T101急冷塔腐蝕機(jī)制及防腐對(duì)策.pdf

1、T101急冷塔是整個(gè)氯丙烯生產(chǎn)中重要的設(shè)備，其運(yùn)行的好壞直接影響到整個(gè)生產(chǎn)裝置是否能正常、連續(xù)性的生產(chǎn)，也是發(fā)揮最佳經(jīng)濟(jì)效益的必要保證。
　　本文針對(duì)T101急冷塔生產(chǎn)運(yùn)行中存在的的安全可靠性問題，研究了塔內(nèi)腐蝕原因；從現(xiàn)場(chǎng)出發(fā)，實(shí)驗(yàn)室模擬腐蝕環(huán)境，采用電化學(xué)測(cè)試、掛片實(shí)驗(yàn)，金相顯微鏡、XRD及 XPS等方法對(duì)塔的腐蝕機(jī)制進(jìn)行了研究，提出了切實(shí)可行的防腐對(duì)策建議，并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行材料優(yōu)選的研究，通過對(duì)低溫低合金鋼09MnDR、雙相不

2、銹鋼 S2205、超級(jí)雙相不銹鋼 S2507的實(shí)驗(yàn)室研究，得到了材料的耐蝕性表征數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步研究了材料在模擬腐蝕介質(zhì)中的耐蝕機(jī)理，探討了所選材料應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)可行性。
　　塔的腐蝕產(chǎn)生有三個(gè)原因。一是HCl溶于塔內(nèi)過量的水分，導(dǎo)致塔中下段形成集聚鹽酸，水分主要由進(jìn)塔物料以及洗塔殘留的水分帶入；其次是塔盤與支撐架分別采用異種材料，構(gòu)成電偶腐蝕；三是防腐施工質(zhì)量不合格。
　　通過試驗(yàn)比較16MnDR鋼在鹽酸及模擬液中(丙三醇和鹽酸

3、的混合物)的腐蝕行為，確定丙三醇:10％鹽酸=88:12的腐蝕性較接近于塔內(nèi)腐蝕液；進(jìn)一步研究塔的腐蝕機(jī)制，通過極化曲線測(cè)試及掛片實(shí)驗(yàn)，比較在模擬液中與鹽酸液膜的腐蝕速率及現(xiàn)場(chǎng)塔體腐蝕部位，表明塔內(nèi)未形成連續(xù)的鹽酸液膜，腐蝕過程主要由液相腐蝕控制；16MnDR鋼的弱陽(yáng)極極化及掛片實(shí)驗(yàn)顯微腐蝕性貌表明其表面易誘發(fā)點(diǎn)蝕，主要由鋼表面的夾雜物導(dǎo)致的；16MnDR鋼溫差電動(dòng)勢(shì)較小，溫差腐蝕對(duì)塔體的影響較??；通過極化曲線測(cè)試，研究了銅鎳合金(B3

4、0)與16MnDR鋼的電偶參數(shù)，電偶效應(yīng)使16MnDR鋼腐蝕速度大幅度增加，表明電偶腐蝕對(duì)塔體的影響較大。
　　針對(duì)所選材料在不同條件下進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試及掛片實(shí)驗(yàn)，對(duì)比16MnDR的腐蝕性能，考量材料應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的可行性，研究結(jié)果表明：09MnNiDR鋼的耐蝕性能較差，但比16MnDR鋼較好，超級(jí)雙相不銹鋼S2507具有優(yōu)良的抗塔內(nèi)腐蝕介質(zhì)的耐蝕性能，S2205在40℃以下具有良好的耐蝕性能，并進(jìn)一步依據(jù)動(dòng)電位掃描、計(jì)時(shí)電流法測(cè)試分析結(jié)

5、果，以及通過XPS分析鈍化膜表面的組成及結(jié)構(gòu)，提出了雙相不銹鋼在模擬液中的耐蝕機(jī)理。
　　針對(duì)腐蝕原因及機(jī)制，提出了防腐建議：嚴(yán)格控制進(jìn)塔物料的水分含量；改變排液口的位置，設(shè)置 pH在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)塔內(nèi)酸值，pH值較低時(shí)進(jìn)行排液；塔盤與支撐架絕緣處理。依據(jù)塔的耐腐蝕材料的優(yōu)選，建議 T101采用雙塔體結(jié)構(gòu)。進(jìn)料口以上材質(zhì)采用16MnDR鋼，以下材質(zhì)采用雙相不銹鋼，上下塔體采用絕緣法蘭連接，或整體材料采用16MnDR鋼襯雙相不銹鋼復(fù)