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      煤氣柜的腐蝕有哪幾種?

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      煤氣柜的腐蝕有哪幾種?

      發布日期:2019-02-25 作者:靖鵬環保 點擊:

      煤氣柜主要用來儲存城市煤氣、化工生產中的原料氣、半水煤氣、焦爐煤氣等,在生產中起著均衡系統負荷和緩沖作用,同時對工藝氣體也有凈化除塵作用。容積較大,耗用鋼材量大,做好煤氣柜的防腐工作對延長煤氣柜的使用壽命至關重要。煤氣柜腐蝕最嚴重的部位是在鐘罩、水封壁板干濕交替的水線附近、水封下杯圈及水槽底部。

      干式氣柜維修拆除

      腐蝕機理

      腐蝕的原因是電化學腐。主要包括煤氣的腐蝕、水的腐蝕、H2S 的應力腐蝕破裂、大氣腐蝕和細菌腐蝕等。


      煤氣的腐蝕

       煤氣中一般含有 H2S 、C O2、O2、HCN、NH3及其它有機硫等腐蝕性介質,而且往往被水蒸汽所飽和,下表為幾種常用煤氣的成分。


      通常,濕煤氣進入氣柜后,將繼續被冷卻,尤其是在冬天或者氣柜的陰面,飽和煤氣將在冷壁上析出含H2S、CO2、O2等腐蝕性介質的冷凝液(這是一種電解質溶液),成液膜流掛在壁面上,造成H2S-CO2-O2-H2O 的“液膜態”電化學腐蝕。其中H2S是主要腐蝕成份,CO2和 O2在一定條件下起加速 Hs腐蝕的作用,在H2S 對碳鋼的腐蝕中,“液膜態”腐蝕較在液相是大許多倍,比在氣相中更大。據有關資料顯示:在半水煤氣中進行掛片試驗,所得的碳鋼年腐蝕速率為:液相中 0.041mm,氣 - 液相中0.144mm。而在生產中壁板內壁的實際年腐蝕速度可達 0.5mm 左右。腐蝕的主要形式是均勻和斑點腐蝕,內應力較大的地方常出現應力腐蝕裂縫。


      水的腐蝕


      由于煤氣中H2S 等腐蝕性氣體和灰塵不斷進入水槽和水封內的水中,使水成為一種腐蝕性較強的電解質溶液,當水長期得不到更換時,其腐蝕性更強。被水浸濕的壁板表面實際上復蓋著一層薄薄的液膜(H2S-CO2-O2-H2O),氣體介質及易擴散到鋼鐵表面。同時,因干濕交替和水份蒸發,濃縮了液膜中的腐蝕性介質,從面加劇了碳鋼的腐蝕。另外,由于水對涂層干濕交替的侵蝕作用,使涂層較早地遭到破壞。因此,水線附近的腐蝕最為嚴重。


      應力腐蝕破裂


      大量的實例表明,應力腐蝕是導致許多煤氣柜早期泄漏的最主要的原因。其特點是:腐蝕破裂往往發生在較短時間(幾個月或幾年)內出現,而且裂縫難以直接焊補。


      應力腐蝕裂縫,多數發生在壁板焊縫及其熱影響區,且平行于焊縫。隨著使用年限的增長,母材上的裂縫也逐漸增多,并首先出現在夾層及夾雜物等缺陷處。鐘罩或中節的水線部位出現裂縫最多。其應破裂的趨向,搭接焊大于對接,對接大于鉚接,鉚接大于母材。應力腐蝕破裂的傾向隨著煤氣柜容量的增大和壁厚的減薄而增大。如400m3以下的半水煤氣柜很少會有腐蝕裂縫。但1000m3的半水煤氣柜,當板壁厚度為3mm 時,不少氣柜上可以看到明顯的應力腐蝕裂縫;當壁厚為4.5mm 時,裂縫很少出現;當壁厚為6mm 時,幾乎找不到腐蝕裂縫。應力腐蝕破裂與壁板材質有很大關系。低碳鋼材質比 Q235-A制氣柜使用壽命長幾倍。裝配應力和焊接應力越大,焊縫質量越差,應力腐蝕傾向越大。煤氣中的H2S 和水中的Cl-含量越高,應力腐蝕傾向越大。應力腐蝕是在一定的拉力和腐蝕環境兩者的聯合作用下所引起的破壞過程。煤氣柜的結構和所處的工作環境具備這兩個條件。其壁板上的拉應力來自:壁板組裝過程中的冷加工、裝配和焊接殘余應力,其中焊接殘余應力是主要的。運行時的工作壓力、自重和風載荷等工作應力。這種應力在大型煤氣柜中可以達到 Q235-A 鋼屈服極限的 30%左右。氣溫的急劇變化所帶來的溫差應力。運行中的振動與變形等。



      以上這些內外應力的疊加,使壁板的劇部應力很大,而最大的拉應力又很可能出現在焊縫以及熱影響區內。加上搭接焊的偏心作用、焊縫的裂縫、未焊透、氣孔、夾渣、咬邊和不焊合等缺陷處的應力集中效應,使應力條件更為苛刻,結果引起金屬晶格歪曲,甚至出現微裂紋,降低了金屬在該處的電位,最后,在上述液膜H2S-CO-O2-H2O 的作用下成為陽

      極區。從而構成了大陰極、小陽極的電化學腐蝕。由于裂縫尖端的陽極快速溶解,使裂縫迅速擴展,并且沿著拉應力的垂直方向作用,發展成為較大裂隙縫,直至最后破裂。普通碳鋼對H2S 的應力腐蝕破裂在常溫下最為敏感。


      大氣腐蝕


      氣柜大多數座落在大氣污染嚴重的工業區域內,并且暴露在大氣中的面積很大,壁板又很薄,因此大氣腐蝕也成為決定煤氣柜使用壽命的重要因素。從小合成氨廠來看,半水煤氣柜一般都位于造氣、脫硫和鍋爐房等車間的污染區內,大氣中含有大量的SO2、SO3、H2S、CO2、水蒸氣和灰塵等,對氣柜外壁產生嚴重的大氣腐蝕,尤其是地處潮濕多雨的沿海地區的半水煤氣柜,其大氣腐蝕更為嚴重。


      地下水引起的細菌腐蝕煤氣柜水槽底板的面積很大,如果基礎標高設計太低,或由于基礎沉降而低于地面,當含有硫酸鹽、亞硫酸鹽或有機物的地下污水滲入水槽底板與基礎表面的空隙中時,在缺氧的情況下,有一種厭氣性細菌———硫酸鹽還原菌就會繁殖起來,對底板產生腐蝕作用。另外,如果滲入的地下水是一種含有酸、堿、鹽的工廠污水或海水時,其腐蝕就更為劇烈。


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      關鍵詞:煤氣柜腐蝕的種類

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