论文部分内容阅读
中图分类号：TE325 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）06-0165-01
1、二甲醇装置腐蚀与防护
近年来随着甲醇生产技术水平的不断提高，发展速度非常快。甲醇企业生产环境特殊，工艺复杂，生产连续化要求高、产品差别化的比重逐年增加，所用的化工原料部分为有害气体，对设备腐蚀性比较强。硫化氢为甲醇生产中的复产物，其腐蚀性很强，它不仅对碳钢，铝和铝合金有腐蚀性，而且对一般的不锈钢也有一定的腐蚀性，所以在实际生产中，焊缝腐蚀，罐壁孔蚀，晶间腐蚀，应力腐蚀等设备腐蚀的现象时常发生。
2、金属腐蚀与防护简介
（1）腐蚀的定义
金属腐蚀：金属与环境组分发生化学反应而引起的表面破坏称为金属腐蚀.
（2）腐蚀的分类
腐蚀的分类方法很多，有的按腐蚀环境分，有的按腐蚀形态分，也有的按腐蚀的现象或原因分。
①按环境分：
湿蚀：如水溶液腐蚀，大气腐蚀，土壤腐蚀，化学药品腐蚀等
干蚀：如高温氧化，硫腐蚀，氢腐蚀，液态金属腐蚀，羧基腐蚀等
微生物腐蚀：如细菌腐蚀，真菌腐蚀，硫化菌腐蚀，藻类腐蚀等
②按形态分：
全面腐蚀（均匀腐蚀），局部腐蚀（非均匀腐蚀）。
3、防腐技術现状
（1）电化学保护
电化学保护是根据金属电化学腐蚀原理对金属设备进行保护的方法。为阴极保护和阳极保护两类。
（2）缓蚀剂和钝化剂
缓蚀剂是指在腐蚀的介质中加入少量的具有抑制金属腐蚀功能的一类无机物或有机物的总称。缓蚀剂有多种种类，较方便地可分为：钝化剂、有机缓蚀剂、防锈脂和酸洗缓蚀剂。缓蚀剂的保护效果，用缓蚀效率来表示：
Z（K0-k）/K0×100%
式中：Z——缓蚀剂。%
未加缓蚀剂时金属的腐蚀速度
加有缓蚀剂后金属的腐蚀速度
缓蚀率达到100%，表明缓蚀剂能达到完全保护，缓蚀率达到90%以上的缓蚀剂为良好的缓蚀剂，若缓蚀率为零时，即缓蚀剂无作用。
（3）涂层
涂层也是一种有效的防腐蚀方法，涂层主要可以分为以下几类：①金属涂层②无机涂层。
4、二甲醇车间设备工艺及其腐蚀
在甲醇装置中，常见的腐蚀形式如下：
（1）湿二氧化碳气体的腐蚀
在合成气中的二氧化碳与冷凝水结合生成碳酸，腐蚀碳钢。这种腐蚀在60摄氏度左右尤为明显，通常使合成气换热器等设备产生严重的腐蚀。
（2）电偶腐蚀
在甲醇装置中，由于碳钢和不绣钢的不合理搭配二可能产生腐蚀。其通常发生在饱和减湿塔塔体和接管上。
①氢腐蚀
在高温高压下，刚中的碳同渗入的氢原子反映生产甲烷，甲烷有无法扩散到刚的外表面，主要集聚在金属的晶间处，最终形成高的局部压力，使金属开裂和鼓泡。
氢腐蚀过程即可能发生金属表面，也可以发生在金属内部。随着温度和压力的提高，氢对钢的腐蚀作用增强。无论是高压甲醇合成反应器还是低压的，都有氢腐蚀的存在。
②热钾碱的全面腐蚀
脱碳系统中的热钾溶液由于含有较多的由二氧化碳形成的碳酸，因此对碳钢设备会造成全面的腐蚀。
③汽蚀
再沸器不透刚管子的损坏通常是由汽蚀引起的。这种腐蚀是由于管束外壁的实际温度大大超过溶液的沸腾温度，使管束表面的液体在极短的时间内爆沸汽化，产生气泡，随着气泡内压的增加，气泡破裂。由于气泡破裂对金属表面起强烈的锤击作用，不仅能破坏表面膜，而且可能顺坏表面膜下的金属，促进金属的腐蚀。
（3）常压塔再沸器E508的防腐改造
二甲醇常压塔再沸器器简介
