飽和熱水塔的腐蝕及防護措施

1、飽和熱水塔的腐蝕及防護措施前幾年，通過對我市各化肥廠飽和熱水塔的檢驗發(fā)現(xiàn)：所有飽和 熱水塔均存在不同程度的腐蝕現(xiàn)象。根據(jù)飽和熱水塔的工作原理、所 處環(huán)境及壓力容器的防腐原理，我們實施了防腐措施，取得了較好效 果。1飽和熱水塔工作原理來自壓縮機的半水煤氣（溫度30Ci5C、壓力1.95MPa、主要化學 成份：CO 占 32%±2%; C02 占 6%±1%; N2 + H2 占 60%±2%;惰性氣 體占0.5%1.0%; H2SC 40mg/ L）進入飽和塔入口，經(jīng)兩層填料與自 上而下的熱水均勻接觸，溫度提高到 120C±5C成為飽和的半水煤氣， 再經(jīng)蒸

2、汽混合器、變換爐、換熱器等系列設備由熱水塔下部進入。此時氣體成份為：CO2.0%3.5%（指標根據(jù)產(chǎn)品種類定）;CO227%30%; N2 + H268% O2V 0.1%; H2S< 120mg/L,溫度 140±TC。氣體經(jīng)填 料層同熱水逆向接觸，從熱水塔再到冷卻塔并送出變換工段。熱水為 循環(huán)運行，從熱水泵再經(jīng)一、二水加熱器到飽和塔、熱水塔循環(huán)。補 入系統(tǒng)水為脫鹽水，排出系統(tǒng)為總固體 > 1000m"L污水?？傮w講，飽 和熱水塔是氣液傳質、傳熱過程。正是由于液氣接觸導致該設備服役 條件惡劣，易被腐蝕，是氮肥安全生產(chǎn)的制約因素。2介質對塔器及內(nèi)件的腐蝕從反應機

3、理分析腐蝕主要表現(xiàn)在以下幾種情況：（1）物理摩擦：主要表現(xiàn)為氣（液）流體對所經(jīng)管件、設備部件及塔體 的沖刷。其次，填料在氣(液)流作用下，上下的湍動也會導致塔件及塔 體的機械磨損。另外，塔盤等件由于自身固定不好也會產(chǎn)生局部的磨 損。(2) 電化學腐蝕：在飽和熱水塔工作環(huán)境中主要是電化學腐蝕。由于熱水循環(huán)過程中 SO42-、SO32-、S2、Cl 、AI03 、H +、0H 等離子形成電解質，對于一般設備材質為16Mn、16MnR、0Cr18Ni9、 1Cr18Ni9Ti等合金材質在其表面形成原電池產(chǎn)生反應。也有的廠家填 料用AI矩鞍環(huán)、鐵環(huán)、瓷環(huán)、不銹鋼環(huán)等，由于多種元素的存在，在 其表面部易

4、形成電化學腐蝕。(3) 應力腐蝕：由于塔設備縫道比較多，存在原始焊接缺陷。這樣二次應力的存在會在其焊縫上及熱影響區(qū)發(fā)生腐蝕，造成泄漏或斷裂。3飽和熱水塔的防腐措施(1) 改進原始的結構設計，在飽和熱水塔的局部做一些改進，對于 克服氣液偏流和壁流現(xiàn)象還是很有效的。 噴淋方式的改進。原先的噴頭噴淋方式，噴頭易被雜物堵塞， 造成熱水偏流或壁流。改進后，采用盤式分布器，先將熱水加在分布 盤上，再通過溢流管均勻地噴灑在整個截面上，有效避免熱水偏流和 壁流現(xiàn)象。 進氣管的改進。氣體進氣管的改造要有利于氣體分布均勻，防 止斜切口式進氣管對管口對面塔壁的沖刷，避免產(chǎn)生非正常腐蝕區(qū)。 注意填料裝填高度，一般填料

5、層高度與塔徑之比控制在45, 這樣即可防止壁流產(chǎn)生，而且在裝填料時，應嚴格按裝填要求裝填， 防止填料松緊不一，高低不平，填料面呈倒錐形等。（2）電化學保護法 金屬表面鈍化保護。陽極保護是利用金屬鈍化現(xiàn)象的一種電化 學保護技術。當金屬在一定的電解質溶液中進行陽極極化時，金屬表 面就生成一層致密的鈍化膜（氧化膜）。在這層鈍化膜的保護下，金屬離 子進入溶液的速度大大減緩，金屬以很小的速度溶解，使金屬得到保護。水氣對塔壁的沖刷，填料的相對運動，使塔壁表面金屬鈍化膜不 斷地被破壞，加快了這些部位金屬溶解速度，產(chǎn)生局部過快地腐蝕。為此，保證水氣分布均勻，防止填料湍動是保護金屬鈍化膜，預防電 化學腐蝕的有效

6、措施。循環(huán)熱水中氯離子含量較高時，會使金屬表面鈍化膜受到破壞， 產(chǎn)生嚴重的孔蝕（坑蝕），故要嚴格控制軟水質量和循環(huán)熱水氯離子含 量。 極化保護。極化是使金屬表面腐蝕電池的兩極電位差減小，腐 蝕電流減少或終止。使金屬得到保護。我們可以通過減少循環(huán)熱水總固體含量，減少循環(huán)熱水中觸媒粉 的懸浮量來降低循環(huán)熱水的導電率，降低腐蝕電池的工作電流，達到 減緩腐蝕，保護金屬的目的。 消除去極化劑。H +和02是典型的去極化劑。降低半水煤氣中 的氧含量，減少硫化氫和二氧化碳在水中的溶解度，保持循環(huán)熱水的 pH值在79之間，都是消除去極化劑防止去極化作用，減緩金屬腐 蝕的有效措施。(3) 處理腐蝕介質保護法。對腐蝕介質進入處理，降低或清除各種腐蝕介質，可以降低或消 除腐蝕介質對金屬的腐蝕。要通過一定的工藝手段和管理上的措施控 制半水煤氣中的 02、H2S和C02的含量。變換氣中的 02和C02無 法控制，但變換氣中的H2S可通過有機硫的脫除來解決?；钚蕴棵摿?可以脫除部分有機硫，這對降低變換氣中的 H2S含量有一定好處。(4) 覆蓋層保護。在金屬表面施用覆蓋層，是普遍采用的行之有效的防腐方法。覆 蓋層的作用在于使金屬與腐蝕介質隔開，改善腐蝕環(huán)境，以阻止金屬 表面的腐蝕。覆蓋層一般應滿足下列要求：覆蓋層