阳极保护管壳式浓硫酸冷却器设计若干问题探讨

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阳极保护浓硫酸管道的使用与改进

阳极保护浓硫酸管道的使用与改进
Ab s t r a c t :B r i e f d e s c r i p t i o n o n d r y — a b s o r p t i o n p r o c e s s i n s u l f u r i c a c i d p r o d u c t i o n p r o c e s s a n d s t a i n l e s s s t e e l a n o d e p r o t e c t i o n
现管道腐蚀加剧 ,使用效果不理想的情况。
前已形成冶炼两个系统 、制酸四个系列 ,总产能为 1 0 0 0 k t / a阴极铜 、1 8 5 0 k t / a 硫 酸 的生 产规 模 。
况 ,主要介绍 两套 管道使用对 比、管道腐蚀程度 、腐蚀 部位分析 、 日常漏酸处理等 内容 ,查 找管道腐蚀 的各个
原 因,并通过对管道及负压管的配置等改 进措施解决 阳极保护控制 系统 电位波动大 的问题 ,延长管道使用寿命 ,
实现硫酸长周期安全稳定生产。
关键词 : 不锈钢 ; 浓硫 酸 ; 管道 ; 腐蚀 ; 电位 ; 控制 ; 措施
中图分类号 : T Q1 1 1 . 1 文献标识码 : B 文章编号 :1 0 0 9 — 3 8 4 2( 2 0 1 5) 0 1 — 0 0 1 6 — 0 4
App l i c a t i o n a nd I mpr o v e me n t o f An o de Pr o t e c t i o n o f Su l ph ur i c Ac i d Pi pe l i ne
o f s u l f u r i c a c i d pi pe l i ne a pp l i ca t i o n s i t ua t i o n i n t h e a ct ua l pr o du ct i o n o pe r a t i o n i n Gu i x i s me l t e r ;t wo c o n t r as t i ng p i pi ng c o mpa r e,

阳极保护硫酸酸冷器技术要求协议

阳极保护硫酸酸冷器技术要求协议

硫酸冷却器和辅机设备技术书一.前言本技术说明书仅适用于xxxxxxx公司硫铁矿制酸项目的硫酸冷却器和辅机设备,编制范围为:硫酸冷却器和辅机设备。

如未对本技术书提出差异,招标方将认为卖方无条件响应本标书的要求。

卖方对提供的成套系统设备(含辅助系统与设备)负有全责,即包括分包(或采购)的产品。

分包(或采购)的产品制造商应事先征得需方的认可。

在合同签定后,招标方有权因规范、标准、规程发生变化而提出一些补充要求。

投标人必须所对投设备的技术要求逐条应答并提供相应的描述,简单应答“满足”、“符合”、“达到”或照搬招标文件要求的应答,视为“不接受”招标文件要求。

如有任何偏离必须在技术偏离表中作出描述。

二.投标说明1.投标要求1.1本技术书提出了硫酸冷却器和辅机设备的功能、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

1.2本技术书仅提出了最低限度的技术要求,并未对一切技术细节做出规定,也未充分引述有关标准和规范的条文,卖方应提供一套满足本技术协议和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。

