L'ammoniaca è un composto chimico comune utilizzato come fertilizzante, detergente e in varie altre applicazioni come processi metallurgici, come fogli di leghe di nitrurazione, che induriscono le superfici metalliche. È una materia prima essenziale per la produzione di acido nitrico, sali di ammonio e ammine, inoltre può essere facilmente convertita in idrogeno, che viene utilizzato nella saldatura e in altri processi. L'ammoniaca può anche assorbire grandi quantità di calore, rendendola una scelta eccellente per le applicazioni di raffreddamento, come nelle apparecchiature di condizionamento e refrigerazione. Tuttavia, l'idrossido di ammonio è molto tossico, l'esposizione al composto può causare gravi ustioni agli occhi e alla pelle, nonché irritazione delle vie respiratorie. Può essere fatale se respirato in grandi quantità. Tuttavia, è altamente corrosivo per i metalli, è compatibile con acciaio al carbonio, ferro, acciaio inossidabile, leghe di titanio e leghe di alluminio ma non è compatibile con il rame, il rame diventa un sale blu-verde se esposto ad esso. Come è successo?
La corrosione dell'ottone è stata scoperta all'inizio del 1900 come una crepa nell'involucro del proiettile verso la parte accartocciata della testata. Questo fenomeno si verifica spesso ai tropici, soprattutto nella stagione delle piogge, ed è quindi chiamato crack stagionale, noto anche come crack dell'ammoniaca per via della sua associazione con l'ammoniaca o derivati dell'ammoniaca. Rame — compreso l'ottone ammiragliato e l'alluminio-rame sono le leghe di rame più suscettibili alla tensocorrosione indotta da ammonio (NH3SCC), quasi in contrasto con Leghe rame-nichel. La tensocorrosione da ammoniaca nei tubi dello scambiatore di calore in lega di rame è caratterizzata da cracking superficiale, complessi (composti) rame-ammoniaca gas-corrosione verde/azzurro e dalla formazione di cricche singole o altamente ramificate sulla superficie del tubo, che possono essere transcristalline o intercristallino, a seconda dell'ambiente e del livello di pressione. La tensocorrosione da ammoniaca liquida si forma quando il mezzo soddisfa le seguenti condizioni:
- Le leghe di rame e zinco (ottone), compreso l'ottone dell'ammiragliato e l'Al-Cu, sono soggette a fessurazioni; Il contenuto di zinco dell'ottone influisce sulla sensibilità, soprattutto quando la frazione di massa di Zn supera il 15%.
- Una soluzione acquosa di NH3 o composto di ammonio e aerobica.
- PH superiore a 8.5.
Altri ambienti che possono causare tensocorrosione delle leghe di rame includono aria, acqua dolce e acqua di mare gravemente inquinate da SO2; Acido solforico, acido nitrico, vapore, acido tartarico, acido acetico, acido citrico e altre soluzioni acquose, ammoniaca e mercurio per la pulizia delle parti. Dove l'ammoniaca liquida (contenuto d'acqua non superiore a 0.2%) può essere contaminata dall'aria (ossigeno o anidride carbonica); Infatti, l'ossigeno e altri agenti ossidanti come l'acqua sono condizioni importanti per la tensocorrosione del rame. Durante la lavorazione, la raffinazione del petrolio ha molto potenziale corrosione a causa delle impurità nel petrolio greggio e negli additivi. I tipi di corrosione da fessurazione causati dall'ammoniaca includono:
Corrosione H2S-NH3-H2O
Dipende dalla concentrazione, velocità e caratteristiche del mezzo. Maggiore è la concentrazione di NH3 e H2S, più grave è la corrosione. Maggiore è la velocità del fluido nel tubo di rame, maggiore è la corrosione. Basse portate portano a depositi di ammonio e corrosione localizzata. Alcuni mezzi (come il cianuro) possono esacerbare la corrosione, mentre l'ossigeno (insieme all'acqua iniettata) può accelerare la corrosione.
