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變換系統(tǒng)設(shè)備腐蝕問題探討

文檔作者：王旭芳張向峰文檔來源：山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年04月12日
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變換系統(tǒng)設(shè)備腐蝕問題探討王旭芳張向峰(山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司 山西晉城048000)1 設(shè)備腐蝕部位及原因15(1)飽和塔采用新型垂直篩板填料后，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的缺陷，在飽和塔上部進(jìn)口水管下方與80 kt／a合成氨裝置配套的變換系統(tǒng)自 約1 In處存在死角和積液；飽和塔塔體材質(zhì)采用2003年完成技改后，工藝流程設(shè)計(jì)、管道安裝、設(shè) 普通碳鋼，容易被腐蝕。備防腐保溫各方面達(dá)到預(yù)期目的。但運(yùn)行至 (2)水加熱器內(nèi)部列管腐蝕原因主要是由于2007年，先是出現(xiàn)飽和塔塔壁因晶問腐蝕而穿 變換氣及變換氣中所夾帶的催化劑粉塵產(chǎn)生的磨孔，后出現(xiàn)水加熱器、第1水調(diào)溫器、第2水調(diào)溫 損腐蝕(沖刷腐蝕)，在開停車升溫過程、催化劑器、預(yù)腐蝕器、水加熱器進(jìn)口水管道被腐蝕， 硫化排硫過程中，受到酸性腐蝕氣體和交變應(yīng)力2012年8月，出現(xiàn)冷凝塔管道因腐蝕而泄漏。 同時(shí)作用下產(chǎn)生的破裂；或因正常的工藝操作條．與50 kt／a合成氨裝置配套的變換系統(tǒng)(由 件被破壞而引起。經(jīng)改造的舊系統(tǒng))于2005年投運(yùn)。運(yùn)行后不久， (3)水加熱器氣體進(jìn)口管道焊接接頭腐蝕發(fā)先發(fā)生飽和塔塔壁被腐蝕，后發(fā)生水調(diào)溫器、預(yù)腐 生在局部區(qū)域有氣孑L、雜物等缺陷時(shí)，這種局部腐蝕器、水加熱器氣體進(jìn)口管道(2012年7月)被腐 蝕大部分出現(xiàn)在焊接縫上。通常，焊接接頭的化蝕。2012年大修中發(fā)現(xiàn)：水調(diào)溫器有29根列管 學(xué)成分比較復(fù)雜且不均勻，各部分之間存在電極被腐蝕泄漏，加上原12根列管被腐蝕，總共封堵 電位差，各部分耐腐蝕性能存在差異，再加上焊接4l根列管；水加熱器靠氣體進(jìn)口管部位的列管脫 殘余應(yīng)力的影響和壓力作用下焊接接頭的形狀引落，出現(xiàn)大面積腐蝕泄漏。 起應(yīng)力集中的影響，使焊接接頭成了容易發(fā)生腐痧痧、驢《驢諺痧痧、驢《穸諺痧護(hù)驢驢驢痧痧痧痧痧驢驢驢驢驢痧痧痧痧，驢電≯驢《礦q礦、驢護(hù)護(hù)《≯電礦叫夕、驢諺妒驢、E步、整后，程控閥內(nèi)漏問題基本解決。雖然1。閥內(nèi)漏問題基本得到解決，但投入運(yùn)行后，在B塔吸附時(shí)，CO微量仍然偏高，且呈持續(xù)升高趨勢，被迫再次切出，尋求徹底解決方案。2．3吸附塔解析并抽真空2013年4月26日，對(duì)B塔內(nèi)吸附劑進(jìn)行強(qiáng)制解析，在進(jìn)12I管加入氮?dú)?，拆?。程控閥閥頭溢出氮?dú)?，置換至4月27日。