1、引言:
煙氣脫硫技術(shù)中的濕法脫硫腐蝕問題一直是該技術(shù)的核心部分,脫硫塔防腐蝕技術(shù)主要要有:采用耐腐蝕不銹鋼、玻璃鋼(FPR)、耐腐蝕玻璃鋼整體成型或者碳鋼內(nèi)襯非金屬襯里材料,這些材料包括耐腐蝕膠板、玻璃鱗片膠泥等。目前,主流技術(shù)脫硫塔主體采用碳鋼、內(nèi)防腐或316L不銹鋼內(nèi)襯。但在實(shí)際運(yùn)行中有的出現(xiàn)了不銹鋼防腐層失效,致使脫硫塔腐蝕穿孔,影響了設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本文其失效就的原因進(jìn)行分析了,并針對性地提出了技改方案。
2、 項(xiàng)目情況
山東xxx碳素廠脫硫工程。工藝采用雙堿法脫硫,脫硫塔采用碳鋼內(nèi)襯不銹鋼的施工工藝。運(yùn)行3個(gè)月后,先后凈煙氣膨脹節(jié)、人孔門焊口、塔壁出現(xiàn)了腐蝕穿孔,除霧器生銹,除霧器沖洗水管道不銹鋼固定卡腐蝕脫落。且腐蝕多次集中噴淋人口里外側(cè),及煙氣進(jìn)口較為嚴(yán)重的泄露。雖多次采取焊補(bǔ)進(jìn)行修復(fù),但效果不佳,不能從根本上解決問題。
3、不銹鋼失效的原因:
經(jīng)我們分析氯離子對脫硫系統(tǒng)的危害造成上述問題的原因。
采用內(nèi)不銹鋼不合理:
脫硫吸收液呈弱酸性且含有一定量的氯離子,針對這種腐蝕環(huán)境一般的做法是:要選用碳鋼為基材,然脫硫裝置后對碳鋼進(jìn)行防腐處理。
(1) 強(qiáng)烈的腐蝕性
氯離子對不銹鋼的腐蝕主要有兩方面:一是破壞鈍化膜;二是降低PH值。在PH值偏低的環(huán)境下,不銹鋼對Cl-將會更加敏感,其常見的腐蝕類型為點(diǎn)蝕。另外Cl-又是引起金屬孔蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕和選擇性腐蝕的主要原因。當(dāng)Cl-含量達(dá)2%時(shí),不銹鋼已不能使用,主要表現(xiàn)為點(diǎn)蝕(小孔腐蝕),這種腐蝕具有危害性大、不易發(fā)現(xiàn)等特點(diǎn),往往是由于局部穿孔而引起整個(gè)設(shè)備癱瘓.
(2)316L是不耐還原性酸的,在還原性酸環(huán)境下極易發(fā)生腐蝕。要選用氯丁基橡膠、玻璃鱗片襯里或其他耐腐蝕材料。
(3)cl離子對不銹鋼的腐蝕的主要機(jī)理為:cl離子為活性離子,其活性高于比O和H離子,更容易吸附在金屬的表面,從而破壞不銹鋼表面的保護(hù)層,被破壞的保護(hù)層部位常常為敏感部位(晶界\晶格缺陷\非金屬夾雜物特別是S化物\鈍化膜的薄弱環(huán)節(jié)),部分被破壞部位將形成微小的空,小空內(nèi)外會出現(xiàn)氧濃差電池,內(nèi)部為貧氧區(qū),為陽極,外部是富氧區(qū)為陰極,從而促進(jìn)小孔內(nèi)的腐蝕,
不銹鋼為什么生銹:
不銹鋼管生銹是很正常的,因?yàn)椴讳P是只是相對的,比如雖然316L由于含Mo比較耐點(diǎn)腐蝕,但實(shí)際上如果在高CL離子含量的環(huán)境下還是很容易發(fā)生點(diǎn)腐蝕。
運(yùn)行中為什么氯離子升高:
脫硫過程中氯離子的主要來源是鍋爐燃燒后的氣體。氣體中所有化合態(tài)的氯均會在高溫下分解,最終生成HCl氣體。隨同煙氣進(jìn)入脫硫塔,加之脫硫系統(tǒng)水的循環(huán)使用會使氯離子在溶液中逐漸富集。當(dāng)氯離子含量超過20000×10-6時(shí),不銹鋼已不能使用,置換排放不及時(shí)造腐蝕。會在很短的時(shí)間內(nèi)就會造成腐蝕。并不在于使用時(shí)間長短,后果很嚴(yán)重。
4、改進(jìn)措施:
針對出現(xiàn)問題的原因?qū)?nèi)襯不銹鋼工藝改進(jìn):
(1) 表面粗化,增加附著力。用角磨機(jī)打磨,增加基材表面粗糙度,使其粗糙度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的Sa2.5級。
(2) 管壁掛鋼絲網(wǎng),抵御內(nèi)應(yīng)力,在不銹鋼上表面焊接鋼絲網(wǎng),并嚴(yán)格控制絲網(wǎng)的平整度。
(3) 涂刷BPO不銹鋼底涂,增加附著力。焊接絲網(wǎng)完成后,在不銹鋼基體表面上刷乙烯基脂樹脂不銹鋼底涂。
(4) 整體涂覆玻璃片膠泥。涂抹玻璃片膠泥2~3遍,將基體及絲網(wǎng)完全覆蓋,對焊接拐角處以及及焊接部位進(jìn)行特殊處理,即用玻璃鱗片膠泥做成圓角過渡。
(5) 用玻璃鋼做層面,增強(qiáng)防腐層的整體性。用玻璃布和樹脂做到“三油五布”防護(hù)層。
(6) 嚴(yán)格施工工藝質(zhì)量
鱗片膠泥選用進(jìn)口乙烯基脫硫煙道專用鱗片膠泥,從第一遍膠泥后的每一道工序進(jìn)行電火花檢測,對漏電處進(jìn)行修復(fù),每道電火花檢測為3000伏。接縫處采用表面增強(qiáng)。
腐蝕現(xiàn)場照片如下:







