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煤氣柜的腐蝕與防腐

技術應用 | 來源:中國防腐涂料網 | 作者:[db:作者] 發布日期:2017-11-16 查看次數:2974

核心提示:  :針對我公司煤氣柜腐蝕問題,分析腐蝕原因,提出防護措施。  關健詞:氣柜腐蝕防腐我公司有兩臺煤氣柜,一是貯存焦爐氣的5000m3氣柜,一是貯存半水煤氣的7柜,均是三節組裝的螺旋導軌濕式氣柜,分別由

  :針對我公司煤氣柜腐蝕問題,分析腐蝕原因,提出防護措施。

  關健詞:氣柜腐蝕防腐我公司有兩臺煤氣柜,一是貯存焦爐氣的5000m3氣柜,一是貯存半水煤氣的7柜,均是三節組裝的螺旋導軌濕式氣柜,分別由水槽、中節和鐘罩構成,材質為Q235-A鋼。

  5000m3氣柜是1988年夏季進行防腐,到1998年雨季過后發現,外壁大面積產生鐵銹,涂層起泡,泡內積水,屬全面腐蝕。7 000m3煤氣柜是1988年底建成投入運行。1989年秋季停車檢查發現,中節、鐘罩嚴重腐蝕,涂層大面積脫落,除焊縫外,都均勻腐蝕,但無明顯蝕坑。1990年重新防腐,1991年再次檢查發現,中節、鐘罩大面高壓洗滌器設有一球型防爆空間,萬一發生爆炸,氣室區結構能夠將損害的程度限制在高壓洗滌器內部。高壓洗滌器的氣相空間分為大小兩個空間,當小空間內的混合氣體發生爆炸,隔板被破壞,大小空間串通,可以避免設備殼體因壓力上升而破壞,只要臨時停車更換防爆板即可恢復生產。

  合成尾氣放空管設置吹掃蒸汽為防止尾氣放空管發生燃燒或爆炸,在尾氣放空管線上設置了吹掃蒸汽,由一自調閥控制,一旦放空管發生燃燒,溫度高達一定值時該自調閥自動打開,用蒸汽吹掃該管線,可盡快撲滅明火。

  設置靜電接地措施我廠尿素裝置中凡貯存或輸送可燃性物體的設備和管路系統,均設有完好的靜電接地措施。定期對接地系統進行檢查,使之處于完善狀態,起到了防止事故發生的作用。

  2裝置運行情況脫氫系統于1999年投入運行后,運行情況基本穩定。至2000年6月,脫氫后502中7(含量始終未檢出,由于脫氫效果好,從根本上解決了高壓洗滌器尾氣燃燒爆炸問題,合成尾氣放空管吹掃蒸汽也未使用過。2000年7月后,脫氫后52中開始檢出氫,且氫含量有逐漸上升的趨勢,為確保積腐蝕,涂層脫落,重新用環氧焦油防腐,1998年中節腐蝕已相當嚴重,無修復價值。

  1引起腐蝕的主要原因1.1設備結構原因引起的腐蝕兩臺氣柜的結構都是以桁架做骨架支撐殼體的,桁架與殼體之間的聯接是間斷焊接的,存在難以防護處理的間隙。常規法要求帆布浸鉛油塞入,7000m3氣柜較5 000m3氣柜做得差,甚至有些部位沒做。氣柜本身的構造決定了兩個環形水裝置安全,2000年9月,我廠對鉑鈀催化劑進行更換。更換觸媒后脫氫效果好轉,但至2001年12月,脫氫效果再度惡化,脫氫系統幾乎沒有溫差,合成尾氣中氏含量最高達到4.25%,對安全生產造成了極大隱患。為了確保安全,盡可能減少進入合成系統的H2含量,我廠不得不采取提高52原料氣中氧含量的辦法。盡量降低合成尾氣中的氏含量,維持裝置安全生產直至月底停車。2002年1月,我廠再次更換鉑鈀催化劑,采用的是再生后的催化劑。這次更換脫氫催化劑后,尿素裝置開車脫氫系統運行正常,脫氫效果良好。

  由于該C2氣提工藝所設置的防爆炸措施合理、有效,脫氫系統的運行較為正常,我廠尿素裝置自投產以來未發生過燃燒或爆炸事故。

  3結語我廠在尿素生產中采取了一系列防爆措施,除去可燃性氣體組份,消除著火源,采用“氣室區”結構進行隔爆,改變尾氣中各組份含量使爆炸性氣體遷至非爆炸性區域,這些措施取得了良好的效果。雖然采用防爆炸措施增加了一些成本,卻保證了整個尿素裝置的安全穩定運行,以較小的投入獲得了很大的安全效益。收稿曰期(2003年12月8曰封的存在,水封寬僅有350~475mm,組裝有掛鉤,施工面窄,易出現防腐質量問題。

