[最新]論文 范文【 精品】淺談化工生產(chǎn)中丙酮氰醇裝置冷凍水系統(tǒng)的防腐蝕措施

1、淺談化工生產(chǎn)中丙酮氰醇裝置冷凍水系統(tǒng)的防腐蝕措施淺談化工生產(chǎn)中丙酮氰醇裝置冷凍水系統(tǒng)的防腐蝕措施 摘要某石化公司丙酮氰醇裝置冷凍水系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中氯化鈣鹽水對(duì)設(shè)備的腐蝕較為嚴(yán)重， 本文分析了冷凍水系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕機(jī)理和產(chǎn)生腐蝕的原因，通過(guò)采取相應(yīng)防護(hù)措施，提高了設(shè)備抗鹽水腐蝕能力。 關(guān)鍵詞氯化鈣；丙酮氰醇；冷凍水；腐蝕 中圖分類號(hào)：tq050.96 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：b 文章編號(hào)： 前言 某石化公司丙酮氰醇裝置冷凍水系統(tǒng)利用制冷劑氨及載冷劑氯化鈣，通過(guò)往復(fù)式壓縮機(jī)循環(huán)制冷，為設(shè)備提供一10和一252種低溫鹽水冷源。冷凍水系統(tǒng)利用制冷劑氨及載冷劑氯化鈣，通過(guò)往復(fù)式壓縮機(jī)循環(huán)制冷，為丙酮氰醇部分設(shè)備和丙烯

2、腈裝置部分設(shè)備提供低溫冷源。 一、設(shè)備的腐蝕情況 丙酮氰醇裝置冷凍水系統(tǒng)之所以利用制冷劑氨及載冷劑氯化鈣，是由于氯化鈣鹽水具有比熱大、載冷量大、不易燃和價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際化工生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，氯化鈣鹽水對(duì)設(shè)備的腐蝕較為嚴(yán)重。每年要消耗大量的資金進(jìn)行維修，因此掌控鹽水的腐蝕機(jī)理和腐蝕速率，采取相應(yīng)的防護(hù)措施意義重大。 制冷系統(tǒng)冷凍水儲(chǔ)存在蒸發(fā)器中，通過(guò)與氨換熱后，利用鹽水泵輸送到用戶，泵壓力1.0 mpa，保冷部分采用聚氨脂和聚乙烯板。其中鹽水槽上部采用木質(zhì)蓋板做密封，為了加強(qiáng)保冷效果，某年改用聚乙烯板，同時(shí)便于觀察鹽水液位和水質(zhì)情況。 二、設(shè)備腐蝕分析 2.1蒸發(fā)器鹽水槽 蒸發(fā)器鹽水槽設(shè)備容器外壁

3、材質(zhì)a3，內(nèi)設(shè)置液氨換熱盤(pán)管，材質(zhì)20#。在某一年大檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)器上攪拌器基礎(chǔ)腐蝕和鹽水槽上部腐蝕。 鹽水槽頂部蓋有設(shè)有檢查孔和鹽水?dāng)嚢杵?，蓋板主要作用的隔熱保冷，因此氯化鈣鹽水頂部與室內(nèi)環(huán)境接觸，低溫的冷凍鹽水與環(huán)境中的空氣進(jìn)行換熱，使空氣中凝結(jié)成水珠，形成周?chē)諝獬睗瘢S著空氣流動(dòng)，蒸發(fā)室內(nèi)整個(gè)環(huán)境的相對(duì)濕度在75%80%之間，具備了潮濕大氣腐蝕環(huán)境。由于鹽水的含鹽量相當(dāng)大，氯離子含量在55%以上，鹽水雖是中性溶液，ph值為7.08.5，由于鹽水槽為敞口容器，有大量氧的存在，所以大多數(shù)腐蝕為氧去極化腐蝕。加上攪拌器強(qiáng)制對(duì)流鹽水外層被氧所飽和。 碳鋼在鹽水中腐蝕也是由于大量氯離子破壞金屬表

4、面的氧化膜，所以碳鋼是不能建立鈍態(tài)的，且遭受氧去極化腐蝕，并且腐蝕主要是受氧到達(dá)陰極表面的擴(kuò)散過(guò)程控制。攪拌器基礎(chǔ)表面處于濕潤(rùn)的狀態(tài)，氧的透過(guò)容易，不斷破壞腐蝕產(chǎn)物層，所以鹽水槽上部及攪拌器基礎(chǔ)的腐蝕速度比其它部位大3到5倍。 2.2換熱設(shè)備 丙酮氰醇裝置原設(shè)計(jì)使用的反應(yīng)器和換熱設(shè)備均用l8-8型不銹鋼材質(zhì)。氯化鈣鹽水是一種導(dǎo)電性很強(qiáng)的電解質(zhì)溶液，氯離子能引起金屬的局部腐蝕，它進(jìn)入縫隙或蝕孔內(nèi)還會(huì)與氫離子生成鹽酸，使腐蝕加速進(jìn)行，在金屬表面形成腐蝕坑。氯離子對(duì)18-8型奧式體不銹鋼易產(chǎn)生孔蝕和縫隙腐蝕。從腐蝕部位分析，換熱管出現(xiàn)的沙眼在管板脹接口里端。用目測(cè)能觀察到脹接口管束內(nèi)壁微細(xì)的水柱，并

5、且此處出現(xiàn)了斷裂。 （1）換熱管和管板之間的空隙發(fā)生腐蝕。有間隙就容易發(fā)生氯化鈣鹽水沉淀物的沉積，管板和換熱管間隙又屬于滯留區(qū)域，這樣就形成了閉塞的“電池”。縫內(nèi)的不銹鋼表面為了維持其鈍態(tài)溶解電流，將很快消耗完縫內(nèi)溶液中的氧，而且很難獲得補(bǔ)充。氧化膜開(kāi)始還原溶解，并使腐蝕產(chǎn)物逐漸濃縮，ph值降低，此時(shí)縫內(nèi)形成了活性表面一電解質(zhì)溶液一鈍態(tài)縫外表面電池系統(tǒng)，使縫隙內(nèi)不銹鋼表面產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕。同時(shí)發(fā)生氯離子借電泳作用向縫隙內(nèi)富集，必將加速縫隙腐蝕的發(fā)展?？p隙腐蝕還受溫度、氯離子濃度的影響，加速了腐蝕速度。不銹鋼的發(fā)生、成長(zhǎng)縫隙腐蝕電位范圍均比點(diǎn)蝕寬，縫隙腐蝕成長(zhǎng)臨界電位要比點(diǎn)蝕電位成長(zhǎng)臨界電位更低，說(shuō)

6、明縫隙腐蝕較點(diǎn)蝕更易發(fā)生。 （2）應(yīng)力腐蝕。管板換熱管在脹接時(shí)該部位產(chǎn)生應(yīng)力集中區(qū)，換熱管在脹接過(guò)程中造成應(yīng)力較大，且該處存在殘余應(yīng)力，在縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕雙重作用下，加速了換熱管的泄漏。 （3）換熱管點(diǎn)腐蝕。換熱器管程走氯化鈣鹽水，由于管程材質(zhì)是l8-8型不銹鋼，氯化鈣中氯離子對(duì)奧氏體不銹鋼產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，由于氯離子半徑小，穿透鈍化膜的能力強(qiáng)，其電負(fù)性又很大。結(jié)果在露出來(lái)的機(jī)體金屬上腐蝕出現(xiàn)凹坑，凹坑被稱為點(diǎn)蝕核。 2.3閥門(mén)及管線 （1）沖刷腐蝕。沖刷腐蝕主要是有較高流速的流體引起的，當(dāng)溶液中含有研磨作用的固體顆粒時(shí)就更容易產(chǎn)生這種破壞。破壞作用是不斷地從金屬表面去除保護(hù)膜。同時(shí)閥體內(nèi)部的不

