脫硫系統(tǒng)的腐蝕與防腐
1 腐蝕機(jī)理
1)煙氣中的SO2、HCl、HF等酸性氣體在與液體接觸時,生成相應(yīng)的酸液,其SO32-、Cl-、SO42-對金屬有很強(qiáng)的腐蝕性,對防腐內(nèi)襯亦有很強(qiáng)的擴(kuò)散滲透破壞作用。
2)金屬表面與水及電解質(zhì)形成電化學(xué)腐蝕,在焊縫處比較明顯。
3)結(jié)晶腐蝕,溶液中的硫酸鹽和亞硫酸鹽隨溶液滲入防腐內(nèi)襯及其毛細(xì)孔內(nèi),當(dāng)系統(tǒng)停運(yùn)后,吸收塔內(nèi)逐漸變干,溶液中的硫酸鹽和亞硫酸鹽析出并結(jié)晶,隨后體積發(fā)生膨脹,使防腐內(nèi)襯產(chǎn)生應(yīng)力,尤其是帶結(jié)晶水的鹽在干濕交替作用下,體積膨脹高達(dá)幾十倍,應(yīng)力更大,導(dǎo)致嚴(yán)重的剝離損壞。
4)環(huán)境溫度的影響。由于GGH故障或循環(huán)液系統(tǒng)故障,導(dǎo)致塔內(nèi)煙溫升高,其防腐材料的許用應(yīng)力隨溫度升高而急劇降低。溫度急劇變化,由于防腐內(nèi)襯與基體的膨脹系數(shù)不同,導(dǎo)致不同步的膨脹,因應(yīng)力使內(nèi)襯粘接強(qiáng)度下降。由于溫度的上升,降低了內(nèi)襯材料的耐腐蝕性和抗?jié)B透性,加速了內(nèi)襯老化,由于防腐內(nèi)襯施工中存在如氣泡、裂紋等缺陷,受熱應(yīng)力作用迅速發(fā)展,介質(zhì)滲透進(jìn)去后又起到了加速作用。
5)漿液中由于含有固態(tài)物,落下時對塔內(nèi)物質(zhì)有一定的沖刷作用,特別是對于塔內(nèi)的凸出物區(qū)。
2 防腐技術(shù)
1)合理控制pH值。
2)選擇合理的FGD煙氣入口溫度,并選擇與之相配套的防腐內(nèi)襯,選擇與入口煙溫,塔內(nèi)設(shè)計(jì)溫度不相匹配的內(nèi)襯材料是致命的錯誤。
3)嚴(yán)格把握防腐內(nèi)襯的施工質(zhì)量。
4)由于吸收塔一般現(xiàn)場制作,必須在吸收塔制作過程中保證焊口滿焊,焊縫光滑平整無缺陷,內(nèi)支撐件及框架不能用角鋼、槽鋼、工字鋼,應(yīng)用圓鋼、方鋼為主,外接管不能用焊接,要用法蘭連接。
5)選擇合理的防腐材料。對于靜態(tài)設(shè)備的防腐,主要有兩種,第一種,在炭鋼本體襯防腐材料,第二種,利用耐腐蝕的合金材料。采用防腐內(nèi)襯,主要材料為玻璃鱗片樹脂和橡膠內(nèi)襯及玻璃鋼。
玻璃鱗片抗?jié)B透性非常優(yōu)秀,施工方便,易修復(fù),耐磨性稍有欠缺,耐溫性從珞璜電廠使用效果來看,也不是很理想。橡膠內(nèi)襯耐磨性好,有良好的彈性和松弛應(yīng)力,但橡膠對熱老化敏感,容易老化,施工難度大,從重慶電廠來看,橡膠內(nèi)襯最后的一道閉和縫很不容易處理好,失效一般從那道縫開始,修補(bǔ)困難,粘接強(qiáng)度也不理想。
玻璃鋼當(dāng)溫度低于80℃時,能安全的運(yùn)行,超過80℃,玻璃鋼材質(zhì)就不適合,所以采用玻璃鋼必須有可靠措施控制入口煙溫和塔內(nèi)溫度。
近來,國際上開發(fā)出一些高性能的防腐涂料,成本低,效果據(jù)說也很優(yōu)良,但國內(nèi)沒有業(yè)績。
采用耐腐蝕合金材料造價昂貴,國外尤其是美國應(yīng)用較多,不太適合中國國情,其主要材料有高硅鑄鐵,超低炭鋼如316L和317L,或者是鎳基合金。但效果反映不是很好。近來,又出現(xiàn)一些非金屬材料如花崗巖及陶瓷,其防腐耐蝕性能優(yōu)良,但制作困難。
對于動態(tài)設(shè)備防腐耐磨,主要采用鑄鐵+橡膠襯里,或炭鋼+橡膠襯里,或直接用不銹鋼制作,對于GGH和BUF等大型設(shè)備,除了選用合適的材料外,其合理的工藝流程和布置位置,布置方式顯得更加重要。
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