第五部分 防腐蚀设计
在化工、石油机械及设备的设计工作中,如果不从夫是的角度加以考虑,常常会引起机械应力、热应力、液体的滞留、固体颗粒的沉积和积聚、金属表面膜的破损、
局部过热、电偶电池的形成等,这些都是会引起或加速腐蚀过程的,因此,在设计工作中,实现应考虑防腐蚀方面的要求。
例如:
1、结构形式应尽量简单,圆筒形结构设计,
表面积小,便于防腐蚀施工和检修
2、防止残留液腐蚀和沉积物腐蚀
3、注意加量管的位置,防止加料时溶液飞溅至器壁而引起沉积物聚集造成的沉淀腐蚀
4、尽可能不采用铆接结构而采用焊接结构
5、在需要的地方安装可拆卸的挡板或折流板以减轻冲击腐蚀
6、高温、气流大的部位,可用耐火粘土或磁管套装在管端
7、避免承重零件在最大应力点由于凹口、截面突然变化、
尖角、沟槽、键槽、油孔、螺线等而削弱,如零件在改变形状或尺寸时应有足够的圆弧过渡
8、焊接的设备,应尽量减少聚集的、交叉的和闭合的焊缝,以减少残余应力
9、同一结构中应尽可能用同一种金属,或两金属电位应尽可能接近,并用绝缘物使之分开,避免产生电偶腐蚀
10、法兰连接处密封片不要向内伸出,避免产生缝隙腐蚀或孔蚀
11、为了避免容器底部与多孔性基础之间产生缝隙腐蚀,罐体不要直接座在多孔性基础上,可在罐体上加裙式基座或其他支座。
如:合成氨压缩机三段出口冷却器是如何考虑防腐设计的
一般均采用直立式列管冷却器,水走管内,经过脱硫变换的半水煤气走管外(管间),并沿挡板作,s”流动。
由于管外气体中含硫化物浓度高达 1g/m3以上
( >60mg/m3时,碳钢的腐蚀速度随着浓度增加而急剧加速,因而管线腐蚀严重。
硫化氢对碳钢的腐蚀,其产物是一系列结构不同的化合物。当气体中含硫化氢量高,腐蚀介质显酸性或微酸性时,生成大量的多硫化物( Fe9S8)。它是一种片状的、
疏松、多孔、附着力很差的产物,其单位重量体积比碳钢大 2.5~4倍,比相应的氧化物大 2倍左右。由于这类冷却器管间距离很小 (小于 10mm),挡板又多,腐蚀产物不能很好地排走,因而很快就造成了管间的严重的堵塞,
另,冷却器由于在脉冲气流冲击下,管子不断振动,并被档板孔眼处磨损成环状进而穿漏。某厂原用立式列管,
气体走管外,一般 3~6个月检修,一年左右报废,后改为卧式,管内走气体后,七年生产实践证明效果良好。
为了解决这些问题,设计了一种卧式 U型冷却器,如图,这一结构的特点是,1)气体由管外改为走管内;立式改为卧式。 2)气体速度有 3~4m/s提高到 8m/s。
气体走管内,可避免由于气体冲击所引起的挡板对列管的磨损,同时可减少外壳的厚度
(因气体压力为 20~30kg/cm2)。
即可节省钢材,又可避免对壳体进行高压密封时遇到的问题。
气流速度高,采用卧式结构,
流道畅通,这就能使冷凝下来的腐蚀介质、腐蚀产物及污垢能迅速而及时从冷却器中排走。
即能减轻腐蚀又可避免堵塞,
可长期保持较好的冷却效果,
延长了检修周期和设备使用寿命。
其他:
除此之外,还要从机械加工、工艺流程等方面考虑防腐蚀的问题。
总之,对于一个具体的腐蚀体系,究竟采用哪一种防腐措施,应根据腐蚀原因、环境条件、各种措施的防腐蚀效果、施工难易、经济效益、环境保护等综合考虑,不能一概而论,这是一个大的工程!
