摘要
原油精馏塔顶部循环系统中由于铵盐沉积引发的腐蚀问题,是导致设备及管道局部失效泄漏的问题之一。为了认识铵盐腐蚀的机理,本文采用了从头算分子动力学(AIMD)的模拟方法以及原位电化学测试的实验方法分别探究了铵盐的吸湿潮解特性及其溶液在不同温度与浓度下对于20号碳钢的腐蚀演化规律。电化学阻抗谱与表面表征结果反映了腐蚀的界面过程是受腐蚀产物生长、成膜以及破损行为影响下的动态传质过程,结合线性极化电阻以及失重测试揭示了腐蚀速率的变化是由产物的传质效应与电极反应过程共同决定。AIMD模拟结果表明NH4Cl在水分子的作用下会发生包括电离、水解、质子转移链等一系列反应使得溶液呈酸性,并导致体系中的电荷状态发生了改变,这可能是引发腐蚀的一个重要原因。
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单位动力工程多相流国家重点实验室; 中国特种设备检测研究院; 西安交通大学