防腐工程专家分析焦化厂正装工房热化装置蚀化和防腐技艺
防腐工程专家分析焦化厂正装工房热化装置蚀化和防腐技艺
预加氢部分在预加氢部分低温系统的管线及设备中,由于原料油中含有氧的化合物,反应后生成水。因此,在低温时(<60℃)易发生局部的H2S露点腐蚀。若介质中有其他杂质,如氯离子,则增加溶液的腐蚀性。在腐蚀的同时产生大量的锈蚀产物,如有的换热器管束外壁间隙已让腐蚀产物堵死。这主要是部分有机硫化合物受热分解产生H2S,腐蚀设备,产生大量的锈蚀物造成的。
重整部分部分换热器表面有较多绿色、黄色硫化物。通过高压水清洗,管束外表面存在大小不一的点蚀坑,原金属表面被完全腐蚀。这说明在预加氢流程的介质中,硫、硫化物已经在这一流程的金属表面上显现出来,这一现象表明金属表面将有低温H2O-H2S腐蚀发生。
抽提部分自2002年换用溶剂四甘醇以来,抽提系统腐蚀一直很严重,通过考察国内其他单位,发现该车间无抽提料加氢系统,其他数据比较接近。无加氢的后果主要是导致油品溴价偏高,具体体现为烯烃含量不易控制。与其他单位比较,原料烯烃含量偏高,它是引起系统溶剂酸化的主要因素。如果碳钢在偏酸性下使用,金属腐蚀是比较快的。
腐蚀原因HCl在干燥状态下对金属无腐蚀,温度一旦降至露点,水冷凝形成稀盐酸对钢铁产生腐蚀。原料油中硫化物与氢反应生成H2S,H2S会加速腐蚀反应,H2S和HCl相互作用促进腐蚀加剧。反应如下:2HCl+Fe→FeCl2+H2↑FeCl2+H2S→FeS↓+2HClFe+H2S→FeS+H2↑FeS+2HCl→FeCl2+H2S↑HCl存在对预加氢和重整的碳钢管束产生较严重的均匀腐蚀,同时还存在点蚀现象。而FeS会进一步与HCl反应生成H2S,从而破坏了H2S所形成的FeS保护膜,使H2S进一步与Fe反应,构成循环腐蚀。当NH3与HCl大量存在时,会形成NH4Cl,在低温环境结晶析出,与H2S、HCl对金属腐蚀而形成的铁盐及随系统腐蚀的产物及其他杂物造成管束堵塞。
腐蚀情况管束内壁走循环水时,金属表面没有防腐涂层时腐蚀比较厉害,金属表面锈瘤很多,锈瘤下面出现点蚀坑,原来的金属表面被完全腐蚀。金属表面有防腐涂层时没有出现腐蚀现象,但是表面形成水垢层。
结垢原因分析对于大多数冷却器水走管程,因冷却水中含有碳酸氢盐、碳酸盐、氯化物、磷酸盐等,当冷却水流经传热的金属表面时就发生如下反应:Mg(HCO3)2→MgCO3↓+H2O+CO2↑Ca(HCO3)2→H2O+CO2↑+CaCO3↓当水中溶有大量的氯化钙时,反应如下:CaCl2+CO32-→CaCO3+2Cl-当水中加有聚合磷酸盐作缓蚀剂时存在反应:2PO42-+3CaCl2→Ca3(PO4)2+6Cl-此外溶解在冷却水中的氧还会造成金属腐蚀,形成铁锈,反应如下:2Fe+2H2O+O2→2Fe(OH)2↓结果是在传热面上逐渐结垢,同时伴随铁锈的生成。当冷却器运行时,由于垢层的影响,换热效果严重降低。个别管束使用不到1a换热管内已被堵死。
腐蚀原因分析水对金属表面的腐蚀主要为电化学腐蚀,在腐蚀电池中阴极反应主要是氧的还原,阳极反应则是铁的溶解。碳钢在水中发生的腐蚀反应为阳极反应:2Fe→2Fe2++4e-阴极反应:O2+2H2O+4e-→4OH-总反应:2Fe+2H2O+O2→2Fe(OH)2↓在腐蚀时,铁生成氢氧化铁从溶液中沉淀出来。
因这种亚铁化合物在含氧的水中是不稳定的,它将进一步氧化生成氢氧化铁。2Fe(OH)2+2H2O+1/2O2→2Fe(OH)3↓之后,氢氧化铁脱水,生成铁锈。2Fe(OH)3→Fe2O3↓+3H2O所以说,金属在垢下腐蚀时,由于本身电化学腐蚀存在自催化作用,将加速金属的腐蚀。
解决办法防腐涂层的选择管束采用化学“Ni-P”镀层由于部分换热设备介质温度(t>160℃、p>1MPa)偏高的情况下,采用5454管束不适合,但还需要采取防腐措施时,管束采用Ni-P化学镀层,能收到很好的效果。
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