高压锅炉补给水系统管道的腐蚀

维普资讯 http://www.cqvip.com 装置・设备　Ｐ石油化工腐蚀与防护　ｅｔｒｏｃｈｅｍｉｅａｌ　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　２　０　０　２，１　９（５）・２　０・　高压锅炉补给水系统管道的腐蚀　袁永军　（齐鲁石化公司胜利炼油厂，山东淄博２５５４３４）　摘要：讨论了锅炉补给水管道的腐蚀情况，指出溶解氧和二氧化碳是产生腐蚀的主要原因，其腐蚀速率为　０．４２ｍｍ／ａ。确保真空除气系统正常运行和二级除盐水箱的密封效果是控制腐蚀的主要手段。在此情况下，　该管线尚可运行７年。　关键词：补给水系统真空除气系统溶解氧二氧化碳腐蚀　１概述　胜利炼油厂高压锅炉补给水系统，是将除盐水　站的二级除盐水引至一催化裂化装置换热器２１０／　１，２进行加热，然后再进入除氧器。加热后，使水　温由４Ｏ℃升高至１００℃左右。该补给水系统运行　中，催化裂化装置换热器２１０／１，２管束发生了腐蚀　泄漏，换热器管束材质为２Ｏ号钢，并已使用了几　年。后来，将该换热器管束材质改换成了不锈钢管　束，彻底解决了冷２１０／１，２换热器腐蚀泄漏问题。　由于冷２１０／１，２换热器管束的腐蚀泄漏，人们　对于锅炉补给水系统管道的腐蚀，特别是对冷　２１０／１，２换热器出口５００ｍ长的补给水管道也感到　图１　氧和二氧化碳同时存在时２０号钢的腐蚀速度　从图１中看出，提高水中溶解氧和二氧化碳的　担心。利用炼厂南区停工检修的机会，对这一补给　水管道的腐蚀情况进行了检查鉴定。　浓度，升高温度，均可加快腐蚀速度。因为氧的电　极电位高，易形成阴极，侵蚀性强；二氧化碳使水呈　酸性，破坏保护膜。水温升高时，各种物质在水中　２锅炉补给水系统管道的腐蚀　造成金属腐蚀的因素可分为金属本身的内在　因素和周围介质的外在因素两个方面。这里只讨　论补给水对金属腐蚀的外在因素。　胜利炼油厂高压锅炉补给水是由炼厂南区除　盐水站提供的二级除盐水，其水质情况为：电导≤　１８ｔ￣ｓ／ｃｍ，硅酸根１６—２０ｐｇ／＇Ｌ，ｐＨ值８．８—９．３。由　于除盐水站的二级除盐水系统采用的是真空除气　方式，所以补给水中的溶解氧和游离二氧化碳与大　气除气方式相比，要小得多。大气状态下水中的溶　解氧含量为５３７５ｐｇ／＇Ｌ，而补给水中溶解氧含量为　５５ｐｇ／＇Ｌ，游离二氧化碳含量为２０ｍｇ／Ｌ。尽管补给　水中溶解氧和二氧化碳含量很低，但是这两种气体　扩散速度加快，水的电阻降低，加速　腐蚀电池阴　阳两极的电极过程。在密闭系统中，腐蚀随温度升　高而加剧。这种腐蚀特征为：金属表面没有腐蚀产　物，金属材料均匀减薄。　３补给水系统管道腐蚀情况检查　在图２中的１—１和２—２处各割取长约　３００ｒａｍ的管段。将割取的两段管轴向剖开，进行外　观检查并用游标卡尺测厚。　收稿日期：２００１—１１—０２。　作者简介：袁永军，男，山东曹县人，１９８７年毕业于西安交　通大学热能动力专业，获学士学位。现任齐鲁石化胜利炼　油厂热电车间副主任，工程师，从事生产技术管理工作　仍然会使补给水系统金属管道产生腐蚀，且水温越　高，腐蚀速度越快（见图１）。　维普资讯 http://www.cqvip.com 第４期　袁永军．高压锅炉补给水系统管道的腐蚀　・　２１　・　速率为０．１～０．５ｍｍ／ａ的材料为尚耐腐蚀材料；年　腐蚀速率超过０．５ｍｍ／ａ的材料为不耐腐蚀材料。　一般应选择耐腐蚀性和尚耐腐蚀性材料。该高压　锅炉补给水管线，按照现在的腐蚀速率０．４２ｍｍ／ａ，　属于尚耐腐蚀材料，材质２０号钢不用变动。　（２）外观检查结果分析：根据外观检查，管内壁　很光滑，而腐蚀速率又为０．４２ｍｍ／ａ，按照金属腐蚀　图２割管位置示意图　原理和特征，可确认该补给水管道的腐蚀同时具有　溶解氧和二氧化碳的腐蚀。按照图ｌ的曲线可查　３．１检查情况　（１）外观情况：管内壁光滑，没有腐蚀产物，属　出，该补给水系统管道的腐蚀速率应为０．６—　于均匀腐蚀。　０．７ｍｍ／ａ，而实际腐蚀速率为０．４２ｍｍ／ａ。致使该　（２）测厚情况：补给水管道为　１９ｍｍ×９ｍｍ，　补给水管道年腐蚀速率低的主要原因是南区除盐　２０号钢。　水站采用了真空除气系统，其正常真空度为一０．０９　～一１—１处：　０．０９６ＭＰａ，把大气状态的溶解氧５３７５ｂｔｇ／Ｌ降　上半部６．　＝９．０ｍｍ，６　＝８．３ｒａｍ；　至１５ｔ￣ｇ／Ｌ，水中二氧化碳含量由５６．２８ｍｇ／Ｌ降至　下半部６　＝７．０ｒｒ￣ａ，６　ｉ　＝６．９ｍｍ。　２０ｍｇ／Ｌ。二级除盐水箱为浮盘结构，除盐水经二　２—２处：　级除盐水箱，水中溶解氧又由１５／ｘｇ／Ｌ增至５５／ｘｇ／Ｌ。　