  中節和鐘罩的上面頻繁升降要求殼體剛度好,保持覆蓋層牢度。事實上,中節和鐘罩的板厚僅為3mm,則脆性漆膜易被撅裂。焊接熱產生的焊接應力會造成腐蝕,焊接熱影響區組織的變化,使晶粒變大,而且組織不均勻,造成這部分機械性能和耐蝕性都不好。

  1.2防護措施不當引起的腐蝕施工質量問題引起的腐蝕基層處理得不好。氣柜防腐宜選用噴砂或砂輪機除銹,除銹后的基層要求有金屬光澤和一定的粗糙度,確保底漆的牢度。特別是對已涂刷過紅丹或瀝青漆的基層,必要時用溶劑清洗。施工單位為了搶工期,基層沒處理好就涂刷底漆,造成底漆附著力差,導致漆膜脫落。

  涂刷質量差。對于水封水槽等難于施工和質量檢查的位置一旦出現涂刷不均勻,流掛、針孔、起泡,即使選用再好的涂料,也不會起到防護作用。

  涂料選用不當引起的腐蝕選用涂料的首要問題是耐腐蝕性,由工藝條件選定涂料,容易忽視環境條件,如日照、氣溫等。而環境條件才是漆膜破壞的主要原因。我們北方地區要考慮耐候性及溫差等因素,地理環境決定選材。

  2腐蝕的主要機理氣柜的腐蝕是比較復雜的,但無論是氣相腐蝕還是液相腐蝕,歸根到底都屬于化學腐蝕和電化學腐蝕。

  2.1柜構件發生的化學腐蝕由于水槽中水外部接觸大氣,內部接觸煤氣,因此,水槽中一定溶有HS、SO、C0等,產生酸性水膜發生化學腐蝕。

  CO對氣柜的腐蝕CO溶于水生成HC3,與Fe接觸在常溫下發生如下反應隨著CO溶解顯酸性水膜,加速鋼板的腐蝕,CO分壓增高,鋼的腐蝕速度也隨之加快。

  HS對氣柜的腐蝕煤氣中含有少量HS,在水分子存在的環境下對氣柜鋼板的腐蝕非常強烈,主要發生如下反應HS是一種強腐蝕劑,它不僅能增加鋼的腐蝕速度,而且會加劇鋼的滲氫作用,S離子為有效“毒化劑”,它促進并增加氫進入鋼內部形成應力,從而導致鋼的氫脆和應力腐蝕破裂。

  2.2!電化學腐蝕水槽中發生的電化腐蝕從上面兩個反應中可以看出Fe!Fe2+!Fe3+不斷地消耗水中溶解的氧,水槽水是流動的,氧不斷地補充,腐蝕不會停止。

  水線上的電化腐蝕水線是指水槽水平面與氣柜本體的交接線。在水線上的水膜中,C2、CO、H2S等酸性氣體溶解量高,水線不液相部分上述氣體溶解量小,故水線上水膜pH值偏低呈酸性,而水線液相中pH值偏高,這種濃度與pH值的差異構成了水線附近的電位差,稱為“水線腐蝕”。

  2.3細菌對腐蝕的影響氣柜水槽水質接近中性(pH=8.5),溫度為常溫,而且滿足缺氧條件,水中又含有大量有機物,為厭氧菌繁殖提供了條件,在細菌作用下,局部腐蝕加劇,腐蝕產生黑色難聞氣味的硫化物。

  3防護措施氣柜的腐蝕主要是電化學腐蝕,根據氣柜體積龐大又與腐蝕介質接觸這兩個特點,選用涂料覆蓋層是最經濟的防腐蝕辦法。

  底漆的選擇在北方冬冷夏熱,氣溫在-27~ 33之間,漆膜常因溫度的變化而被拉裂,因此,選用底漆必須考慮與氣柜本體線膨脹系數的一致性。另外,還要考慮底漆與面漆能否配套使用,一般底漆的附著力和機械強度要高于面漆。

  面漆的選擇除了考慮耐蝕性、與底漆配套、抗溫差變化外,還要考慮漆膜的封閉性、耐光性、耐低溫性。有些分子量較小的高聚物因耐寒性不夠而發生脆裂現象,添加增塑劑能有效地改善耐寒性。

  涂層厚度的確定薄薄的一層涂料并不能對基體起到屏蔽作用,因為涂料的主要成膜物質是高聚物有一定的透氣性,氣孔的平均直徑一般都在10-7~10-9m之間,而水的分子直徑通常只有幾個A(1:=10-10m),所以在涂層很薄時,它們是可以自由通過的,并滲透到基體發生電化學腐蝕。

  實踐證明,當漆膜厚度增加到0.3~0.4mm,其抗滲性大大提高。環氧類、氯化橡膠涂料較其它涂低壓鍋爐的氧腐蝕問題及對策郭麗群李輝:低壓鍋爐氧腐蝕是鍋爐損壞的重要原因之一,就如何預防鍋爐氧腐蝕給出了相應對策。

  我國每年因腐蝕而損失的鋼材數以萬噸計,給國民經濟的發展造成了損失,給人民生命財產構成了威脅。因此,鋼材的防腐問題一直受到了人們的關注,不斷采取措施減少或者杜絕其發生。就低壓工業鍋爐的各金屬部件來說,由于其使用條件惡劣,腐蝕情況更為嚴重,因腐蝕造成的危害也就更大。

  1氧腐蝕的原因和預防措施腐蝕分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩大類。一般化學腐蝕無電流產生,電化學腐蝕伴有電流產生。對鍋爐受壓元件來說,水側以電化學腐蝕為主,火側(或煙氣側)以化學腐蝕為主。氧腐蝕實際上是一種電化學腐蝕,其機理為:由于鍋水是一種有極性的電解質,在水的極性分子的吸引下,鋼材表面的一部分原子,開始移入爐水而成為帶正電的鐵離子,而鋼材上保留多余的電子帶負電荷。若鐵離子不斷進入鍋水則使鋼板"管)上逐漸出現坑洞,產生了腐蝕。鍋水中的溶解氧具有去極化作用,會使這一過程加劇。而去極化作用的強弱與含氧量有關,也就是說溶解氧的含量決定著腐蝕的強弱,且兩者成線性正比關系。

  自然界中的水是與大氣接觸的,大氣中的氧氣溶于水中,水中溶解氧的含量與水溫和水面上壓力大小有關。水溫高溶解氧的含量減少,反之溶解氧含量增高。也就是說水中溶解氧含量與水溫成反比,與水面上氧氣的分壓成正比。常溫下,水中溶解氧含量約10mgA,含有溶解氧的水料的封閉性好,是一種較好的抗滲材料。環氧瀝青漆吸水率低,它是一種常用的耐水性優良的涂料,適用于潮濕的環境。

  4結語任何一種涂料都有它的優缺點、適用條件。

  從我公司的兩臺氣柜防腐實踐中得知:氣柜瀝青雖然封閉性能好,對煤氣耐蝕性也不錯,但耐候-88 -進入鍋爐,溶解在水中的氧能在腐蝕電池的陰極部位接受電子,使陽極部位的金屬以離子形式進入溶液而形成腐蝕。由陽極進入溶液的鐵離子與陰極產生的氫氧離子又互相作用,生成鐵的各種氧化物這些鐵的氧化物是金屬受到電化學腐蝕后進行的二次反應產物,它們附著在被腐蝕的部位繼續產生腐蝕,結果是氧化物的堆積越來越多,形成隆起狀的銹包。將銹包鏟去,就會發現金屬腐蝕的凹坑。凹坑有大有小,有深有淺,腐蝕嚴重的地方凹坑可穿透金屬壁,成為孔洞,造成鍋爐損壞。

  防止鍋爐氧腐蝕,除做好停爐保養外,對于小容量鍋爐,亞硫酸鈉化學除氧是較經濟適用的方法,是低壓鍋爐一種良好的化學除氧劑。

  2防止氧腐蝕的對策除去水中的溶解氧根據前面的論述,我們發現,水中的溶解氧是發生氧腐蝕的元兇,而且隨著含氧量的升高,腐蝕加劇,因此,必須采取措施除氧,對低壓鍋爐來講,簡單易行的方法為熱力除氧和化學除氧或兩者結合。

  保證鍋水的pH值在合理的范圍性差,不適應嚴寒地區;乙烯類涂料粘合力較差,需要配套的底漆,否則會大面積脫落;環氧涂料做底漆附著力好,但性脆易裂,不耐大溫差變化,加入二丁酯可以改善樹脂的脆性,從而保證底漆與本體隨溫度變化的一致性。

  收稿曰期20043年12月23曰

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