Corrosione dell'ammoniaca nella parte superiore della torre di alchilazione dell'acido solforico
I prodotti di lavaggio e lavaggio degli alcali del reattore sono importanti per rimuovere le impurità acide al fine di controllare la corrosione eccessiva nel sistema superiore della torre della zona di frazionamento. Per ridurre il tasso di corrosione e ridurre la quantità di inibitore utilizzato, l'ammina neutralizzante o l'NH3 possono neutralizzare la condensa dell'acqua in cima alla torre a un pH compreso tra 6 e 7. Tuttavia, in alcuni casi, l'NH3 può causare la rottura da tensocorrosione dei tubi di ottone della marina in alto condensatori.
Corrosione da ammoniaca negli impianti di reforming catalitico
La criccatura da tensocorrosione causata dall'ammoniaca è uno dei numerosi tipi di criccatura da tensocorrosione nelle unità di reforming catalitico. L'NH3 esiste nell'effluente del reattore di pretrattamento e del reattore di reforming e si dissolve in acqua per formare ammoniaca, provocando una rapida criccatura da tensocorrosione delle leghe a base di CU.
Corrosione da ammoniaca nell'unità di cokefazione ritardata
L'attrezzatura delle unità di cokefazione ritardata è suscettibile ai meccanismi di corrosione a bassa temperatura, compreso lo stress cracking delle leghe a base di rame causato dall'ammoniaca. Questi meccanismi di corrosione svolgono un ruolo nell'estinzione dell'acqua, nella pulizia e nello sfiato del coke a vapore. Tuttavia, tutte le torri di cokeria di solito hanno tubi di scarico e serbatoi che sono esposti quasi continuamente a vapori e liquidi di scarico umidi. I vapori ei liquidi formati e scaricati dal raffreddamento improvviso contengono solitamente grandi quantità di H2S, NH3, NH4Cl, NH4HS e cianuro, che vengono rilasciati dalla reazione di cracking termico dell'alimentazione alla cokeria. A causa della presenza di NH3 nelle cokerie, nei tubi in lega di rame con valori di pH elevati possono verificarsi cricche da tensocorrosione causate dall'ammoniaca.
Corrosione da ammoniaca nelle unità di recupero dello zolfo
L'alimentazione del gas è solitamente ricca di H2S e vapore acqueo saturo e può anche essere miscelata con idrocarburi e ammine, che possono causare la permeazione di H nel metallo, dove i gas da cracking indotto dall'idrogeno (incluso il rigonfiamento dell'idrogeno) e da solfuro da stress cracking (SSC ) può essere presente. Inoltre, NH3 può essere presente nell'alimentazione del gas, causando cracking da tensocorrosione, mentre il cianuro può anche accelerare la corrosione.
L'ottone contenente meno del 20% di zinco generalmente non subisce crepe da tensocorrosione nell'ambiente naturale. Maggiore è il contenuto di zinco dell'ottone, maggiore è la sensibilità alla frattura da tensocorrosione. L'aggiunta di alluminio, nichel e stagno all'ottone può ridurre le cricche da tensocorrosione. Quando il contenuto di Zn è inferiore al 15%, la resistenza alla corrosione della lega Cu-Zn è migliorata.
L'eliminazione delle sollecitazioni mediante ricottura è la misura efficace più comunemente utilizzata per prevenire la rottura della tensocorrosione dell'ottone. L'SCC nell'ambiente del vapore può talvolta essere controllato impedendo l'ingresso dell'aria, la sensibilità delle leghe di rame deve essere valutata controllando e monitorando di tanto in tanto il PH dei campioni d'acqua e l'NH3 e può essere eseguita l'ispezione corrente o l'ispezione visiva delle correnti parassite utilizzato per determinare se il raggio dello scambiatore di calore è interrotto. Ma in breve, il rame e le sue leghe dovrebbero essere evitati nella produzione di ammoniaca e ammoniaca liquida.