上半部６．　＝９．０ｍｍ，６　ｉ　＝８．０ｍｍ；　从现在锅炉补给水系统管道的年腐蚀速率来看，真　下半部６一＝７．８ｍｍ，　ｉ　＝７．５ｍｍ。　空除气效果和二级除盐水箱密封效果均符合要求。　３．２技术分析　（１）测量结果分析：从测厚情况看，该补给水系　４运行中应注意的问题　统管道投用５年，在１一ｌ处管壁减薄２．１ｍｍ，实　（１）尽管该补给水系统管道材质２０号钢不用　际腐蚀速度为０．４２ｍｍ／ａ；在２—２处管壁减薄　更换，但根据金属管道的强度计算公式可计算出该　１．５ｍｍ，实际腐蚀速度为０．３ｍｍ／ａ。　管子的理论壁厚约为３．５ｍｍ，故该管道按照现在的　按《石油化工企业管道设计器材选用通则》规　腐蚀速率０．４２ｍｍ／ａ推算，还可再运行７年。　定，根据金属材料的腐蚀速度，管道金属材料的耐　（２）该补给水系统运行中．必须确保南区除盐　腐蚀能力可分为下列四类：年腐蚀速率不超过　水站真空除气系统的正常运行和二级除盐水箱的　０．０５ｎ￣ｒ／ａ的材料为充分耐腐蚀材料；年腐蚀速率　密封效果，这是控制锅炉补给水管道腐蚀的主要手　为０．０５～０．１ｍｍ／ａ的材料为耐腐蚀材料；年腐蚀　段。否则，使用寿命则会大大缩短。　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｉｐｅｌｉｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｈｉｇｈ—ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｂｏｉｌｅｒ　Ｆｅｅｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｙｕａｎ　Ｙｏｎｇｊｕｎ　Ｓｈｅｎｇｌｉ　Ｒｅｉｆｎｅｒｙ　ｏｆ　Ｑｉｌｕ　Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ（ｇｉｂｏ，Ｓｈａｒｕｔｏｎｇ　２５５４３４）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｅ　ＣＯ１ＴＯＳｉｏｎ　ｏｆ　ｆｉｌｅ　ｂｏｉｌｅｒ　ｆｅｅｄ　ｗａｔｅｒ　ｐｉｐｅｌｉｎｅ　ｗａｓ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｃｕｌｐｒｉｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｔｈｅ　ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ　ｏｘｙｇｅｎ　ａｎｄ　ｃａｒｂｏｎ　ｄｉｏｘｉｄｅ．Ｔｈｅ　ＣＯ１ＴＯａｉＯｎ　ｒａｔｅ　ｗａｓ　Ｏ．４２　ｍｍ／ｙｒ．Ｔｈｅ　ｉｎｓｕｒａｎｃｅ　ｏｆｔｈｅ　ｎｏｒｍａｌ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｖａｃｕｕｎｌ　ｄｅｇａｓｓｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｓｅａｌｉｎｇ　ｐｅｆｏｒ・　ｉｎａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ＆ｓａｌｔｄｅ　ｗａｔｅｒ　ｄｒｕｎｌ　ｗａｓ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｍｅａｓｕｒｅ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｃｏｒｌｘ￣ｉｏｎ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｗａｙ，ｔｈｅ　ｐｉｅｐｌｉｎｅ　ｃｏｕｌｄ　ｏｐｅｒａｔｅ　ｆｏｒ　ａｎｏｔｈｅｒ　７　ｙｅａｒｓ・　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　ｂｏｉｌｅｒ　ｆｅｅｄ　ｗａｔｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ，ｖａｃｕｕｎｌ　ｄｅｇａｓｓｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ，ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ　ｏｘｙｇｅｎ，ｃａｒｂｏｎ　ｄｉｏｘｉｄｅ，ＣＯ１ＴＯＳｉｏｎ