选材变得尤为关键。
脱硫废水成分复杂，含有高浓度的Na⁺、Cl⁻和SO₄²⁻，同时还包括F⁻、Ca²⁺、Mg²⁺等其他成分。高浓度的Cl⁻对多数金属材料具有强腐蚀性，能够破坏金属表面的钝化膜，加速腐蚀过程。在热蒸发法处理脱硫废水的过程中，随着废水的不断蒸发浓缩，各类成分的浓度将成倍增加，废水酸性也逐渐增强。目前，蒸发设备的换热管常用不锈钢或钛合金等材质，但失效问题依然突出。特别是在高氯废水中还含有F⁻的情况下，钛及钛合金的耐蚀性也会大幅下降。因此，Incoloy 825镍基合金作为蒸发设备选材的备选材料，受到了学者的广泛关注。
相对于普通的奥氏体不锈钢，Incoloy 825合金中的镍元素使其具有更好的耐氯化物腐蚀性能和耐点蚀性能。同时，该合金在酸性环境中也表现出良好的耐腐蚀性。然而，脱硫废水中Cl⁻和F⁻的含量均较高，且均具有较强的腐蚀性，因此在同时含有这两种离子的介质中，对设备的耐腐蚀性能要求更高。目前，关于Incoloy 825合金在含Cl⁻和F⁻介质中腐蚀行为的报道较少，其腐蚀机理仍需进一步研究。
本研究通过电化学方法和浸泡试验，深入研究了Incoloy 825合金在不同F⁻浓度的酸性高氯介质中的腐蚀行为。研究结果表明：
（1）Incoloy 825合金在高氯介质中的腐蚀行为受F⁻浓度的影响显著。随着F⁻浓度从0.1 g/L增加到0.3 g/L，Incoloy 825在高氯介质中的全面腐蚀倾向减小，腐蚀速率降低。在0.1~0.3 g/L的F⁻浓度范围内，F⁻引起的竞争吸附作用抑制了Cl⁻在钝化膜中的渗透，使得F⁻和Cl⁻之间存在负协同效应。
（2）在F⁻浓度为0.1~0.3 g/L的高氯介质中，Incoloy 825合金的阻抗谱特征均呈现为单一容抗弧，表明其表面的钝化膜稳定且致密，仍保持良好的耐腐蚀性能。
（3）在80℃的含F⁻高氯介质中浸泡840小时后，Incoloy 825合金表面保持完整，未观察到明显的全面腐蚀现象。但少数区域发生了点蚀，部分蚀坑的直径超过20 μm，点蚀深度超过10 μm。随着F⁻浓度在0.1~0.3 g/L范围内升高，Incoloy 825表面的蚀坑直径和平均点蚀深度均有所增加。
一、
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产品名称：高氯含氟介质中Incoloy 825合金的腐蚀机理与防护研究 |
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