煤化工设备腐蚀与防护

1、煤化工设备腐蚀与防护摘要；随着社会的不断发展和经济水平的持续改进,化工产品在人们的生活中占 据了一个重要的位置，对化工产品的需求也逐日增加,所以化工产品的生产设备也 需要不断发展，只有用这种方法我们才能满足人们的高要求。目前，人们普遍关注 化工设备的腐蚀和防腐问题。关键词：煤化工设备；腐蚀；防护目前煤化学工业创新，不断提高设备建设规模，发展迅速,但通过化学介质流程 长，过程复杂，要求生产运行条件因素,如频繁的设备腐蚀失效和难以控制，导致维护 成本高，生产成本高，设备运行效率低,造成巨大隐患安全稳定生产。因此，了解腐 蚀类型，制定防腐蚀措施，降低维护成本，保证安全稳定运行是非常重要的。一、腐蚀类

2、型与防护按照工艺特点和实际的腐蚀防护难点，主要按照以下大类进行腐蚀防护工作。 包含：关键设备腐蚀及防护（包括气化炉、电站锅炉、动力脱硫系统等）；循环 水类设备及管道腐蚀与防护（包括循环水换热器、循环水管道等）；渣水、灰、 煤粉等固体介质类设备及管道（包括气化渣水管线、煤管线、输灰管线等）；储 罐类设备腐蚀与防护（包括常压储罐、全压储罐等）。关键设备腐蚀及防护。（1）关键设备腐蚀及防护（气化炉）。1）主要腐 蚀类型及腐蚀机理。气化炉内件及附属管线设备等存在的腐蚀主要是水冷壁、输 气导管、急冷段及平台经煤渣及飞灰冲刷磨蚀；激冷循环气管线中H2S、HCl、 NH4C1、H2、CO2等腐蚀物引起的化学

3、或电化学腐蚀等。2）目前防护措施及意见。 对于水冷壁、输气导管、急冷段及平台经煤渣及飞灰冲刷磨蚀，利用周期性的检 修对易冲刷磨蚀位置进行全面的检验和维修。针对近十年对壳牌气化炉运行和检 修情况的摸索，总结出一套适合气化炉长周期运行的检查检测方案，除压力容器 强制检验外，每三年委托专业的检测队伍依据壳牌气化炉全面检测指导文件，对 气化炉本体及内件进行一次全面的专业测评，并出具检验报告，根据检查情况及 整改意见进行逐项维修。（2）关键设备腐蚀及防护（电站锅炉）。1）主要腐蚀 类型机理和类型。因锅炉材质长期处于高温、高压、飞灰等较为恶劣环境，锅炉 的材质主要有磨蚀、吹蚀、高温腐蚀、氢腐蚀、氧腐蚀等主

4、要类型。磨蚀又分为 飞灰磨损、机械磨损，主要原因为飞灰对材质造成磨损和锅炉的各部件的机械磨 损。吹蚀则由吹灰器故障或吹灰器工作区域的受热面防护不良引起吹损。同时在 烟温大于700C的区域内，高温条件下受热面与含有高硫的腐蚀性燃料和高温烟 气接触，易发生高温腐蚀。2）主要部位监测工作。锅炉的设备材料腐蚀监测工 作主要以防磨防爆和金属监督工作来开展。通过金属监督来监测锅炉金属材料的 劣化趋势，利用无损检测手段，对锅炉的金属材料建立数据档案，确保锅炉系统 处于健康水平。企业应立足于自身建立专项防磨防爆小组，加大培训力度，一来 提升专业人员对锅炉系统的熟悉度与掌握程度，二来可以有效避免外部单位制约 并

5、节约费用。二、循环水类设备及管道腐蚀与防护循环水类设备及管道腐蚀与防护（循环水换热器）。1）主要腐蚀类型及腐 蚀机理。换热器主要涉及的腐蚀类型包括应力腐蚀、电化学腐蚀及化学腐蚀、生 物腐蚀等。2）换热器主要腐蚀位置。换热管腐蚀。由于介质中污垢、水垢以 及入口介质的涡流磨损易使换热管产生腐蚀，特别是在入口端的4050mm处的 管端腐蚀，这主要是由于流体在死角处产生涡流扰动有关。列管与管板、折流 板连接处的腐蚀换热管与管板连接部位及换热管与折流板交界处都有应力集中， 容易在胀管部位出现裂纹，当管束与管板存在间隙时，易产生C1+的聚积及氧的 浓差，从而容易在换热管表面形成点坑或间隙腐蚀使它成为SCC

