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變換系統設備腐蝕問題探討王旭芳張向峰(山西蘭花科技創業股份有限公司 山西晉城048000)1 設備腐蝕部位及原因15(1)飽和塔采用新型垂直篩板填料后，由于結構設計上的缺陷，在飽和塔上部進口水管下方與80 kt／a合成氨裝置配套的變換系統自 約1 In處存在死角和積液；飽和塔塔體材質采用2003年完成技改后，工藝流程設計、管道安裝、設 普通碳鋼，容易被腐蝕。備防腐保溫各方面達到預期目的。但運行至 (2)水加熱器內部列管腐蝕原因主要是由于2007年，先是出現飽和塔塔壁因晶問腐蝕而穿 變換氣及變換氣中所夾帶的催化劑粉塵產生的磨孔，后出現水加熱器、第1水調溫器、第2水調溫 損腐蝕(沖刷腐蝕)，在開停車升溫過程、催化劑器、預腐蝕器、水加熱器進口水管道被腐蝕， 硫化排硫過程中，受到酸性腐蝕氣體和交變應力2012年8月，出現冷凝塔管道因腐蝕而泄漏。 同時作用下產生的破裂；或因正常的工藝操作條．與50 kt／a合成氨裝置配套的變換系統(由 件被破壞而引起。經改造的舊系統)于2005年投運。運行后不久， (3)水加熱器氣體進口管道焊接接頭腐蝕發先發生飽和塔塔壁被腐蝕，后發生水調溫器、預腐 生在局部區域有氣孑L、雜物等缺陷時，這種局部腐蝕器、水加熱器氣體進口管道(2012年7月)被腐 蝕大部分出現在焊接縫上。通常，焊接接頭的化蝕。2012年大修中發現：水調溫器有29根列管 學成分比較復雜且不均勻，各部分之間存在電極被腐蝕泄漏，加上原12根列管被腐蝕，總共封堵 電位差，各部分耐腐蝕性能存在差異，再加上焊接4l根列管；水加熱器靠氣體進口管部位的列管脫 殘余應力的影響和壓力作用下焊接接頭的形狀引落，出現大面積腐蝕泄漏。 起應力集中的影響，使焊接接頭成了容易發生腐痧痧、驢《驢諺痧痧、驢《穸諺痧護驢驢驢痧痧痧痧痧驢驢驢驢驢痧痧痧痧，驢電≯驢《礦q礦、驢護護《≯電礦叫夕、驢諺妒驢、E步、整后，程控閥內漏問題基本解決。雖然1。閥內漏問題基本得到解決，但投入運行后，在B塔吸附時，CO微量仍然偏高，且呈持續升高趨勢，被迫再次切出，尋求徹底解決方案。2．3吸附塔解析并抽真空2013年4月26日，對B塔內吸附劑進行強制解析，在進12I管加入氮氣，拆除5。程控閥閥頭溢出氮氣，置換至4月27日。4月27 13，對B塔24，5。和6。程控閥走向進行了安裝調整。安裝調整完成后，4月28日，對B吸附塔內吸附劑進行氮氣加壓再釋放解析處理。處理方法：吸附塔內氮氣壓力加至0．3 MPa后，關閉氮氣加入閥，用導淋進行泄壓；如此反復多次進行泄壓來解析吸附劑。4月29 El，對B吸附塔內吸附劑利用抽真空的方法進行進一步解析，在吸附塔導淋處接管用打壓泵進行抽真空解析，抽完真空后，再加入氮氣補至常壓。抽真空5次，最高真空度抽至0．03 MPa。4月30日16：20，B塔投入運行，系統8臺提氫吸附塔運行，運行正常，不再出現CO微量上升現象。3 B塔CO微量升高的主要原因B塔沖洗結束之后，塔內壓力為0．010—0．014 MPa，由于B塔程控閥有內漏現象，使原料氣進入B塔。原料氣中CO體積分數在9％～10％，此時由于塔內壓力過低，CO專用吸附劑只吸附了部分CO(吸附壓力過低影響吸附容量)，尚有一部分剩余CO進入上層分子篩，導致B塔還未進行吸附時塔內分子篩層已經存有CO；最終到B塔吸附時，原料氣內CO穿透吸附劑層致使CO微量跑高。(收稿日期2013—06．27)萬方數據16蝕的部位。