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烟气脱硫塔使用中暴露出的腐蚀问题及治理措施

烟气脱硫塔使用中暴露出的腐蚀问题及治理措施原标题:烟气脱硫塔使用中暴露出的腐蚀问题及治理措施

导读:

烟气脱硫塔使用中暴露出的腐蚀问题及治理措施核心提示:关于烟气脱硫塔使用中暴露出的腐蚀问题及治理措施的最新消息:一、概述某石化公司催化裂化装置烟气脱硫塔为金属制作的烟气脱硫装...

烟气脱硫塔使用中暴露出的腐蚀问题及治理措施 核心提示:关于烟气脱硫塔使用中暴露出的腐蚀问题及治理措施的最新消息:一、概述某石化公司催化裂化装置烟气脱硫塔为金属制作的烟气脱硫装置,总高度约50米,直径7.5米,整体材质为16Mn+复合板,下半部10米部位为316L不锈钢,其余上半部为304L不?

一.概述

某石化公司催化裂化装置烟气脱硫塔为金属制烟气脱硫装置,总高约50m,直径7.5m,整体材料为16Mn+复合板,下半部分10m部分为316L不锈钢,上半部分为304L不锈钢复合板。复合板厚度为3毫米,塔内正常工作温度为50-70℃,正常情况下可达200℃以上。塔内催化烟气的主要腐蚀介质为SO2、NxOy、SO3、Cl-、H2O和O2,SO2为主要腐蚀介质,SO2含量在1800~2000ppm之间。

烟气脱硫塔投入使用后一年内,发现塔内壁有大面积的溃疡、麻点和麻点,然后通过焊接对其进行修复。随后,检查人员发现塔身有腐蚀穿孔,公司立即切断脱硫塔的进料并进行隔离处理,打开进行检查,发现塔壁有三处穿透腐蚀断面和孔洞。由于腐蚀严重,他们走进塔里进行检查。发现塔壁腐蚀穿孔沿挡水板与塔壁的焊缝出现0.5m长的腐蚀槽,挡水板部分脱落。此外,烟道挡板支撑梁与塔壁之间的焊缝严重腐蚀,急冷区的三个喷嘴严重磨损,吸收区的喷嘴完好无损,烟囱人孔和旋转珠分离器弯头出口处烟囱筒体接头上部严重腐蚀,造成两处穿孔。综合分析表明,烟气脱硫塔内部腐蚀呈现以下腐蚀特征:jphi直径为200毫米的304升降液管的弯头部位,大部分与k型转珠分离器的45°排水管有溃疡腐蚀特征;弯头焊缝腐蚀严重,检查点、下导管和固定处;u。形状卡零件的电偶腐蚀特征明显;l不锈钢内衬板304L部分呈现明显的黄锈色,而316L板表面仍呈现不锈钢的灰白色体色,304L和316L焊缝处的焊缝腐蚀缺陷严重。

二、腐蚀机理分析

01露点腐蚀

从工艺操作条件和烟气成分分析可以看出,进入烟气脱硫塔的烟气中含有较多的SOx、蒸汽等物质。

SO3对高温烟气中的金属没有腐蚀性,但当烟气温度降至400℃以下时,SO3会与水蒸汽结合生成硫酸蒸汽,其反应公式如下:

SO3uarr+H2Ouarr;rarrH2SO4uarr

当烟气温度持续下降,硫酸蒸汽凝结在低温金属表面时,会发生低温硫酸腐蚀。同时,冷凝在低温金属表面的硫酸液也会附着在烟气中的粉尘上,形成难以清除的氧化皮,不仅使烟气通道不畅甚至堵塞,而且随着金属表面氧化皮的逐渐增厚,强化了将SO2转化为SO3所需的催化剂,从而增加了SO3产量。然而,SO2与水蒸气结合产生亚硫酸气体,该气体具有较低的露点温度,并且通常不可能在炉中冷凝,因此不会对金属造成伤害。因此,硫酸露点腐蚀过程中最重要的因素是SO3的产生,腐蚀程度随SO3的产生而变化。

烟气露点温度与烟气成分有关。烟气中的水蒸气含量与引入的蒸汽量密切相关。一些研究报告指出,当烟气中的水蒸气含量从10%增加到18%时,烟气的露点提高了15华氏度;(8℃)。在工艺操作中,引入了大量的水蒸气,使得一些冷凝的冷凝物附着并沉积在脱硫塔的内壁表面。此外,烟气中大量CO2和氧原子的存在促进了烟气冷凝液的腐蚀性,导致C1801烟气脱硫塔在短短一个月内发生严重的电化学和化学腐蚀。