6、的裂源。换热管 与折流板交界处的破裂，往往是由于换热管长，折流板多，管束稍有弯曲，容易 造成管壁与折流板处产生局部应力集中，加之间隙的存在，故其交界处成为应力 腐蚀的薄弱环节。3）防护措施及意见。利用停车检修机会，组织设备专业对全 厂换热器进行全面摸排，主要对带病换热器、多年未检修的换热器、循环水易 发生故障的换热器进行梳理，形成换热器情况专项汇报材料，用以指导下一步全 厂换热器更新依据。换热器检查过程中，采用电涡流的检测手段对管束壁厚进行 测量和跟踪，每台换热器管束抽检比例为5%。同时，对已发生腐蚀泄漏的换热 器管束进行抽管取样做测厚及金相检测，观察金相变化，从而判断腐蚀机理并制 定防腐蚀措

7、施。4）换热器防腐蚀新技术引进。此外，为做好换热器腐蚀防护工 作，引进专业的换热器内防腐框架队伍，预防性对易腐蚀换热器进行内部防腐， 有效解决换热器的管束、管板腐蚀问题；而针对管板与管束涨接位置的腐蚀泄漏 问题，引进新型专利技术，利用新型高分子碳纳米材料对损坏管板进行修复，增 强管板腐蚀抗性，延长使用寿命；此技术，试验验证效果较好。循环水类设备及管道腐蚀与防护（循环水管道）。1）主要腐蚀类型及腐蚀 机理。循环水管道指标氯离子、电导率、浊度较高，易造成循环水管道腐蚀，主 要腐蚀类型为磨损腐蚀、化学腐蚀、氢腐蚀及点蚀等。2）防护措施及意见。每 年根据易腐蚀管道台账建立检修检测计划，定期对各类管道进

8、行测厚，分析管道 的腐蚀情况，发现问题根据检修周期和计划及时维修或更换，保证管道的完好性。 随大检修工作开展的同时对地埋管道部分进行取样直观分析，判断管道腐蚀情况 及点蚀状态，可以最大限度避免检测误差引起的判断。为保证循环水换热器腐蚀 情况，依靠在循环水系统中设置检测换热器，通过定期对挂片进行检测，分析挂 片腐蚀速率，指导换热器材质腐蚀劣化倾向。三、渣水、灰、煤粉等固体介质类设备及管道主要包括煤气化装置渣水管线、涉煤管线、输灰管线等易冲刷、磨蚀管线。主要腐蚀类型和机理。此类管线腐蚀的类型均为冲刷磨蚀。机理为煤渣、 飞灰、煤粉等固体块状或颗粒介质经过自重或输送气体带动，对管道管段、弯头、 三通等

9、管件造成的冲刷磨蚀。目前防护措施及建议。针对煤气化装置渣水管线的磨损，通过对渣水管线 进行内部衬耐磨陶瓷的工艺进行防磨蚀管控。动力输灰管线每年进行不少于4次 的测厚检测，对输灰管线的管壁进行检测，根据测厚情况，利用短停和大检修对 壁厚减薄严重部位进行更换。煤气化装置煤粉管线的磨蚀也很严重，易出现管道 漏粉，且易发生火灾爆炸事故，每年根据测厚台账进行检修或更换。为提高管道 防腐能力，采取设备管道衬胶衬塑衬陶瓷修复项目，聘请专业队伍对易腐蚀管道 进行衬胶衬塑衬陶瓷防腐作业或检测，全面提高管道防腐效果。四、储罐的腐蚀与防护主要腐蚀类型及腐蚀机理。储罐的腐蚀一般为液体腐蚀，既有化学腐蚀也 有电化学腐蚀。目前防护措施及建议。针对压力储罐的腐蚀与防护，依照固容规要求定期 由属地政府特种设备被检验机构进行检验并出具检验报告。同时制定设备及管 道测厚管理细则，要求储罐所属单位每年对一般储罐进行测厚检测，结合外观 检查形成自检报告。对于易腐蚀介质储罐的测厚则每半年进行一次，同时根据测 厚结果分析计算出腐蚀速率，对于腐蚀速率过大的储罐缩小测厚周期，并根据测 厚数据进行年度储罐检修工作。针对常压储罐腐蚀与防护，除执行设备腐蚀与 防护管理办法外，还需编制常压容器管理办法对常压储罐的腐蚀防护规定 具体要求。结语：总