黄林林，何应琳
（中国石油兰州石化公司化肥厂，甘肃 兰州730060）
［摘 要］ 对浓硝酸装置中高硅奥氏体不锈钢、高纯铝、高硅铸铁等常用材料在硝酸介质中的耐腐蚀原理进行介绍，结合中国石油兰州石化公司化肥厂150 kt/a间硝法浓硝酸装置的实际情况，重点对据《均匀腐蚀十级标准》评定为“Ⅴ欠耐蚀”的硝酸镁加热器及进料管、塔尾喷射器、稀硝酸镁槽、成品酸冷却器的腐蚀状况、腐蚀原因及防腐措施等进行详细介绍，以利于保障浓硝酸装置的安全、稳定、长周期运行。
［关键词］ 浓硝酸装置；奥氏体不锈钢；高纯铝；高硅铸铁；腐蚀原理；腐蚀状况；防腐措施
［中图分类号］ TQ111.26+3［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2018）05-0037-05
1 概 述
中国石油兰州石化公司化肥厂（以下简称兰州石化化肥厂）150 kt/a浓硝酸装置由山东化工规划设计院设计，采用间硝法生产工艺，以60%稀硝酸为原料，在脱水剂——硝酸镁的作用下精馏制取98%的浓硝酸。浓硝酸装置主要包括硝酸镁制备、稀硝酸浓缩、硝酸镁蒸发和浓硝酸储运4个工序，其中稀硝酸浓缩由6套独立的浓缩系统组成。浓硝酸装置常用的材料有超低碳奥氏体不锈钢304L（00Cr19Ni10）、高硅奥氏体不锈钢C4（00Cr146Ni4Si4）、高硅奥氏体不锈钢KY704（00Cr16Ni4Si4）、高纯铝（1A99）、高硅铸铁（STSi15R）、钢骨架衬四氟管等，兰州石化化肥厂150 kt/a浓硝酸装置的设备及管线材料使用情况见表1、表2。
2 浓硝酸装置常用材料腐蚀原理简介
2.1 不锈钢的耐腐蚀原理
2.1.1 硝酸的腐蚀特性
硝酸是一种强氧化性无机酸，以其共沸浓度（68.4%）为分界线，浓度低于68.4%的为稀硝酸，高于68.4%的为浓硝酸。硝酸的腐蚀性与其浓度和温度有关，随浓度和温度的升高，硝酸氧化性增强，腐蚀性随之增强。对于不锈钢而言，硝酸对其的腐蚀是使其保护性钝化膜遭到破坏，使其发生过钝化腐蚀（非敏化态晶间腐蚀）。据温度和浓度的不同，硝酸腐蚀环境可分为低温稀硝酸腐蚀环境、高温稀硝酸腐蚀环境、低温浓硝酸腐蚀环境、高温浓硝酸腐蚀环境、兼有浓硝酸和稀硝酸腐蚀环境。
2.1.2 稀硝酸的腐蚀原理
在稀硝酸（浓度小于68.4%）环境中，设备和管线常选用的材料为Cr-Ni 奥氏体不锈钢，此种不锈钢的主要钝化元素为Cr，形成CrO保护膜，Cr含量大于12%的不锈钢才具有耐蚀性。提高Cr含量，可扩大钝化区，降低非敏化态晶间腐蚀敏感性，提高耐蚀性，但同时也提高了敏化态晶间腐蚀敏感性。降低杂质元素如C、Si、P的含量，可降低晶间腐蚀敏感性；降低硫含量可降低夹杂物造成的腐蚀风险。因此，如今耐高温稀硝酸腐蚀材料的发展方向为高纯化。