对国家有关安全、环保等强制性标准,必须满足其要求。

1.3如果卖方没有以书面形式对本技术书的条文提出异议,则意味着卖方提供的设备完全符合本技术规范的要求。

如有异议,无论大小,都应在投标书中加以详细描述。

1.4卖方提出的技术标准如与业主方所执行的标准发生矛盾时, 则按较高标准执行。

1.5在签订合同之后,买方保留对本技术书提出补充要求和修改的权利,卖方应允诺予以配合。

如提出修改,具体项目和条件由买方、卖方双方商定。

1.6本技术书是硫酸冷却器和辅机设备订货合同的附件,与合同具有同等法律效力,在技术协议书签订后,应互相按时交换资料,满足卖方的设计和制造进度要求。

1.7本技术书规定了硫酸冷却器和辅机设备的供货范围。

卖方应保证提供的设备是全新的、先进的、可靠的、完整的且组合布置合理的,所供设备必须具有同类型机组运行业绩并被证明成熟产品。

2.经验与资格2.1投标人应具有设计和制造硫酸冷却器产品的成熟技术、经验和相当业绩。

阳极保护浓硫酸冷却器的操作及维护方法研讨

阳极保护浓硫酸冷却器的操作及维护方法研讨

阳极保护浓硫酸冷却器的操作及维护方法研讨郑威(云南三环中化化肥有限公司,云南省昆明市海口镇,650113)【摘要】浓硫酸冷却器阳极保护是利用电化学保护原理,在阳极和阴极通以直流电流使得酸冷却器不锈钢表面形成一层致密的钝化膜,使接触酸的不锈钢腐蚀降低。

本文介绍了阳极保护的基本原理、浓硫酸阳极保护冷却器的操作和维护的方法。

关键字:阳极保护;电化学;钝化膜;腐蚀0引言浓硫酸冷却器是硫酸生产干吸工段的重要设备,阳极保护硫酸冷却器是一种利用电化学保护原理研制的具有极高耐蚀性能的冷却器,具有耐腐性能好,可在高温条件下操作、流体阻力小等优点。

阳极保护是通过外加直流电源的方法,阴极通过密封及绝缘处理后插入硫酸中与阳极形成电流回路,当此系统通以直流电时,使所有接触酸的不锈钢部分的电位升高,此电位升高到一定范围时,就在不锈钢表面形成一层致密的钝化膜,使接触酸的不锈钢腐蚀率大大下降。

1阳极保护工作原理云南三环中化化肥有限公司阳极保护管壳式不锈钢浓硫酸冷却器的结构为固定管板管壳式,采用浓硫酸走壳层、冷却水走管层的方式,换热管采用316L 不锈钢,管板和筒体采用304L 不锈钢,在98%H 2SO 4中最高使用温度95℃,冷却水采用厂内工艺水,循环冷却水中Cl -浓度小于100ppm ,其保护原理是把与浓硫酸接触的全部表面作为阳极,并沿轴向设置数根阴极,通过浓硫酸形成电流回路,以恒电位仪施加阳极电流使设备产生阳极极化,迅速通过致钝电位进入钝化区,并维持其电位在该区域,依靠在钝化区形成的钝化膜阻止浓硫酸对不锈钢的腐蚀。

参比电极提供电位信号,按照其用途可分为控制参比电极、监测参比电极;恒电位仪通过自动改变其输出电流的大小,控制并监测设备相对于参比电极的电位,具有过流保护、电流门限报警、电位区间上、下限报警等功能,恒电位仪HD-A 具有RS232或RS485接口可与FCS 系统通讯。

