镍铜合金（Monel400）制再生塔预热器腐蚀缺陷分析及安全评价

赵 鹏，张 茂

（南京市锅炉压力容器检验研究院，江苏 南京 210000）

1 概况

蒙乃尔(Mone1)合金是以镍为主、铜为辅的镍基合金，最早始于1906年，由美国国际镍公司开发，其典型成分约为70%Ni和30%Cu(wt%)，是镍基耐蚀合金中应用最广泛的一种合金，常用的Monel400(ASME牌号SB127 N04400)的化学成分见表1[1]。在我国相当于Ni—Cu合金(GB/T 2054—2013)[2]。具有易成型，易钎焊，易切削和具有良好的耐热、耐腐蚀等综合性能，因而受到工程界的广泛欢迎[3]。由于合金含Cu，故在非氧化性气氛下比纯N i更耐蚀，在氧化气氛下比纯Cu更耐蚀。在工程应用上具有悠久的历史，尤其是在化染、化工、船舶等领域[4]。

表1 蒙乃尔合金(SB127 N04400)化学成分（wt%）

蒙乃尔在化工中常用于氟化氢（氢氟酸）环境，氢氟酸中含有微量的水，其对金属材料的腐蚀类型属于电化学腐蚀，即阳极产生金属溶解，阴极析出氢。反应产物形成的氧化膜会阻止腐蚀，如果氧化膜与金属材料附着牢固，则氢氟酸对金属的腐蚀将降低。蒙乃尔对氢氟酸有较好的耐蚀性，20℃下，氢氟酸中水的质量分数为0.5%时，蒙乃尔材质氧化膜厚度约0.4mm，温度越高氧化膜厚度越厚，蒙乃尔材质在温度升高到149℃，氧化膜的致密度将下降，当氢氟酸中水的质量分数为超过0.5%时，对金属设备的腐蚀速率直线上升。

蒙乃尔400℃在60℃和100℃不同水含量下的腐蚀速率数据见表2，由表2可知，一定范围内，蒙乃尔合金的腐蚀速度随温度和水含量的升高而增大。

表2 蒙乃尔腐蚀速率mm/a

2 设备概况

某烷基化装置中一台再生塔预热器，2003年投入使用，壳程介质为热油……