二甲醇常压塔再沸器为列管式换热器.容器内经为1800mm，筒体材料为不锈钢，封头材料为不锈钢，筒体壁厚14mm，容积7.26立方米，容器长5196mm，壳体重量16749Kg，壳层设计压力0.66MPa，设计温度143度，最高压力0.6MPa，介质是甲醇蒸汽。管层设计压力0.1MPa，设计温度123度，最高压力0.01 MPa。
①防腐改造原因
自二甲醇装置投入运行以来，E508相继出现多次泄漏，2005年E508上封头密封面及里面腐蚀严重；2006年E508下封头密封面及里面腐蚀严重上管北8排右4，10排右15，13排右12、17、16管板泄露。严重影响了正常生产。
②腐蚀原因分析常压塔再沸器E508中介质主要为常压塔残液同时还含有少量的有机酸，如甲酸、乙酸等PH为4左右，其露点约为90摄氏度。而由管层进入的甲醇液温度偏高，含有有机酸等酸性液体，造成封头的电化学腐蚀。生产实践证明，酸含量越高，压力越大，腐蚀性也就越强。因此，在甲醇装置中，为了防止二氧化碳腐蚀大部分装置都用白钢材料，而酸就成了主要的腐蚀介质了。
③防腐改造
对于E508壳程而言，由于甲醇蒸气温度较高，所以有金属氧化腐蚀的危险，应将其壳程的材料改为16Mo低合金钢。这种钢抗氧化性较好。
而对于E508管程而言，由于腐蚀主要是酸性液体腐蚀，所以应从设计和材料选用上进行考虑。将E508改为立式安装，使管束内不积存酸液，从而减缓腐蚀，延长寿命。同时，根据设备的不同环境，选择材料，如管束材质采用不锈钢，管板、封头、筒体等用16Mo低合金刚等
这只是二甲醇车间的其中一种设备，其他设备如ES01出口管线、减温减压站等也可以根据其材质以及其中的介质对其材料和设备进行改装，这样可以减少腐蚀、减低运行成本，而且减少了因腐蚀引起的生产安全事故，减少了腐蚀造成的污染。
1、二甲醇装置腐蚀与防护
近年来随着甲醇生产技术水平的不断提高，发展速度非常快。甲醇企业生产环境特殊，工艺复杂，生产连续化要求高、产品差别化的比重逐年增加，所用的化工原料部分为有害气体，对设备腐蚀性比较强。硫化氢为甲醇生产中的复产物，其腐蚀性很强，它不仅对碳钢，铝和铝合金有腐蚀性，而且对一般的不锈钢也有一定的腐蚀性，所以在实际生产中，焊缝腐蚀，罐壁孔蚀，晶间腐蚀，应力腐蚀等设备腐蚀的现象时常发生。
2、金属腐蚀与防护简介
（1）腐蚀的定义
金属腐蚀：金属与环境组分发生化学反应而引起的表面破坏称为金属腐蚀.
（2）腐蚀的分类
腐蚀的分类方法很多，有的按腐蚀环境分，有的按腐蚀形态分，也有的按腐蚀的现象或原因分。
①按环境分：
湿蚀：如水溶液腐蚀，大气腐蚀，土壤腐蚀，化学药品腐蚀等
干蚀：如高温氧化，硫腐蚀，氢腐蚀，液态金属腐蚀，羧基腐蚀等
微生物腐蚀：如细菌腐蚀，真菌腐蚀，硫化菌腐蚀，藻类腐蚀等
②按形态分：
全面腐蚀（均匀腐蚀），局部腐蚀（非均匀腐蚀）。
3、防腐技術现状
（1）电化学保护
电化学保护是根据金属电化学腐蚀原理对金属设备进行保护的方法。为阴极保护和阳极保护两类。
（2）缓蚀剂和钝化剂
缓蚀剂是指在腐蚀的介质中加入少量的具有抑制金属腐蚀功能的一类无机物或有机物的总称。缓蚀剂有多种种类，较方便地可分为：钝化剂、有机缓蚀剂、防锈脂和酸洗缓蚀剂。缓蚀剂的保护效果，用缓蚀效率来表示：
Z（K0-k）/K0×100%
式中：Z——缓蚀剂。%
未加缓蚀剂时金属的腐蚀速度
加有缓蚀剂后金属的腐蚀速度