(4)水中含有較多氯離子或有溶解氧時，會加速金屬腐蝕。變換系統循環熱水中含有一定量的氯離子，有時甚至高達50 mg／L，會加快金屬，尤其是不銹鋼材質，管道及設備的腐蝕。為了使外排水達標排放，必須控制變換系統排污水中氨氮含量，系統內循環熱水氨氮含量暫定<、500 mg／L，系統幾乎不補加氨水，造成第1水調溫器和第2水調溫器出現酸性腐蝕。(5)在現有系統壓力(系統壓力在0．74～0．75 MPa時，半水煤氣的l臨界溫度為135～140 c|c，且氣體中H：s含量越高，臨界溫度越高)作用下，出氣水分離器溫度約130 oC的半水煤氣進入預腐蝕器與變換爐出來的變換氣進行換熱，含有蒸汽的半水煤氣溫度達到了臨界溫度，會產生霧狀水，氣體中大量的CO：和H：s等酸性氣體溶解于水中，對預腐蝕器及管道造成酸性腐蝕。腐蝕泄漏部位主要在半水煤氣進口管一端150 mm左右位置。(6)因為冷凝水呈酸性，使變換冷凝塔出口管道腐蝕；且冷凝水及水中所含的鐵銹、催化劑粉塵等固體雜質對彎頭造成沖刷，使彎頭管壁變薄進而出現泄漏。2 腐蝕泄漏的預防控制措施(1)結構設計要合理。容器的設計應注意設備的結構形狀，避免產生應力集中和局部腐蝕。容器管道內部表面應光滑，避免出現死角等積液場所。露天設備外表面形狀應有利于雨水、雪水的流失。盡量避免不同金屬材料間焊接。盡量減少管路中的急轉彎，如直角、T形和u形彎頭，減少渦流和湍流，以減少磨損腐蝕。(2)材料選擇應合理。在有CO：及H：S等介質的工藝狀況下，設備的腐蝕是不可避免的，因此，最好提高設備的材質等級，將碳鋼設備、管道改為不銹鋼材質，將經常發生腐蝕的不銹鋼設備由原304材質改為316材質，可大大降低變換系統設備的腐蝕程度。材料的化學性能和耐腐蝕性能滿足生產要求，物理、機械和加工工藝性能等能滿足設計要求，總的經濟效果則優越。(3)焊接結構盡量采用雙面對接焊或連續焊等形式，避免用鉚接、搭接焊接。如列管與管板之間的連接，應采用脹接后再焊接，避免應力腐蝕；安裝法蘭時，為避免產生縫隙腐蝕，采用封死縫隙或擴大縫隙尺寸，使法蘭內不殘存腐蝕介質；盡可能經過熱處理，消除殘余應力。(4)以等壓系統回收的氨水作為變換系統的補加氨水，使變換系統的循環熱水以及冷凝水pHI>8；循環熱水中的氯離子質量濃度應嚴格控制在≤50 mg／L，并嚴格控制補水中的溶解氧及其電導率(≤0．2 p。S／cm)，以達到預防腐蝕的目的。(5)進行設備結構改造，例如可以考慮在預腐蝕器前面增加1臺預熱器或者增設氣體夾套，采用質量好的耐腐蝕材料；搞好氣體凈化工作以及采取管道內部防腐蝕措施。(6)加強科學管理：①平穩操作，盡量減少壓力、溫度、流量波動，嚴格遵守工藝操作規程，不得超溫、超壓、超負荷運行；②設備定期進行大、中、小修，特別是壓力容器，必須嚴格執行檢修制度；③檢修設備或大直徑的管道時，應檢查內表面狀態和腐蝕情況；④加強信息交流，及時了解同行業中有關設備防腐蝕經驗和行之有效的防腐技術。3 結語總之，在設計、操作、管理等方面都應考慮腐蝕因素，不斷地總結經驗，尤其是應廣泛采用防腐技術的新經驗、新方法；加強對腐蝕的認識，采取經濟有效的防腐蝕措施，保證變換系統生產穩定正常運行。(收到修改稿日期2013．06．14)，驢痧痧痧、驢，驢驢驢痧、驢、驢驢、驢

文檔作者：王旭芳張向峰文檔來源：山西蘭花科技創業股份有限公司		點擊數：	更新時間： 2025年04月12日
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