在化工、石油机械及设备的设计工作中,如果不从夫是的角度加以考虑,常常会引起机械应力、热应力、液体的滞留、固体颗粒的沉积和积聚、金属表面膜的破损、
局部过热、电偶电池的形成等,这些都是会引起或加速腐蚀过程的,因此,在设计工作中,实现应考虑防腐蚀方面的要求。
例如:
1、结构形式应尽量简单,圆筒形结构设计,
表面积小,便于防腐蚀施工和检修
2、防止残留液腐蚀和沉积物腐蚀
3、注意加量管的位置,防止加料时溶液飞溅至器壁而引起沉积物聚集造成的沉淀腐蚀
4、尽可能不采用铆接结构而采用焊接结构
5、在需要的地方安装可拆卸的挡板或折流板以减轻冲击腐蚀
6、高温、气流大的部位,可用耐火粘土或磁管套装在管端
7、避免承重零件在最大应力点由于凹口、截面突然变化、
尖角、沟槽、键槽、油孔、螺线等而削弱,如零件在改变形状或尺寸时应有足够的圆弧过渡
8、焊接的设备,应尽量减少聚集的、交叉的和闭合的焊缝,以减少残余应力
9、同一结构中应尽可能用同一种金属,或两金属电位应尽可能接近,并用绝缘物使之分开,避免产生电偶腐蚀
10、法兰连接处密封片不要向内伸出,避免产生缝隙腐蚀或孔蚀
11、为了避免容器底部与多孔性基础之间产生缝隙腐蚀,罐体不要直接座在多孔性基础上,可在罐体上加裙式基座或其他支座。
如:合成氨压缩机三段出口冷却器是如何考虑防腐设计的
一般均采用直立式列管冷却器,水走管内,经过脱硫变换的半水煤气走管外(管间),并沿挡板作,s”流动。
由于管外气体中含硫化物浓度高达 1g/m3以上
( >60mg/m3时,碳钢的腐蚀速度随着浓度增加而急剧加速,因而管线腐蚀严重。
硫化氢对碳钢的腐蚀,其产物是一系列结构不同的化合物。当气体中含硫化氢量高,腐蚀介质显酸性或微酸性时,生成大量的多硫化物( Fe9S8)。它是一种片状的、
疏松、多孔、附着力很差的产物,其单位重量体积比碳钢大 2.5~4倍,比相应的氧化物大 2倍左右。由于这类冷却器管间距离很小 (小于 10mm),挡板又多,腐蚀产物不能很好地排走,因而很快就造成了管间的严重的堵塞,
另,冷却器由于在脉冲气流冲击下,管子不断振动,并被档板孔眼处磨损成环状进而穿漏。某厂原用立式列管,
气体走管外,一般 3~6个月检修,一年左右报废,后改为卧式,管内走气体后,七年生产实践证明效果良好。
为了解决这些问题,设计了一种卧式 U型冷却器,如图,这一结构的特点是,1)气体由管外改为走管内;立式改为卧式。 2)气体速度有 3~4m/s提高到 8m/s。
气体走管内,可避免由于气体冲击所引起的挡板对列管的磨损,同时可减少外壳的厚度
(因气体压力为 20~30kg/cm2)。
即可节省钢材,又可避免对壳体进行高压密封时遇到的问题。
气流速度高,采用卧式结构,
流道畅通,这就能使冷凝下来的腐蚀介质、腐蚀产物及污垢能迅速而及时从冷却器中排走。
即能减轻腐蚀又可避免堵塞,
可长期保持较好的冷却效果,
延长了检修周期和设备使用寿命。
其他:
除此之外,还要从机械加工、工艺流程等方面考虑防腐蚀的问题。
总之,对于一个具体的腐蚀体系,究竟采用哪一种防腐措施,应根据腐蚀原因、环境条件、各种措施的防腐蚀效果、施工难易、经济效益、环境保护等综合考虑,不能一概而论,这是一个大的工程!