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浅析尿素合成塔腐蚀原因及预防措施

 2019-10-29 04:25  来源:论文投稿网 
摘要:尿素作为一种非常重要的化学氮肥在生产当中被广泛使用,一般情况下,是通过氨气以及二氧化碳通过相关的操作手法在高温及高压的情况下进行合成而产生的。尿素合成塔是进行尿素合成的过程中使用的装置,其实际进行运行的情况和尿素生产是否安全以及长效息息相关。

  姜大鹏修娇娇(阳煤集团淄博齐鲁第一化肥有限公司,山东淄博255400)

  关键词:尿素;合成塔;腐蚀原因;预防措施

  1尿素合成塔的腐蚀原因分析

  1.1温度

  介质温度在设备腐蚀当中具有非常重要的作用,对其的影响效果十分明显,这是因为温度升高的时候会对金属活性化态和钝化态的腐蚀速率进行进一步的加强,让不锈钢的钝化区变窄,让材质的活性进一步的加强,也就是让阳极和阴极的氧化还原作用进一步的加强,让设备的腐蚀速率进一步的加快,在165C.C以下的时候,温度的变化不会对不锈钢的腐蚀产生很大的影响,但是温度在165C到120C之间的时候,腐蚀的速率和平时的温度相比,增加了三倍到四倍,如果操作温度比设计温度高,就算只有一到两摄氏度的温度,也会让设备的腐蚀速率进一步的加强,对设备腐蚀程度大小的判断,主要是根据介质当中镍和铁的含量高低来进行判断的,如果铁和镍的含量增高,这就说明腐蚀现象出现了加速的情况,需要及时把原因找到,并且让生产会尽快恢复。

  1.2氨碳比(摩尔比)

  氨碳比进一步的升高,对控制设备的腐蚀情况是非常有利’的,这是因为如果碳氨碳比升高的时候,系统的ph值就会出现升高的情况,让系统的整个酸性降低,从而让COONH 2-和CNO-在介质的浓度和停留时间得到了控制,高的氨碳比可以让设备腐蚀的速度进一步的降低。在操作温度相同的条件下,都是塔顶的温度没小于1880C的情况,正常运行的时候,二氧化碳气体工艺设备的腐蚀速率和氨气体工艺的腐蚀速率相比比较高,停车封塔的时候,封塔时间段内二氧化碳气体工艺要求一般情况下不能超过24小时,氨气体工艺一般情况下封塔可以超过48小时以上。

  1.3甲铵液的浓度

  如果甲胺液的浓度比较高,那么设备的腐蚀性也比较强,甲胺液的浓度比较高的情况下,当中离子的数量往往比较多,因为离子一般情况下就有非常强的还原性,造成金属表面的钝化膜不断的破坏,而让设备的腐蚀程度进一步加强,在尿素甲氨溶液当中,尿素的腐蚀性往往比较小,而造成设备腐蚀的主要因素就是溶液当中出现了很多的甲胺组份。

  1.4介质流速

  介质流速也是造成冲刷腐蚀的一个主要原因,为了让冲刷腐蚀进一步的简化,设计的过程中,需要让管经适当增大,让介质在设备当中的流速进一步的监管,在高负荷的情况下,不至于造成金属表面钝化膜出现很大的破坏为基本原则,在气、液共存的管道当中,因为介质对管壁出现的冲蚀作用更为严重,在设计的过程中,需要对这些因素进行充分考虑。

  2尿素合成塔腐蚀的预防措施

  2.1焊缝、堆焊层及母材缺陷的修复

  针对一些腐蚀坑及针孔等缺陷,需要通过风动砂轮来进行打磨,把表面的杂质去除,导致把金属光泽露出来为止,对于一些深度小于2毫米的表面光滑腐蚀部位,可以不进行具体的处理,焊接的过程中需要通过手工焊电焊的方式来进行,焊条一般选用25-22-2m的规格,在焊完之后需要测定铁素体,做好渗透检测的工作,在焊接之后表面不能出现裂缝等缺陷。

  2.2人孔密封面的修复

  如果出现入孔密封面缝隙腐蚀比较深的情况,一定要注意加强打磨,让缺陷消除,接着通过丙酮进行清洗,通过亚弧焊的对焊,在补焊的部位两侧需要加0.05毫米的不锈钢皮来进行保护,对焊的部位一定要比原密封面高一到两个毫米,焊成的位置需要做好渗透检测的工作,补焊之后首先需要通过风动砂轮来进行粗磨,接着使用油石来进行精研,不断通过红丹粉着色来对平整情况进行检查,直到达到具体的要求。

  2.3衬里拆除及修复

  一般情况下在对旧衬里拆除的时候,经常需要通过碳弧气刨的使用,碳糊在穿透衬里的时候,容易把碳钢基层伤到,导致基层出现一些裂缝,这个时候就需要使用边渗透检测边打磨的手段把裂缝消除掉,尽管这样依旧会给设备造成一定的安全隐患,衬里的渗透检测合格之后,还要做好中间焊机盖面焊的工作,焊接工作完成之后,要测定铁素体,只有合格之后才进行表面的酸洗钝化,如果有必要还要做好氨渗漏的检查工作。

  2.4做好安全管理措施

  首先在设备运行的过程中,一定要做好巡检的工作,制定相关的方案,每周进行一次检查,判断检漏孔是否处于畅通的状态,并做好相关的记录,其次,需要对尿素合成塔的温度进行严格控制,确保温度处于190摄氏度以下,高温系统当中压力需要进行控制,一般情况下控制在15.2兆帕以下,并且把摊氨碳比适当提高,控制在3.3到3.5之间,并且把水碳比降低,接着需要对要素合成塔的尿素当中铁镍的含量进行检查,控制的标准一般情况下是铁需要小于等于0.6 x10-6。你也需要小于等于0.2x10-6,最后还需要注意封塔的时间,一般情况下需要控制在24个小时之内,封塔之后开车的运行时间没有超过八小时的,还要再次封塔的时间不能达到12小时。

  3结语

  在尿素生产的时候,一定要在一个高温高压的条件下,让氨气和二氧化碳进行反应,在生产设备主要是尿素合成塔,但是在此过程中受到诸多因素的影响,会出现内部腐蚀的情况,一定要做好定期的检查和工作,让尿素合成塔腐蚀的情况得到控制。

  参考文献:

  [1]白文斌.尿素合成塔的腐蚀及检修[J],化工设计通讯,2013,(03):61-64.

  [2]杨艳.浅析尿素合成塔腐蚀原因及预防措施[J].大众科技,2017,19(7):55-57.

  [3]王培宝,浅析尿素合成塔的腐蚀特点与防腐蚀措施[J].环球市场.2017(3):109.

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