摘要:分析煤氣化裝置激冷室黑水高溫堿液注入管道存在的腐蝕問題,解析腐蝕機理,針對工程項目實例優(yōu)化選材方案。
關鍵詞:煤氣化黑水 高溫堿液 管道 選材分析
1 概述
某煤氣化裝置因原料煤中氯離子含量較高,激冷室黑水需增設注堿系統(tǒng), 以調節(jié)黑水的 p H值、降低設備管道選材投資。激冷室黑水摩爾組成:CO 0.06%、H20.03% 、CO20.08% 、H2O 99.77% 、H2S 0.02% 、NH30.03% ;操作工況:246 ℃、6.5 MPa; 設計工況:288℃、7.36MPa;激冷室黑水管道材料選用 304L。堿液為 30%的 Na OH 溶液;操作工況為常溫、7.5 MPa;設計工況為 80 ℃、9.0 MPa;堿液管道材料選用碳鋼。流程見圖 1。
注堿管道選材既要考慮高溫堿液腐蝕, 又要考慮堿液注入管線接觸高溫黑水工況。 這種綜合工況的管道選材至今尚無系統(tǒng)研究, 如何選用合適的材質就成了急需解決的問題。
2 腐蝕機理及影響因素分析
Na OH 是一種強堿, 在常溫下腐蝕性并不強,但在高溫和有應力存在的情況下會對許多金屬產(chǎn)生嚴重腐蝕[1]。
2.1 堿腐蝕[2]
由堿液濃縮導致的局部腐蝕通常發(fā)生在溫度較高或高的熱傳遞條件下, 但是也會發(fā)生均勻腐蝕。受堿腐蝕影響的材料主要是碳鋼、低合金鋼和300 系列不銹鋼。
堿腐蝕典型特征包括:局部的金屬損失,如管道的溝槽局部減。 沿水平管線在腐蝕物質濃縮的區(qū)域會有局部的鑿槽, 在垂直的管線可能會表現(xiàn)為一個環(huán)形的溝槽,在水平....