4月27 13，對(duì)B塔24，5。和6。程控閥走向進(jìn)行了安裝調(diào)整。安裝調(diào)整完成后，4月28日，對(duì)B吸附塔內(nèi)吸附劑進(jìn)行氮?dú)饧訅涸籴尫沤馕鎏幚怼Ｌ幚矸椒ǎ何剿?nèi)氮?dú)鈮毫又?．3 MPa后，關(guān)閉氮?dú)饧尤腴y，用導(dǎo)淋進(jìn)行泄壓；如此反復(fù)多次進(jìn)行泄壓來解析吸附劑。4月29 El，對(duì)B吸附塔內(nèi)吸附劑利用抽真空的方法進(jìn)行進(jìn)一步解析，在吸附塔導(dǎo)淋處接管用打壓泵進(jìn)行抽真空解析，抽完真空后，再加入氮?dú)庋a(bǔ)至常壓。抽真空5次，最高真空度抽至0．03 MPa。4月30日16：20，B塔投入運(yùn)行，系統(tǒng)8臺(tái)提氫吸附塔運(yùn)行，運(yùn)行正常，不再出現(xiàn)CO微量上升現(xiàn)象。3 B塔CO微量升高的主要原因B塔沖洗結(jié)束之后，塔內(nèi)壓力為0．010—0．014 MPa，由于B塔程控閥有內(nèi)漏現(xiàn)象，使原料氣進(jìn)入B塔。原料氣中CO體積分?jǐn)?shù)在9％～10％，此時(shí)由于塔內(nèi)壓力過低，CO專用吸附劑只吸附了部分CO(吸附壓力過低影響吸附容量)，尚有一部分剩余CO進(jìn)入上層分子篩，導(dǎo)致B塔還未進(jìn)行吸附時(shí)塔內(nèi)分子篩層已經(jīng)存有CO；最終到B塔吸附時(shí)，原料氣內(nèi)CO穿透吸附劑層致使CO微量跑高。(收稿日期2013—06．27)萬方數(shù)據(jù)16蝕的部位。(4)水中含有較多氯離子或有溶解氧時(shí)，會(huì)加速金屬腐蝕。變換系統(tǒng)循環(huán)熱水中含有一定量的氯離子，有時(shí)甚至高達(dá)50 mg／L，會(huì)加快金屬，尤其是不銹鋼材質(zhì)，管道及設(shè)備的腐蝕。為了使外排水達(dá)標(biāo)排放，必須控制變換系統(tǒng)排污水中氨氮含量，系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)熱水氨氮含量暫定<、500 mg／L，系統(tǒng)幾乎不補(bǔ)加氨水，造成第1水調(diào)溫器和第2水調(diào)溫器出現(xiàn)酸性腐蝕。(5)在現(xiàn)有系統(tǒng)壓力(系統(tǒng)壓力在0．74～0．75 MPa時(shí)，半水煤氣的l臨界溫度為135～140 c|c，且氣體中H：s含量越高，臨界溫度越高)作用下，出氣水分離器溫度約130 oC的半水煤氣進(jìn)入預(yù)腐蝕器與變換爐出來的變換氣進(jìn)行換熱，含有蒸汽的半水煤氣溫度達(dá)到了臨界溫度，會(huì)產(chǎn)生霧狀水，氣體中大量的CO：和H：s等酸性氣體溶解于水中，對(duì)預(yù)腐蝕器及管道造成酸性腐蝕。腐蝕泄漏部位主要在半水煤氣進(jìn)口管一端150 mm左右位置。(6)因?yàn)槔淠仕嵝?，使變換冷凝塔出口管道腐蝕；且冷凝水及水中所含的鐵銹、催化劑粉塵等固體雜質(zhì)對(duì)彎頭造成沖刷，使彎頭管壁變薄進(jìn)而出現(xiàn)泄漏。2 腐蝕泄漏的預(yù)防控制措施(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要合理。容器的設(shè)計(jì)應(yīng)注意設(shè)備的結(jié)構(gòu)形狀，避免產(chǎn)生應(yīng)力集中和局部腐蝕。容器管道內(nèi)部表面應(yīng)光滑，避免出現(xiàn)死角等積液場所。露天設(shè)備外表面形狀應(yīng)有利于雨水、雪水的流失。盡量避免不同金屬材料間焊接。盡量減少管路中的急轉(zhuǎn)彎，如直角、T形和u形彎頭，減少渦流和湍流，以減少磨損腐蝕。(2)材料選擇應(yīng)合理。在有CO：及H：S等介質(zhì)的工藝狀況下，設(shè)備的腐蝕是不可避免的，因此，最好提高設(shè)備的材質(zhì)等級(jí)，將碳鋼設(shè)備、管道改為不銹鋼材質(zhì)，將經(jīng)常發(fā)生腐蝕的不銹鋼設(shè)備由原304材質(zhì)改為316材質(zhì)，可大大降低變換系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕程度。材料的化學(xué)性能和耐腐蝕性能滿足生產(chǎn)要求，物理、機(jī)械和加工工藝性能等能滿足設(shè)計(jì)要求，總的經(jīng)濟(jì)效果則優(yōu)越。(3)焊接結(jié)構(gòu)盡量采用雙面對(duì)接焊或連續(xù)焊等形式，避免用鉚接、搭接焊接。如列管與管板之間的連接，應(yīng)采用脹接后再焊接，避免應(yīng)力腐蝕；安裝法蘭時(shí)，為避免產(chǎn)生縫隙腐蝕，采用封死縫隙或擴(kuò)大縫隙尺寸，使法蘭內(nèi)不殘存腐蝕介質(zhì)；盡可能經(jīng)過熱處理，消除殘余應(yīng)力。(4)以等壓系統(tǒng)回收的氨水作為變換系統(tǒng)的補(bǔ)加氨水，使變換系統(tǒng)的循環(huán)熱水以及冷凝水pHI>8；循環(huán)熱水中的氯離子質(zhì)量濃度應(yīng)嚴(yán)格控制在≤50 mg／L，并嚴(yán)格控制補(bǔ)水中的溶解氧及其電導(dǎo)率(≤0．2 p。S／cm)，以達(dá)到預(yù)防腐蝕的目的。(5)進(jìn)行設(shè)備結(jié)構(gòu)改造，例如可以考慮在預(yù)腐蝕器前面增加1臺(tái)預(yù)熱器或者增設(shè)氣體夾套，采用質(zhì)量好的耐腐蝕材料；搞好氣體凈化工作以及采取管道內(nèi)部防腐蝕措施。(6)加強(qiáng)科學(xué)管理：①平穩(wěn)操作，盡量減少壓力、溫度、流量波動(dòng)，嚴(yán)格遵守工藝操作規(guī)程，不得超溫、超壓、超負(fù)荷運(yùn)行；②設(shè)備定期進(jìn)行大、中、小修，特別是壓力容器，必須嚴(yán)格執(zhí)行檢修制度；③檢修設(shè)備或大直徑的管道時(shí)，應(yīng)檢查內(nèi)表面狀態(tài)和腐蝕情況；④加強(qiáng)信息交流，及時(shí)了解同行業(yè)中有關(guān)設(shè)備防腐蝕經(jīng)驗(yàn)和行之有效的防腐技術(shù)。3 結(jié)語總之，在設(shè)計(jì)、操作、管理等方面都應(yīng)考慮腐蝕因素，不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，尤其是應(yīng)廣泛采用防腐技術(shù)的新經(jīng)驗(yàn)、新方法；加強(qiáng)對(duì)腐蝕的認(rèn)識(shí)，采取經(jīng)濟(jì)有效的防腐蝕措施，保證變換系統(tǒng)生產(chǎn)穩(wěn)定正常運(yùn)行。(收到修改稿日期2013．06．14)，驢痧痧痧、驢，驢驢驢痧、驢、驢驢、驢

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