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露點(diǎn)腐蝕及其預(yù)防措施

2022-07-20 15:29:33 作者：電力圈來(lái)源：電力圈分享至：

在很多煤化工廠都會(huì)發(fā)生露點(diǎn)腐蝕的現(xiàn)象，有腐蝕性介質(zhì)，有水汽的存在，而且介質(zhì)的溫度已經(jīng)在露點(diǎn)溫度以下，這樣長(zhǎng)期就會(huì)對(duì)設(shè)備及管道造成露點(diǎn)腐蝕。

露點(diǎn)腐蝕的相關(guān)定義

露點(diǎn)腐蝕廣義地講就是在工藝氣體在降溫過(guò)程達(dá)到相變點(diǎn)產(chǎn)生液態(tài)結(jié)露。

露點(diǎn)：從化學(xué)觀點(diǎn)看，是水蒸氣開(kāi)始冷凝的溫度；從氣象觀點(diǎn)看，是濕度和壓力無(wú)變化冷卻到飽和時(shí)的溫度。

露點(diǎn)腐蝕也就是飽和蒸汽冷凝液對(duì)鋼材的腐蝕。

冷凝蒸汽類(lèi)型：水蒸汽、油氣。

含腐蝕介質(zhì)的水蒸汽：腐蝕介質(zhì)包括HCl、CO2、SO2、SO3、NOX等。

露點(diǎn)腐蝕部位

01 加熱爐和鍋爐

含有HCl、CO2、SO2、SO3、NOX等的煙氣在爐低溫部位冷凝產(chǎn)生酸性腐蝕，包括空氣預(yù)熱器、省煤器、對(duì)流段冷進(jìn)料、爐壁、煙囪等。

02 管道或設(shè)備內(nèi)

設(shè)備及管道的盲腸部位、關(guān)閉的旁路、帶保溫堵頭的冷端、管道一側(cè)有冷卻介質(zhì)使另一側(cè)局部冷凝腐蝕，塔頂回流部位等。

常見(jiàn)有危害性的部位包括加熱爐對(duì)流段、爐壁、鍋爐空氣預(yù)熱器、氣化爐各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、合成氣管道導(dǎo)淋、引壓點(diǎn)及溫度測(cè)點(diǎn)。

露點(diǎn)腐蝕特點(diǎn)

露點(diǎn)腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕，表現(xiàn)形式包括均勻腐蝕、點(diǎn)腐蝕、應(yīng)力腐蝕裂紋、氫誘導(dǎo)開(kāi)裂等。隨冷卻溫度降低，冷凝液酸濃度由高到低，腐蝕由低→高→低。

露點(diǎn)腐蝕在煤化工各種設(shè)備的內(nèi)外大量存在，內(nèi)部由工藝介質(zhì)腐蝕，外部由大氣和各種腐蝕介質(zhì)組合腐蝕。

煙氣露點(diǎn)腐蝕：燃料中的雜質(zhì)，包括氯化物、硫化物、氮化物、重金屬(釩)等，在燃燒過(guò)程生成氣體影響露點(diǎn)冷凝液的腐蝕程度。燃燒生成的V2O5是低熔點(diǎn)的物質(zhì)在不銹鋼表面冷凝腐蝕，同時(shí)它又是SO2轉(zhuǎn)化成SO3的催化劑。

硫酸露點(diǎn)溫度與氧含量、水蒸氣含量、硫含量成正比。

鹽酸露點(diǎn)溫度與氯含量成正比，一般為27~60℃。

硝酸露點(diǎn)溫度與氮化物含量成正比，一般為30~60℃。

腐蝕速率和低溫腐蝕規(guī)律

影響金屬腐蝕速率主要有凝結(jié)的酸量、酸露的濃度和金屬壁溫三個(gè)因素。

當(dāng)壁溫較高，稍低于露點(diǎn)時(shí)，壁面凝結(jié)的酸量很少，腐蝕速度很慢。隨著壁溫降低，凝結(jié)酸量增加，腐蝕速率顯著增加。通常最大腐蝕點(diǎn)的壁溫比露點(diǎn)約低20~45℃。當(dāng)壁溫進(jìn)一步降低時(shí)，凝結(jié)的酸量已足夠，此時(shí)腐蝕速率與酸濃度幾乎無(wú)關(guān)，而僅僅取決于壁溫。隨著壁溫的降低，酸露中酸濃度也隨之降低。雖然酸露中酸濃度的降低使腐蝕速率增加，但壁溫對(duì)腐蝕速率的影響大于酸濃度對(duì)腐蝕速率的影響，因此腐蝕速率下降。下降至一定程度后，由于濃度的影響超過(guò)了壁溫的影響，隨著壁溫的降低，腐蝕速率又會(huì)加快。

防止煙氣露點(diǎn)腐蝕的措施

1) 采用清潔燃料；

2) 低空氣過(guò)剩系數(shù)；

3) 燃料充分燃燒；

4) 提高進(jìn)料溫度使管壁溫度在露點(diǎn)溫度之上(一般露點(diǎn)溫度當(dāng)燃料含硫大于2%取150℃，管內(nèi)介質(zhì)溫度取135℃，面積足夠的情況下煙氣溫度220℃)；

5) 提高設(shè)備殼體壁溫(加熱爐90~100℃，F(xiàn)CC再生器180℃)；

6) 采用耐腐蝕材料：鎳基合金C-276，C-22；ND鋼，含銅和鉻合金，外涂覆(氟橡膠、搪瓷、高溫涂料、噴不銹鋼+涂料封閉等)；

7) 添加劑：中和/抑制生成硫酸，如MgO，Mg(HO)2，不僅中和硫，而且中和V5O2；

8) 爐壁用涂料保護(hù)；

9) 爐隔熱襯里采用致密材料，防止煙氣竄透。

其他預(yù)防措施

1）加強(qiáng)保溫或提高壁溫，在很多煤化工廠發(fā)現(xiàn)設(shè)備及管道存在露點(diǎn)腐蝕之后，通過(guò)增加伴熱的方式來(lái)提高設(shè)備及管道的本體溫度來(lái)防止露點(diǎn)腐蝕的發(fā)生；