进料泵轴腐蚀原因的分析

　　1 进料泵结构及其腐蚀

　　本文所述磁力泵为兖矿国泰化工有限公司使用的醋酸乙酯装置蒸发器循环泵，用来将醋酸乙酯反应釜底料加压循环再次进入反应釜，保证反应釜物料反应的连续稳定进行。其工作介质为:65%醋酸、1.5%甲基磺酸、0.2%醋酸铜，其余为醋酸乙酯、乙醇混合物。

　　2 泵轴腐蚀原因分析

　　3 常见金属腐蚀

　　金属材料在介质中的腐蚀现象根据腐蚀的形态可划分为均匀腐蚀和局部腐蚀两大类。前者较均匀地发生在全部表面，后者只发生在局部。例如孔蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀，应力腐蚀破裂，腐蚀疲劳，氢腐蚀破裂，选择腐蚀，磨损腐蚀，脱层腐蚀等。

　　(1)均匀腐蚀:在此情况中，金属表面的所有部位的腐蚀率相同(例如:金属溶解在酸中，简单的锈蚀过程);

　　(2)局部腐蚀:腐蚀破坏主要集中于局部区域，而其他部分几乎未遭腐蚀的现象。局部腐蚀又可以分为无机械应力的局部腐蚀和有机械应力的局部腐蚀2种类型。

　　1)无机械应力的局部腐蚀:在此情况中，腐蚀限制在狭窄的局部位置(包括:点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、电蚀、选择腐蚀)。

　　2)有机械应力的局部腐蚀:该腐蚀还可区分为机械应力深入的作用于材料(应力腐蚀裂纹、腐蚀疲劳)或仅作用于其表面(冲刷腐蚀、汽蚀)之间的差别;

　　由上面腐蚀分类说明中可知，泵轴腐蚀的位置位于泵轴与叶轮的配合间隙处、泵轴与内转子的配合间隙处，因此该泵轴的腐蚀应该属无机械应力的局部腐蚀。也就是说在这个腐蚀过程中也先后发生了缝隙腐蚀、电蚀两种情况。

　　3.2 腐蚀原因分析

　　在泵轴与叶轮的配合间隙处、泵轴与内转子的配合间隙处发现的附着类似铜的物质，通过实验室分析，确定是少量的结晶物(CH3 COO)2 Cu和单质Cu。

　　在电解液中，金属与金属表面之间构成狭窄的缝隙，缝隙内有关物质的移动受到了阻滞，形成浓差电池，从而产生局部腐蚀;由于电解质中O2的扩散，在汽液界面上形成三相界面而产生强烈的水线腐蚀，以及形成活化-钝化电池的闭塞电池。因为缝隙内是缺氧区。成为阳极，其后也产生自催化加速作用，一旦发生就迅速进展。这种腐蚀被称为缝隙腐蚀。缝隙腐蚀常发生在设备中法兰的连接处，垫圈、衬板、缠绕与金属重叠处，它可以在不同的金属和不同的腐蚀介质中出现，从而给生产设备的正常运行造成严重障碍，甚至发生破坏事故。

　　首先，缝隙腐蚀是在充满介质的缝隙中的表面侵蚀。由于在工艺介质中含有微量的(CH3CO O)2 Cu和甲基磺酸，原泵轴材质为2205，因为在泵轴与叶轮的配合间隙处、泵轴与内转子的配合间隙处液体相对来说运行的很慢，介质的温度136℃，因此2205中的Fe与(CH3 COO)2 Cu反应置换出了单质Cu，其原理为:Fe+(CH3COO)2Cu=Cu+(CH3COO)2Fe其中在密闭的系统中随温度的升高缝隙腐蚀大大加快;随溶液pH值减小，溶解速度增加。本案工艺液体温度高达136℃，发生间隙腐蚀的运转部件温度更高;工艺介质pH值低于0，为强酸环境。

　　其次，2种不同的金属处在电解质溶液里，如果他们形成了闭合回路，就会发生“电蚀”。泵轴中的Fe置换出来的Cu附着在泵轴表面即两种金属，这样Fe作负面，Cu作正面，就在泵轴的表面形成了无数个微小的原电池;在泵轴与叶轮的配合间隙处、泵轴与内转子的配合间隙处含有少量的(CH3COO)Cu即提供了一个电解质的环境。这样就进一步的加快了Fe的氧化，同时也就加快了腐蚀的进度。

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