根据阳极极化特性,阳极保护工作有四个特性区域,分别是AB —活化区、BC —过渡区、CD —钝化区和DE —过钝化区。

阳极保护管壳式酸冷却器控制原理及维护

阳极保护管壳式酸冷却器控制原理及维护
自动控制过程框图如图所示控制电极检测到的控制电位和仪器设定的给定电位相比较后的差值送放大器放大后经手自动切换电路输出到控制电路控制电路完成偏差控制和开机软启动控制策略其输出信号直接控制可控直流电源内的开关电源从而控制可控直流电源的电压电流输出使酸冷器内各电位发生变化通过酸冷器控制电极反馈回来的电位又返回到恒电位仪的比较电路进行比较从而组成一个闭环的电自动控制系统
台金 赛特科 技 开发 有 限公 司生 产 的 阳极 保 护 管 壳 式酸冷却 器 ( 以下 简 称 酸 冷器 ) .这一 新 设 备 的使
C点到 D点 , 电流密度变化很小 , 金属表 面处于稳 定 的钝 化状 态 , D段 称 钝化 区 ; C D点 以后 , 电流 密
度又 开始 随电位上 升 而上 升 , 电位高于 D点 以上 的
有电路基础 的仪器维 护人员就 可分析出来 .电流 取样信号取 自可控直流电源.数码管均实时显示 或巡 检现 场各 参 数 的 实 际量 值 .输 出信 号 为 可控 直 流 电源 的 电压 控 制信 号 , 有 开 机 软启 动 功 能 , 具
根据阳极钝化现象, 把被保护设备的金属表面
作 阳极 , 电解 液 中引 出电极 作 为阴极 , 上 电流 , 从 通
使控制电位和监测电位处于钝化曲线 的钝化区内, 可以达到减轻和防止金属设备腐蚀的 目的.
3 阳极 保护控制系统
我公司使 用的 阳极保 护控 制系统 由阳极 , 阴 极, 各种辅助 电极, 恒电位控制仪, 可控直流 电源 , 控制电缆以及在 阳极与 阴极 间起导电作用的硫酸
称过 钝化 区 .
用改善 了生产环境 , 提高 了生产效率 , 降低 了生产 能耗 .因尝到了实实在在 的好处,0 1 8 2 0 年 月我们 又完成 了用二台酸冷却器取代 干燥铸铁 冷却排管 的改造 .通 过对 四台酸冷器控制仪的安装, 调试 , 以及 酸 冷器形成 钝化 膜 的调 试和 近一 年 来 的维 护 ,

进口阳极保护酸冷却器的使用与探讨

进口阳极保护酸冷却器的使用与探讨
故障原因及其处理方法见表故障原因及其处理方法故障故障原因处理方法高报警控制模块故障检查或更换控制模块电源箱故障检查或更换电源箱元器件参比电极或变送器检查参比电极或变送器酸没有覆盖参比电极把酸冷器内充满浓硫酸工艺状况不好调整工艺运行参数主阴极电位设定过高适当降低主阴极电位设定值高报警设定过低适当提高高报警设定值参比电极线头末接或断线检查接线情况并作相应处理变送器坏更换变送器主控板坏更换主控板变送器输入端线接好低报警控制模块故障检查或更换控制模块电源箱故障检查或更换电源箱元器件到阴极参比电极ei变送器及相关线路问题检查参比电极ei变送器及相关线路必要时更换主阴极电位设定过低适当提高主阴极电位设定值低报警设定过高适当降低低报警设定值主控板坏更换主控板控制参比电极与变送器短路输出开路检查接线排除短路和开路modi模块故障更换modi模块参比电极弄脏清洗参比电极输出电压或电流高f1f5保险丝烧断更换保险丝交流输入电压低调整交流输入电压电源箱或酸冷器接线端子松动或腐蚀检查或处理相关接线端子保险丝腐蚀检查更换保险丝输出电压或电流低modi模块故障更换modi模块187主阴极抽出检修后不易复位
用加强 ,因而易腐蚀 。一旦发现接i mg r。 控制器故 障与处理 。阳极保护 酸冷器 在运行 过程以 Fl ad 控制器出现高低报警故 障 i mg r 3
最多 ,其次是输 出电压 、电流值偏高 或偏 低。故 障原因及其处理方法见表 2 。
们分开 ,独立走线 ,并对信 号线采用 了屏 蔽层 ,上述故障消除 。 ( )首次 出现列 管破 裂漏 酸。1 9 3 9 7年 1 0月 2 0日,阳极保护酸冷器( 3 2 ) El 1 B 首次出现列管破裂漏 酸。分
析其原 因 ,认为主要是 由于 Fl ad 3 i mg r。 控制器 出现高报警后 ,没有正确操作所致 。针对 此次事故 ,工厂提高 了

