重金属钒腐蚀的研究进展.docx
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重金属钒腐蚀的研究进展鑫1,2杨怀玉1王福会1殷锦杰2徐志明2柱3邵亚薇3任赵(11中科院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室沈阳110016;21辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000;31兰州炼油厂设备所兰州730060)摘要以含V渣油为燃料的高温设备的灰份能引起金属材料的加速腐蚀.腐蚀的发生与油灰中含有的杂质有关.对这种钒腐蚀已进行了大量的研究工作,并取得了相当的进展.但到目前,关于钒腐蚀机理还没有统一的认识,并且也没有找到一种经济有效的防护方法.本文总结了以往的研究成果,希望能加深对钒腐蚀问题的认识,为以后的研究工作做参考.关键词灰份腐蚀V腐蚀机理中图分类号TG172.62文献标识码A文章编号100226495(2001)0620338204PROGRESSONVANADIUMINDUCEDCORROSIONRENXin1,2,YANGHuaiyu1,WANGFuhui1,YINJinjie2,XUZhiming2,ZHAOZhu3,SHAOYawei3(11StateKeyLaboratoryforCorrosionandProtection,InstituteofMetalResearch,TheChineseAcademyofSciences,Shenyang110016;21MechanicalEngineeringCollege,LiaoningTechnicalUniversity,Fuxin123000;31Instituteofequipment,Lanzhourefinery,Lanzhou730060)ABSTRACTThecombustionoffuelofvanadiumcontainingresidualoilmayinducesevereacceleratedoxidationordeteriorationofmetallicmaterials.ThesocalledashcorrosionisrelatedtotheimpuritiessuchasV、Na、Sthatexistinoilash.Manyscholarshavemadealotofinvestigationswithsomeencouragingprogressinthisfield,buttherearestillsomeproblems.Noeconomicalandeffectivemethodforinhibitingthiskindofcorrosionhasbeenfound.Thispaperreviewsthemechanismsofvanadiumcorrosion,theeffectivefactorsandtechniquesforprotectingalloysfromvanadiumcorrosion.KEYWORDSashcorrosion,vanadium,corrosionmechanism以含有V、Na、S重油为燃料的高温燃烧设备的热腐蚀可导致金属表面严重破坏,当燃油中Na和V含量较高时破坏特别严重,这种侵蚀就是人们通常认为的钒腐蚀(VanadiumCorrosion)1,又称灰份腐蚀(AshCorrosion).在大量以重油为燃料的燃烧设备中,如燃油锅炉和燃汽锅炉,高温钒腐蚀问题一直未得到较好的解决.多年来在国外有关这方面的研究颇受关注.近年来,随着我国原油劣质化倾向的不断加大,许多原油中含有大量的V、Ni等重金属化合物,随着原油的加工炼制,这些重金属化合物不断被富集到渣油中.而以渣油为燃料的燃烧设备必将受到这些重金属化合物的侵蚀,有必要对此给以足够的重视.针对这一工业背景,本文就有关钒腐蚀与防护的研究进展做一概括性评述.1高温钒腐蚀原因高温燃烧设备使用的燃油来源于原油.当原油经过炼制,其中的轻质组分被除去后渣油中富集了大量的重金属化合物和硫.为减少渣油燃烧过程对设备的腐蚀,有时将其它石油产品掺入到渣油中,形成高级燃料油.不管怎样,燃油中总要含有Na、S、V等可能引起设备高温腐蚀的杂质.V是原油开采时带来的杂质,它在石油中以十分复杂的油溶性卟啉化合物形式存在,很难除去.随着油质的不同,V含量变化很大.在蒸馏油中浓度可以少于0.5×10-6,收到初稿:2000201215;收到修改稿:2001202213作者简介:任鑫,男,1974年生,硕士生,助教,Tel:024-mail:renxin74@263.net6期任鑫等:重金属钒腐蚀的研究进展339而在原油中含量可以达到500×10-6.在石油炼制过程中,这些重金属在渣油中不断浓缩,对渣油的燃烧利用形成潜在的腐蚀性危害.当燃油燃烧时,V被氧化成V2O5或氢氧化物2.Na盐等主要来源于石油开采过程中的地层水,经过
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