02电化腐蚀

304L不锈钢产生明显的均匀腐蚀,而316L不锈钢不产生任何点蚀和点蚀。从外观上看,316L不锈钢在烟气脱硫塔内部腐蚀环境中的耐蚀性明显优于304L不锈钢,差异很大。应注意,由于某些原因,塔底三层以下的所有不锈钢内衬应为316升不锈钢。由于拼接和爆炸复合时的混合使用,三块304L板与塔底三层以下的316L板混合。在316L不产生任何腐蚀的情况下,304L产生的整体黄色腐蚀一目了然,两块316L复合板分布在三楼以上,也在304 L处。我们知道,316L和304标准电极之间的电位差超过250毫伏,所以不难分析316L和304L的混合分布会造成脱硫塔内的电偶腐蚀。

03流体侵蚀腐蚀

烟气脱硫塔中使用的中和剂是氢氧化镁。为了降低成本,不使用氢氧化钠作为中和剂。氢氧化镁为无色六方晶体或白色粉末,不溶于水,溶于稀酸和铵盐溶液。因此,大量未溶解的氢氧化镁颗粒通过喷嘴喷射到塔壁、部分下导管和旋转珠分离器表面,造成明显的流体侵蚀和腐蚀。此外,氢氧化镁中含有的少量二氧化硅杂质和烟气中分布的少量催化剂颗粒也加速了塔内流体的侵蚀和腐蚀,现场检查证实塔壁和部分管道表面分布有大量具有一定趋势的沟槽。

04316L耐蚀性优于304L的原因分析

众所周知,304L(00Cr18Ni9)和316 L(00cr 17 ni 12 ni 2)属于奥氏体不锈钢。主要区别在于,与304L不锈钢相比,316L不锈钢增加了镍含量和添加了钼。镍是奥氏体不锈钢的主要奥氏体形成元素。随着镍含量的增加,钢具有良好的塑性韧性和低温韧性,并具有优异的冷热加工性和焊接性,提高了高温抗氧化性。钼是钢中形成铁素体的元素。钼还能提高奥氏体不锈钢的高温强度。随着钼的加入和质量分数的增加,抗还原酸、点蚀和缝隙腐蚀的能力增强,表明T1801塔316L衬板的抗腐蚀能力明显优于304L衬板。

三、脱硫塔防腐处理技术措施及效果

通过分析比较,在烟气脱硫中采用HH特种防腐涂料进行露点腐蚀防护。mdash有机硅改性环氧酚醛漆酚漆,以300目硅碳粉为填料,涂于溃疡和蚀坑处,表面干燥后涂300目;M HH烟气脱硫塔露点腐蚀专用防腐涂料。冬季在北方,因此在脱硫塔防腐施工期间,在烟气脱硫塔内铺设加热蒸汽带。HH涂层养护期间,通过蒸汽盘管将塔内温度升至50℃,并保持20小时,尽可能使涂层和水泥充分固化。在使用中,发现喷嘴底部316L和304L板拼接处发生腐蚀泄漏,判断与腐蚀和侵蚀有关。众所周知,氢氧化镁碱洗中悬浮物的含量为2000-3000ppm,塔底悬浮物对腐蚀和侵蚀有很大影响。损坏的零件用HH涂层修复。经过一至三年的连续跟踪检查和鉴定,HH涂料,即有机硅改性环氧酚醛漆酚涂料,经受了200℃附近的高温和硫酸露点腐蚀的考验。可以说,该措施是恰当的,有效地抑制了脱硫塔烟气的露点腐蚀。

据预测,在烟气脱硫塔的启动和关闭过程中,CO2、SO2、SO3、H2O和空气体与塔内喷嘴和下导管等不锈钢部件中的烟气接触,容易生成多硫酸,从而导致精对苯二甲酸腐蚀。如果烟气脱硫塔在开车和停车时采取相应的措施,如碱洗和喷淋,可以避免不锈钢构件的应力腐蚀开裂。

一旦发生聚硫酸的腐蚀,以及内部部件在使用过程中的浪涌和腐蚀,很容易造成不锈钢内部部件的腐蚀疲劳(PC)。几个方面的共同作用最终会导致不锈钢构件的脆性和晶间腐蚀裂纹失效。

塔外不锈钢管道存在氯化物应力腐蚀风险,应定期检查,并设立警戒区。

四.结论

烟气脱硫塔在不到一年的时间内发生了一系列典型腐蚀,主要表现为露点腐蚀和冲刷腐蚀。针对这两种主要腐蚀情况,通过分析判断腐蚀机理,并制定相应的防腐对策。同时,针对内部腐蚀,建议采取警示措施,防止维修过程中的硫酸腐蚀和日常生产运行中氯化物的应力腐蚀开裂。

通过对HH涂层采取补救防腐措施,经过1-3年的跟踪检查和鉴定,HH涂层即有机硅改性环氧酚醛漆酚涂层经受住了近200℃高温和硫酸露点腐蚀的考验。可以说,该措施是恰当的,有效地抑制了脱硫塔烟气的露点腐蚀。

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