阳极保护管壳式浓硫酸冷却器的选用

阳极保护管壳式浓硫酸冷却器的选用
,
锅 炉 厂 应 配 合 硫 酸 厂 更 换 冷 却管 束 确 保 安
全 可靠 地 长 周期运 行
30k t
但 每 吨 固体亚
,
t 低 压 蒸 汽 治 理 排 放尾 气 中 硫 酸 钠约 耗 用 5 的 S 姚 可 生 产 亚 硫 酸 钠 2 5 0 Ot a /
,
/
a
硫酸装置 余热 回 收的低 压横 向

介 绍 其在冷却 系统 中 的配 盖 适 宜 的 工 作 李 数以 及 对
循 环水质童的要壳 式 换 热器
冷却

极保护
应用
概述 接 触法 硫 酸 生 产 中 浓 硫 酸冷 却 传统 采
用铸 铁排管
。 ,
冷 却 排管 外 还 采 用 阳 极 保 护 管 壳 式 浓 硫 酸
,
冷却 器 和 板 式 换热 器 近 十 余年 来 国 内 除采 用 铸 铁
、 , 、 、
,
器可 以在较 高 的酸速 下操 作

国 内 旅顺 长 城
不锈钢 厂 提供 的 浓 酸 泵扬 程 )
4 2
m

,
使 用厂
操 作 环 境 好 不 需 每年检修 等 优 点 其 投 资接 近 于铸 铁 冷 却 排 管
,
家可 以 根据 干 吸 塔 的 酸 入 口

高度 管 道 和 阀
, ,
;
Z
0
78
Z 一 55 6
x
s
=
48 5 0
U( / 衬 t/
h K) .
a
23 4 2
) ( 0
硫酸 装 置
,
0
,
.
a 8 MP 蒸 汽 7

薄管板阳极保护不锈钢管壳式浓硫酸冷却器[实用新型专利]

薄管板阳极保护不锈钢管壳式浓硫酸冷却器[实用新型专利]

专利名称:薄管板阳极保护不锈钢管壳式浓硫酸冷却器专利类型:实用新型专利
发明人:龙学义,王淑贞
申请号:CN200920271841.0
申请日:20091119
公开号:CN201569334U
公开日:
20100901
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种薄管板阳极保护不锈钢管壳式浓硫酸冷却器,它是由壳程,管程和阳极保护部件所组成,所述壳程的筒体两端连接有属于管程部分的水箱筒体;其特征在于:在位于壳程的筒体两端内壁,通过焊接固定管板,形成固定换热管束及壳程两端的密封装置;所述管板位于壳程的筒体两端内壁的外沿内侧,所述壳程的筒体与水箱筒体采用焊接密封连接。

本实用新型可以解决传统的浓硫酸冷却器存在的大量使用不锈钢,导致的浓硫酸冷却器的设备投资费用高和报废损失大等技术问题。

申请人:龙学义
地址:116600 辽宁省大连市大连经济技术开发区红梅小区17号楼2单元2楼2号
国籍:CN
代理机构:北京万科园知识产权代理有限责任公司
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阳极保护酸冷却器的控制

阳极保护酸冷却器的控制
第 3 4 期 6卷
有 色 冶 金 设 计 与 研 究
2 0 1 5年
8 月 阳极Βιβλιοθήκη 护酸冷却器的控制 白 天
( 中国瑞林 工 程技 术有 限公 司 , 江西南 昌 3 3 0 0 3 1 )
[ 摘 要 ] 阳极 保 护 的 浓硫 酸 冷却 器普 遍 采 用恒 电位 仪 完 成控 制 功 能 , 但 由于 其 不 能在 D C S中进 行 控
合恒 电位 仪 的 系统 对 酸 冷却 器 进 行 控制 , 将会 提 高 阳极保 护 设备 的运 行效 果 。
p r o vi d ed or f o pe r a t i on ma na g e me nt o f a no d i c p r o t ec t i o n a c i d co o l e r .
Ke y wo r d s a n o d i c p r o t e c t i o n ; p o t e n t i o s t a t ; c o n t r o l p a r a me t e r s ; c o n t r o l s y s t e m
BAI Ti a n
( C h i n a N e r i n E n g i n e e i r n g C o . , L t d . , N a n c h a n g , J i a n g x i 3 3 0 0 3 1 , C h i n a )
Abs t r a c t Po t e n t i o s t a t i s c o m mo nl y ad o p t e d t o c o mp l e t e c o nt r o l f un c t i o n i n a no d i c pr ot e c t i o n co n c e n t r a t e d a c i d c o o l e r ,f l e xi b i l i t y

