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腐蚀机理浅析

信息来源www.lnjenykj.com | 发布时间2021年01月20日

01露点腐蚀

沈阳烟气脱硫
从工艺操作条件和烟气组成分析可以看出,进入到烟气脱硫塔烟气中含有较多的SOx,蒸汽及其它物质。

在高温烟气中SO3对金属不具有腐蚀性,但当烟气温度降到400℃以下时,SO3将与水蒸气化合生成硫酸蒸气,其反应式如下:

SO3↑+H2O↑ → H2SO4↑

当烟气温度继续下降,硫酸蒸气凝结到低温金属表面时就会发生低温硫酸腐蚀。同时,这些凝结在低温金属表面上的硫酸液体,还会粘附烟气中的灰尘形成不易清除的积垢,不但使烟气通道不畅甚至堵塞,而且随着金属表面积垢逐渐增厚,使SO2转化成SO3所需触媒不断强化,SO3生成量逐渐上升。而SO2与水蒸汽化合生成亚硫酸气,它的露点温度更低,一般不可能在炉子内凝结,对金属无危害。所以,硫酸露点腐蚀过程中重要的因素是SO3的生成,而腐蚀程度依SO3生成量的不同而异。
沈阳烟气脱硫
烟气的露点温度与烟气组分有关。烟气中水蒸气含量与通入的蒸汽量关系密切。有研究报告分析指出:当烟气中水蒸气含量由10%增加到18%时,烟气露点增加了15F°(8℃)时。工艺操作中,大量水蒸气通入使得冷凝下来的部分冷凝液附着沉积在脱硫塔内壁表面,加之烟气中含有大量的CO2以及烟气中氧原子的存在,促进了烟气冷凝液的腐蚀性,从而导致了C1801烟气脱硫塔在短短的一个月时间内发生了剧烈的以低温硫酸露点腐蚀为主的电化学、化学腐蚀。

02电偶腐蚀

304L不锈钢产生了明显的均匀腐蚀,而316L不锈钢则没有发生任何点、坑蚀腐蚀情况,单从外观不难判断,316L不锈钢在烟气脱硫塔内部腐蚀环境下的耐蚀性明显优于304L不锈钢,差别很大。需要说明的是,由于一些原因,本在塔底三层以下的不锈钢内衬板全部应为316L不锈钢,由于拼接爆炸复合时产生混用情况,导致塔底三层以下本应为316L板材有三块304L板混在其中,在316L没有产生任何腐蚀情况下,304L产生的整体性黄色腐蚀一目了然,在三层以上则有二块316L复合板材分布,同样在304L产生锈蚀的背景中,没有产生腐蚀的灰白色316L 衬板也显得尤为突出。我们知道,316L和304标准电极电位相差250mV以上,不难分析,316L和304L混合分布在脱硫塔内产生了电偶腐蚀。

03流体冲刷腐蚀

烟气脱硫塔使用的中和剂为氢氧化镁,为降低成本没有采用氢氧化钠做中和剂,氢氧化镁是无色六方柱晶体或白色粉末,难溶于水,溶于稀酸和铵盐溶液,因此大量的未被溶解的氢氧化镁颗粒通过喷嘴喷出后飞溅喷射到塔壁及部分降液管、旋珠分离器表面,造成明显的流体冲刷腐蚀,此外,氢氧化镁中含有的少量二氧化硅杂质以及烟气中分布少量的催化剂颗粒也加速了塔内流体冲刷腐蚀,这在现场检查发现塔壁和部分管线表面分布大量有一定走向的沟槽得以验证。

04316L优于304L耐蚀性原因分析

我们知道,304L(00Cr18Ni9)和316L(00Cr17Ni12NIo2)同属于奥氏体不锈钢。主要区别在于316L不锈钢和304L不锈钢相比增加了镍的含量,加入了元素钼。镍是奥氏体不锈钢主要的奥氏体形成元素。镍的增加,使钢具有良好的塑韧性和低温韧性,并且具有优良的冷热加工性能和焊接性能,提高了抗高温氧化能力。钼是钢中的铁素体形成元素,钼元素还能提高奥氏体不锈钢的高温强度,随着钼元素的加入和质量分数提高,耐还原性酸、耐孔蚀和耐缝隙腐蚀的性能增强,这就表现在T1801塔内316L内衬板材明显耐蚀性明显优于304L内衬板材。

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