气液相界面冲刷腐蚀分析与防护

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1、铷，／，柏广东化工麓蜘4年第三=掰气液相界面冲刷腐蚀分析与防护t7熊．了＆b、3(广州氮肥厂，510660)(华南理工大学，510641)割开进塔气管，发现该管位于塔内部分的进一、前言气管．其水平位置的管壁几乎全被腐蚀破广州氮肥厂二氧化碳吸收塔进气管于坏，管中心线上、下部位虽存部分未烂掉的1991年8月下匐至i0月上旬的一个多月时间金属，也已千疮百孔，且沿管中心线向上，内．连续六次发生腐蚀损坏，出现漏气和喷下方向发展为阶梯形腐蚀减薄。而此管的塔液现象，导致系统停车，对生产造戍了较大外部分，弯管以上几乎没有腐蚀。经检查测影响。。本文对该塔进气管的腐蚀现象及腐蚀定，直径

2、为325毫米，厚度为10毫米的进气原园进行了详细的分析，并提出了改进防护管，弯头上方壁厚未改变，且内壁光滑。但措施。法兰以左至塔壁的管子，内部被腐蚀成蜂窝状蚀坑，尤以管中心线水平位鼍的两侧壁腐二、cOz吸收塔的工况及进气管腐蚀现蚀最严重，管弯头的下部尚见有少许积液。氟描述(见图1Jc0吸收塔是用钾碱溶浪吸收变脱气中×IaCO：的设备，塔内装有数层筛扳和一层瓷环，塔体材料为15MnTi，变脱气进气管材料为16MnR。塔内工作压力1．6～1．7MPa，工作温度约100。C，变脱气流量为24000M／h．气体成份。CO33，CO5，H。65％．H2S<5mg／m。。191

3、)t年8月28日，CO吸收塔进气管近塔端法兰前发生漏气现象，并伴有溶液喷图l进气管腐蚀损环示意图出。即临时停车，用电焊堆焊处理。次日再三、腐蚀原因分析次贴焊一块钢板。四天后该管重新发生泄漏，又采用厚度为6毫米，宽100毫米的2O号COz吸收塔内1991年钾碱溶液各组分的钢板包扎一周焊接。1O月3日在包扎焊补的含量如表1所示，溶液在正常情况下呈碱性，钢板母材上发生了穿孔，重复修焊。iO月7pH值为10~12。一般来说，经过纯化处理日补焊位置及弯头附近又捕液。因此不再采的金属表面其钝性在碱性溶液中是可以极长取补焊措施，进行更换此段进气管。用气焊时问地保持下去的。该塔十年

4、前投入生产1994年第=崩广东化工时，内壁面经过钒化处理，形成了比较好的积液发生强烈地湍动，因此对这部分鲋进气纯化保护层。由表1的数据可见，1至9月管造成气液相冲刷腐蚀。由于湍流使金属表表1溶液蛆份如Ig／LC平均)面液体的搅动比层流要剧烈得多，金属与溶DEAI-R—NH．液的接触更为频繁。管内金属表面不断被具KVO3KzOHzBOs基Z(二乙醇氨)有高流速的气液相交替地冲击，不断地从金一月19．7102t95．224．414．1属表面去除保护膜或腐蚀产物，使除掉膜处．二月19．29．37188．622．612．8产生局部腐蚀，造成管内金属表面保护膜的三月20．09

5、37194．S22．01I．7．连续破坏，腐蚀加剧进行。四月19．S10．O193．822．2i12．0由1991年溶液铁含量分析(见表2)，五月18．98．02183．12L2II1，6可看出从3月份开始，溶液中Fe含量逐渐六月18．858．9t204．322．4。儿．S上升．后均保持了上升后的含量。说明5七月i8．79．7177．I24．9l10．1八月18．678．7177．126．i11．3月份以前管子主要是发生较缓慢的电偶腐九月19．79．3183．525．8l1．8蚀，5月份左右塔内的进气管部分被腐蚀损坏，发生穿孔，溶液进入进气管内，在高速份塔内钾碱溶液

6、的组份含量并未发生异常变气流的作屠下，形成湍流，对水平进气管产化，因此可以说进口管塔内部分被腐蚀穿孔生严重的冲刷磨损腐蚀。宏观检查显示，腐不是由于溶液组分含量变化而引起的。塔内蚀破坏尤其在营内气液相交界面最为严重，检查，塔体内壁完好，塔外管线除进塔平管而被溶液完全浸没的部位，腐蚀损坏程度稍外．均未发现明显腐蚀现象，可见单纯气相缓。逸与上面的分析是相符的。或单纯液相均不会造成设备管线如此严重的表2溶液中Fe含量腐蚀破坏。究竟水平位置的进气管如何遭到腐蚀的呢?经过现场观察，该进气管成丁型与吸收塔连接，进塔后接分气管，此段管未经钒化处理．没有形成很好的钝化保护膜。加上该管

7、的水平高度又恰好与塔内液位相一根据新贴焊管厚度和使用寿命计算，管致，使塔内进气管的下半部分浸在溶液里。中心水平位置管壁的腐蚀速率达0．22ram这样，被钝化的塔壁电位较正成为阴极，未／日，所以气液相界面冲刷腐蚀速度是惊人钝化的管子电位较负成为阳极，因而形成电的，需引起高度重视偶电池，使得腐蚀不断地进行。由于阳极面四、辩护措施疑效果积与阴极面积相比非常小，而阳极电流密度却很大，活性溶解继续深入，最终导致管子通过上述分析，我们认为二氧化塔吸收在管外被腐蚀，造成局部地区穿孔。这一过塔进气管在一个多月时问里连续发生腐蚀破程所需的时间比较长，腐蚀速率较低。坏的原因，主要是