稀釋蒸汽發(fā)生器腐蝕機理及防腐優(yōu)化技術研究.pdf

1、本文針對揚子石化烯烴廠稀釋蒸汽發(fā)生器高溫高壓系統(tǒng)熱交換列管經常發(fā)生泄露和管內、外壁發(fā)生腐蝕的現象，開展了稀釋蒸汽發(fā)生器腐蝕機理、腐蝕監(jiān)控、防腐優(yōu)化工藝研究，主要進行以下幾方面工作:
　　稀釋蒸汽發(fā)生器腐蝕機理模型研究:為了研究稀釋蒸汽發(fā)生器的腐蝕原因，對稀釋蒸汽發(fā)生器腐蝕件、腐蝕垢和腐蝕介質分別進行了掃描電鏡、金相、等離子體發(fā)射光譜、X射線熒光等分析。依據稀釋蒸汽發(fā)生器工作原理研制了高溫高壓腐蝕儀，開展了不同時間、溫度、pH、石油

2、類有機物條件下的交流阻抗譜測量，據此提出了稀釋蒸汽發(fā)生器腐蝕模型和腐蝕等效電路。結果表明，稀釋蒸汽發(fā)生器腐蝕的主要因素是pH、石油類有機物，腐蝕機理主要是有機物中的酸性物質產生酸腐蝕，加堿中和過量又導致堿腐蝕，有機物的沉積產生垢下腐蝕。依據電化學腐蝕原理和測量系統(tǒng)的特點提出了腐蝕等效電路L(QR)R(QR)，研究了等效電路元件的物理意義和隨測量條件變化的規(guī)律，圖形顯示模擬值與實測值吻合度較好。
　　腐蝕監(jiān)控方法研究:根據稀釋蒸汽發(fā)

3、生器工藝特點，提出同種材料三電極體系、交流阻抗二點頻率法腐蝕率測量方法。實驗室監(jiān)測結果顯示同種材料三電極腐蝕監(jiān)測體系與經典的Ag-AgCl作為參比電極的腐蝕監(jiān)測體系測得的腐蝕率雙差百分比小于10％，克服了Ag-AgCl難以在高溫高壓下長期穩(wěn)定運行的缺陷，具有廣泛應用前景。在稀釋蒸汽發(fā)生器下降管旁設計制作了運行工藝與稀釋蒸汽發(fā)生器同步一致的腐蝕側線裝置，建立了腐蝕電極、電化學工作站、計算機組成的稀釋蒸汽發(fā)生器腐蝕在線監(jiān)控系統(tǒng)，傳輸導線對測

4、量的影響通過導線在不同頻率下的阻抗進行校正，現場監(jiān)測結果與實驗室測量結果基本一致。利用在線監(jiān)測趨勢圖，可實時了解工藝水變化情況和金屬表面的腐蝕趨勢，便于及時調整工況減少腐蝕。
　　防腐優(yōu)化工藝研究:利用自制的的高溫高壓腐蝕儀，開展pH值、氯離子、硫酸根離子、石油類、碳酸氫根等主要腐蝕因素在不同工況條件下的電化學交流阻抗法腐蝕測量，利用腐蝕監(jiān)測數據庫建立了遺傳算法優(yōu)化的人工神經網絡腐蝕預測模型。研究了神經元函數、傳遞函數、隱含層數目

5、、訓練函數及遺傳算法優(yōu)化對預測的影響。結果表明，通過遺傳優(yōu)化的神經網絡對未知工況的預測的精度有了很大提高。在此基礎上采用預測模型預測了5萬多個工況條件下的腐蝕率，研究后得到防腐優(yōu)化工藝條件為Cl-＜10mg/L、pH在6～9、石油類在0.8～1.4g/L、SO42-10～30 mg/L、HCO3-在200～300 mg/L。
　　本文在線腐蝕監(jiān)測及防腐蝕優(yōu)化工藝條件有助于稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、長效運行，可有效延長稀釋蒸汽發(fā)生