缓蚀率达到100%，表明缓蚀剂能达到完全保护，缓蚀率达到90%以上的缓蚀剂为良好的缓蚀剂，若缓蚀率为零时，即缓蚀剂无作用。
（3）涂层
涂层也是一种有效的防腐蚀方法，涂层主要可以分为以下几类：①金属涂层②无机涂层。
4、二甲醇车间设备工艺及其腐蚀
在甲醇装置中，常见的腐蚀形式如下：
（1）湿二氧化碳气体的腐蚀
在合成气中的二氧化碳与冷凝水结合生成碳酸，腐蚀碳钢。这种腐蚀在60摄氏度左右尤为明显，通常使合成气换热器等设备产生严重的腐蚀。
（2）电偶腐蚀
在甲醇装置中，由于碳钢和不绣钢的不合理搭配二可能产生腐蚀。其通常发生在饱和减湿塔塔体和接管上。
①氢腐蚀
在高温高压下，刚中的碳同渗入的氢原子反映生产甲烷，甲烷有无法扩散到刚的外表面，主要集聚在金属的晶间处，最终形成高的局部压力，使金属开裂和鼓泡。
氢腐蚀过程即可能发生金属表面，也可以发生在金属内部。随着温度和压力的提高，氢对钢的腐蚀作用增强。无论是高压甲醇合成反应器还是低压的，都有氢腐蚀的存在。
②热钾碱的全面腐蚀
脱碳系统中的热钾溶液由于含有较多的由二氧化碳形成的碳酸，因此对碳钢设备会造成全面的腐蚀。
③汽蚀
再沸器不透刚管子的损坏通常是由汽蚀引起的。这种腐蚀是由于管束外壁的实际温度大大超过溶液的沸腾温度，使管束表面的液体在极短的时间内爆沸汽化，产生气泡，随着气泡内压的增加，气泡破裂。由于气泡破裂对金属表面起强烈的锤击作用，不仅能破坏表面膜，而且可能顺坏表面膜下的金属，促进金属的腐蚀。
（3）常压塔再沸器E508的防腐改造
二甲醇常压塔再沸器器简介
二甲醇常压塔再沸器为列管式换热器.容器内经为1800mm，筒体材料为不锈钢，封头材料为不锈钢，筒体壁厚14mm，容积7.26立方米，容器长5196mm，壳体重量16749Kg，壳层设计压力0.66MPa，设计温度143度，最高压力0.6MPa，介质是甲醇蒸汽。管层设计压力0.1MPa，设计温度123度，最高压力0.01 MPa。
①防腐改造原因
自二甲醇装置投入运行以来，E508相继出现多次泄漏，2005年E508上封头密封面及里面腐蚀严重；2006年E508下封头密封面及里面腐蚀严重上管北8排右4，10排右15，13排右12、17、16管板泄露。严重影响了正常生产。
②腐蚀原因分析常压塔再沸器E508中介质主要为常压塔残液同时还含有少量的有机酸，如甲酸、乙酸等PH为4左右，其露点约为90摄氏度。而由管层进入的甲醇液温度偏高，含有有机酸等酸性液体，造成封头的电化学腐蚀。生产实践证明，酸含量越高，压力越大，腐蚀性也就越强。因此，在甲醇装置中，为了防止二氧化碳腐蚀大部分装置都用白钢材料，而酸就成了主要的腐蚀介质了。
③防腐改造
对于E508壳程而言，由于甲醇蒸气温度较高，所以有金属氧化腐蚀的危险，应将其壳程的材料改为16Mo低合金钢。这种钢抗氧化性较好。
而对于E508管程而言，由于腐蚀主要是酸性液体腐蚀，所以应从设计和材料选用上进行考虑。将E508改为立式安装，使管束内不积存酸液，从而减缓腐蚀，延长寿命。同时，根据设备的不同环境，选择材料，如管束材质采用不锈钢，管板、封头、筒体等用16Mo低合金刚等
这只是二甲醇车间的其中一种设备，其他设备如ES01出口管线、减温减压站等也可以根据其材质以及其中的介质对其材料和设备进行改装，这样可以减少腐蚀、减低运行成本，而且减少了因腐蚀引起的生产安全事故，减少了腐蚀造成的污染。