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The corrosion of alloy 625 (NiCr22Mo9Nb; 2.4856) in high-temperature, high-pressure aqueous solutions of phosphoric acid and oxygen. Corrosion at sub- and supercritical temperatures

✍ Scribed by P. Kritzer; N. Boukis; E. Dinjus


Publisher
John Wiley and Sons
Year
1998
Tongue
German
Weight
326 KB
Volume
49
Category
Article
ISSN
0947-5117

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✦ Synopsis


Corrosion of alloy 625 (NiCr22Mo9Nb; 2.4856) pressure tubes was investigated in aqueous solutions of phosphoric acid (0.05 ± 1.0 mol/kg) and oxygen (0.48 mol/kg) at temperatures up to 500 8C and pressures of 24 MPa. Reaction times were up to 185 h.

At acid concentrations below 0.1 mol/kg, no corrosion was found caused by the high-temperature solution. Acid concentrations higher than 0.1 mol/kg were extremely corrosive at temperatures between 400 and 490 8C and led to leakages at reaction times below 50 h, corresponding to corrosion rates of up to 850 lm/h. The observed leakages were not caused by stress corrosion cracking, but by deep holes with polished surfaces which were found exclusively at the upper side of the horizontally mounted and passed tube reactors.

A mechanism will be proposed that can explain as well the unexpected corrosive attack of alloy 625 through higher concentrations of phosphoric acid and the totally different corrosive behaviour of other mineral acids under similar conditions of reaction.

Die Korrosion von Rohren der Nickel-Basis-Legierung 625 (NiCr22Mo9Nb; 2.4856) wurde in wa Èûrigen Hochtemperatur-Lo Èsungen (T bis 500 8C; p 24 MPa) in Anwesenheit von Phosphorsa Èure (0,05 ± 1,0 mol/kg) und Sauerstoff (0,48 mol/kg) untersucht. Die Reaktionszeiten betrugen bis zu 185 h.

Bei Sa Èurekonzentrationen unterhalb 0,1 mol/kg wurde keine nennenswerte Korrosion beobachtet. Oberhalb einer Konzentration von 0,1 mol/kg wirkt Phosphorsa Èure bei Temperaturen zwischen 400 und 490 8C extrem korrosiv auf das Reaktormaterial. So wurden nach Reaktionszeiten weniger 50 h Leckagen beobachtet. Die Korrosionsgeschwindigkeiten betrugen bis zu 850 lm/h. Die Lekkagen wurden dabei nicht durch Spannungsriû-Korrosion verursacht, sondern durch tiefe Lo Ècher, die eine polierte Oberfla Èche besitzen und ausschlieûlich an der Oberseite der horizontal angeordneten und durchstro Èmten Rohrreaktoren auftraten.

Aufbauend auf den experimentellen Ergebnissen wird ein Korrosionsmechanismus vorgeschlagen, der sowohl den u Èberraschenden korrosiven Angriff des Werkstoffs 2.4856 durch Phosphorsa Èure, als auch das drastisch unterschiedliche Korrosionsverhalten im Vergleich zu anderen Mineralsa Èuren zu erkla Èren versucht.