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读懂脱硫塔腐蚀及防护

所属分类:行业动态    发布时间: 2020-09-30    作者:admin
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脱硫塔是对工业废气进行脱硫处理的塔式设备。脱硫系统中常见的主要部件为吸收塔、烟道、烟囱、脱硫泵、增压风机等。从脱硫塔的运行工况可以看出,其腐蚀状况极为复杂。脱硫塔下部主要受碱性介质浸泡腐蚀,并伴随有很强的冲刷作用;中部受到强酸性和中强碱性物质的腐蚀;上部受到强酸性物质的气态腐蚀;塔内附属构件,如喷淋管、除雾器受到高速流动的强腐蚀性气流的冲刷、腐蚀。造成腐蚀的原因有以下几点。


  一、脱硫气体的腐蚀:催化气中含有大量的氨气和二氧化碳,会发生反应生成溶于水的酸性气体硫化氢,在高温的作用下对设备造成点蚀和均匀腐蚀。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含硫气体、水蒸汽及其它物质。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。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。

   二、冲刷腐蚀:废碱液中含有大量的固体颗粒物,烟气当中的粉尘等固体颗粒物造成冲刷腐蚀。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。

   三、烟气腐蚀: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。

   脱硫塔防腐材料作为防腐层.简单的方法,就是使流体介质与基体隔绝。传统的防腐的措施就是铺设不锈钢板或者使用玻璃纤维、树脂类材料进行防腐工作,但是长久使用的弊端也很明显,不耐酸碱腐蚀、不耐高温、冲刷腐蚀严重导致脱落等情况时有发生。

   针对这样的情况,各种防腐涂层应运而生。涂料通常存在孔隙,流体介质(水、酸、碱等)小分子的直径一般比涂层的孔隙要小,这些与涂层接触的介质都是直线地通过。而涂层又不可能涂得很厚,否则要产生裂纹,一般的涂料抵挡不住腐蚀介质向基体的扩散渗透。普通的防腐涂料一般只能作为大气防腐而不能起到衬里的作用,尤其在液相介质和温度较高的场合。目前市面上几乎都采用玻璃鳞片胶泥作防腐材料。玻璃鳞片的加入,使涂料作为脱硫塔防腐涂料有两方面的优势。一是可以加工成很厚而不要担心会发生裂纹,这是因为玻璃鳞片把涂层分割成许多小的空间而大大地降低了涂层的收缩应力和膨胀系数;二是由于玻璃鳞片的多层平行与基体排列,使介质扩散渗透的路线变得弯弯曲曲,增大了介质渗透扩散至基体的阻力。用于涂料中的玻璃鳞片具有鱼鳞效应,成千上万的鳞片交错排列,形成涂层内复杂曲折的渗透扩散途径,使得腐蚀介质的扩散路线变得相当曲折,很难达到基材。

   但是,玻璃鳞片胶泥是一种典型可燃有机物,物理结构决定了耐温性较差。据了解,脱硫塔内部防腐材料耐温极限约180℃,当遇到电焊等高温时极易引起燃烧。新建脱硫塔,多在地面完成防腐后进行吊装焊接,焊接时由于局部高温或焊渣掉入塔内引起火灾。如果塔体焊接完成后再进行防腐,通风、排尘、照明、涂层干燥等都将受很大限制,防腐涂料挥发出的溶剂、稀释剂同样容易产生爆炸危险,塔体内部更是难做到彻底防腐,而且整体项目工期将延长,成本也会增加。


目前,更为经济、安全的脱硫塔防腐涂层也在不断研发进步。比如,有机硅改性环氧酚醛漆酚涂料、高分子陶瓷聚合物材料等等。


   在进行脱硫塔防腐工程的时候,首先要注意,在进行脱硫塔防腐工程之前,应该对建筑物的基体进行清理工作,由于脱硫烟道的工作环境比较恶劣,表面会有很多的污染物以及灰尘。对这些污染物进行清理,以便脱硫塔防腐胶泥能够更好的附着在表面,否则,时间长了以后会对涂层造成影响。其次,脱硫塔防腐工程施工时,底漆不应长时间的暴露在空气中,同时需要对施工周围做好保护工作,防止因为雨水以及大风天气,对底层的胶泥产生破坏,待底漆晾干后,在进行面漆的涂刷,在底漆没有干透之前,是不能进行面漆涂抹的。.后在施工时,多加注意,按照正确的操作进行作业,这样对于工程质量来说是非常有必要的。


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