T101急冷塔腐蝕機制及防腐對策.pdf

1、T101急冷塔是整個氯丙烯生產(chǎn)中重要的設(shè)備，其運行的好壞直接影響到整個生產(chǎn)裝置是否能正常、連續(xù)性的生產(chǎn)，也是發(fā)揮最佳經(jīng)濟效益的必要保證。
　　本文針對T101急冷塔生產(chǎn)運行中存在的的安全可靠性問題，研究了塔內(nèi)腐蝕原因；從現(xiàn)場出發(fā)，實驗室模擬腐蝕環(huán)境，采用電化學測試、掛片實驗，金相顯微鏡、XRD及 XPS等方法對塔的腐蝕機制進行了研究，提出了切實可行的防腐對策建議，并在實驗室進行材料優(yōu)選的研究，通過對低溫低合金鋼09MnDR、雙相不

2、銹鋼 S2205、超級雙相不銹鋼 S2507的實驗室研究，得到了材料的耐蝕性表征數(shù)據(jù)，并進一步研究了材料在模擬腐蝕介質(zhì)中的耐蝕機理，探討了所選材料應用于現(xiàn)場可行性。
　　塔的腐蝕產(chǎn)生有三個原因。一是HCl溶于塔內(nèi)過量的水分，導致塔中下段形成集聚鹽酸，水分主要由進塔物料以及洗塔殘留的水分帶入；其次是塔盤與支撐架分別采用異種材料，構(gòu)成電偶腐蝕；三是防腐施工質(zhì)量不合格。
　　通過試驗比較16MnDR鋼在鹽酸及模擬液中(丙三醇和鹽酸

3、的混合物)的腐蝕行為，確定丙三醇:10％鹽酸=88:12的腐蝕性較接近于塔內(nèi)腐蝕液；進一步研究塔的腐蝕機制，通過極化曲線測試及掛片實驗，比較在模擬液中與鹽酸液膜的腐蝕速率及現(xiàn)場塔體腐蝕部位，表明塔內(nèi)未形成連續(xù)的鹽酸液膜，腐蝕過程主要由液相腐蝕控制；16MnDR鋼的弱陽極極化及掛片實驗顯微腐蝕性貌表明其表面易誘發(fā)點蝕，主要由鋼表面的夾雜物導致的；16MnDR鋼溫差電動勢較小，溫差腐蝕對塔體的影響較??；通過極化曲線測試，研究了銅鎳合金(B3

4、0)與16MnDR鋼的電偶參數(shù)，電偶效應使16MnDR鋼腐蝕速度大幅度增加，表明電偶腐蝕對塔體的影響較大。
　　針對所選材料在不同條件下進行電化學測試及掛片實驗，對比16MnDR的腐蝕性能，考量材料應用現(xiàn)場的可行性，研究結(jié)果表明：09MnNiDR鋼的耐蝕性能較差，但比16MnDR鋼較好，超級雙相不銹鋼S2507具有優(yōu)良的抗塔內(nèi)腐蝕介質(zhì)的耐蝕性能，S2205在40℃以下具有良好的耐蝕性能，并進一步依據(jù)動電位掃描、計時電流法測試分析結(jié)

5、果，以及通過XPS分析鈍化膜表面的組成及結(jié)構(gòu)，提出了雙相不銹鋼在模擬液中的耐蝕機理。
　　針對腐蝕原因及機制，提出了防腐建議：嚴格控制進塔物料的水分含量；改變排液口的位置，設(shè)置 pH在線監(jiān)測系統(tǒng)檢測塔內(nèi)酸值，pH值較低時進行排液；塔盤與支撐架絕緣處理。依據(jù)塔的耐腐蝕材料的優(yōu)選，建議 T101采用雙塔體結(jié)構(gòu)。進料口以上材質(zhì)采用16MnDR鋼，以下材質(zhì)采用雙相不銹鋼，上下塔體采用絕緣法蘭連接，或整體材料采用16MnDR鋼襯雙相不銹鋼復