7、規(guī)則形狀可引起湍流腐蝕。其結(jié)果可導(dǎo)致閥芯和閥座部件表面腐蝕，密封不嚴(yán)。管線彎頭處和變徑處減薄較為嚴(yán)重。 （2）電化學(xué)腐蝕。閥門(mén)關(guān)閉后，另一側(cè)是空管，其中含有殘存的鹽水和空氣。鹽水在有空氣環(huán)境中，會(huì)與氧發(fā)生作用，加速腐蝕速率。溶液的導(dǎo)電性隨濃度和溶氧量的變化，其腐蝕速率也發(fā)生變化。生產(chǎn)中的氯化鈣鹽水濃度在20%至30%之間，空管中有充足的空氣，鐵的相對(duì)腐蝕速度最大。 （3）保冷失效。管線外部腐蝕鹽水為低溫介質(zhì)，當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，閥體外露部分會(huì)出現(xiàn)與空氣熱交換，其表面形成液珠，在金屬表面逐步電解液層，發(fā)生電化學(xué)腐蝕 。 三、腐蝕防護(hù)措施 （1）嚴(yán)格控制工藝參數(shù)，監(jiān)測(cè)溫度，定期補(bǔ)加防腐劑，控制鹽水p

8、h值，延緩對(duì)設(shè)備的腐蝕。在鹽水中加人定量的防腐劑可減輕腐蝕。可選用重鉻酸鈉作為防腐劑。對(duì)于氯化鈣鹽水，則1m3的鹽水中應(yīng)溶入1.6 kg的重鉻酸鈉。并加入naoh（氫氧化鈉）使鹽水呈弱堿性ph為8.5，同時(shí)每半個(gè)月分析一次鹽水中鐵離子含量和ph值，定期補(bǔ)加naoh。 （2）蒸發(fā)器內(nèi)襯防腐做陰極防護(hù)。為抑制腐蝕現(xiàn)象繼續(xù)發(fā)生，現(xiàn)采用犧牲陽(yáng)極防護(hù)技術(shù)，對(duì)蒸發(fā)器實(shí)施保護(hù)。陰極保護(hù)時(shí)使金屬停止腐蝕所需的電位值。保護(hù)電位在-0.85至-0.90 v范圍內(nèi)。由于鋅合金陽(yáng)極在氯化鈣鹽水中要有一段時(shí)間的鈍化過(guò)程，為了防止鋅合金陽(yáng)極在鈍化過(guò)程中鹽水槽的鋼金屬遭受鹽水腐蝕，所以需要在每組鋅合金陽(yáng)極中間安裝1塊鎂合金

9、陽(yáng)極，以起到短期內(nèi)快速保護(hù)作用，采用鎂合金帶狀陽(yáng)極橫向安裝的方式予以保護(hù)。 （3）加強(qiáng)保冷質(zhì)量，對(duì)保冷失效的設(shè)備和管線進(jìn)行防腐、保冷維修。1）進(jìn)行周壁保溫，需將箱體外表面保溫層、保護(hù)鐵板拆除。清潔打磨箱體外表面，要求無(wú)浮銹，無(wú)油污，無(wú)灰塵。根據(jù)設(shè)備外形，裁切保溫材料，在設(shè)備表面及保溫材料表面滿涂k-flex專用膠水，將保溫材料粘貼在設(shè)備表面。2）對(duì)管線接口處進(jìn)行處理，接口管線段采用閉泡彈性泡沫保溫，在管路保溫和設(shè)備保溫接縫處涂膠水粘結(jié)，并用專用保溫膠帶粘貼。3）頂板保溫考慮抗腐蝕和剛度要求采用在原有蓋板上加覆保溫層的做法。因頂板是可移動(dòng)的，每塊頂板保溫層周邊要大出頂板35 mm以便2塊頂板拼接時(shí)保溫層能互相擠壓、接觸嚴(yán)密后用k-flex專用膠水粘結(jié)。因頂板常有濕氣，在保溫層外表面加貼1層玻纖布防護(hù)貼面。 （4）更換設(shè)備材質(zhì)，提高抗氯離子的腐蝕。某年裝置檢修期間，對(duì)部分設(shè)備進(jìn)行了大修，更換的冷凍水設(shè)備有縮合釜夾套及蛇管、預(yù)冷釜夾套及蛇管、精制塔頂冷卻器、精制塔尾氣冷凝器，換熱器管束材質(zhì)由0crl8nil0t改為00cr19ni13mo3（317l），提高了耐蝕性能。 結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)對(duì)丙酮氰醇裝置冷凍水系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕狀況進(jìn)行分析，采取相應(yīng)的抗腐蝕防護(hù)