阳极保护管壳式浓硫酸冷却器常见故障与排除方法

阳极保护管壳式浓硫酸冷却器常见故障与排除方法
需 相应 延长
管 壳式酸 冷却器 的泄漏 比较容 易发 现 当酸 删压 力大 1 f水侧 压力a ( 泵后 流程 的 情况 下 ) q在 . 硫 酸会 由泄 漏处 进入冷却 水 中 , 使水呈 酸 性 , 普 通 p 试纸 就 可检 查 : 日常 操 作 中应 定 期 测 试 . H
简称管壳式酸冷却器) 具有 寿命长、 占地面积小 、
热效 率 高 、 污 染 、 无 日常维 护 费用 低 、 节水 效 果 明 显 等优点 , 已成 为玲却 浓硫 酸 的首选设 备 目前 ,
国内共有约 40 O 余套硫酸装置选用了近 80台管 0
壳式 酸冷却 器 。随着 该设 备 的大 量使 用 , 内供 国 货 商 的 设计 、 技术 已相 当成熟 , 户也在使 用 制造 用 中积 累 了很 多 的经 验 , 目前 国产管 壳 式 酸冷 却 器 最长使 用 时间 已接 近 1 O年 。但 是 我 们也 应 该 看 到. 有些 没备并 未 达 到设 计 寿命 就报 废 了。其 原
工 艺条 件 设 计 为 单 程 或 程 。换 热 管 有 几 种 规
格 : 911x16 1 、 9v ×1 511 和 击I l 1 . 511 1 m 11 12 1 12 1 n 1 7 6 mi ×1511, 管板 上 一般按 正 三角 形排列 l . 1 在 l 12 1
由于管壳式酸冷却器采用奥氏体 不锈钢材质 , 氯
离子 会在其 表 面产 生 孔蚀 , 此严 禁使 用 盐 酸 清 因 洗 。而硫 酸会与 水 中 的钙 、 锾离 子 形 成难 溶 的硫
酸 钙 和硫 酸 镁 , 不 能 用 于 清洗 。硝 酸 清洗 缓蚀 也
收稿 日期 :20 0 o 0 1— 7 6 作者简介 :沈 国栋 ,男 .兰 州兴业树 料 保护有 限 公 司工程师 ,从事化工设备 的开发与销 售. .

阳极保护管壳式不锈钢浓硫酸冷却器操作条件选定

阳极保护管壳式不锈钢浓硫酸冷却器操作条件选定
阳 极保 护
4 方面
关键 词
1
操作 条 件




。 ,
到 d 点 的 电流 密 度 称 为 维 钝 电流 密 度

,

由 此 可 见 将被 保
d 段
,
,

阳极 保 护 管 壳 式 浓 硫 酸 冷 却 器 ( 以 下 简 称 管 壳 ) 是 我 国 八 五 重 点 推 广 的科 技 成 果 之 一 随 着 推 广 应 用 其 优 越 性

通 以 一定 的 阳 极钝 化 电 流 就 会 在 它 的表 面 上 生 成 一 层 高 阻
抗 的 钝化 膜
阳极 保 护


利用 这 种 钝 化 膜 来 防 止 金 属 腐 蚀 的 方 法 称 为
,

名 称
l
阳 极保 护 参数
% H 以为冷却器
一 Z
mV
关 于 金 属 钝 化 现 象 的 理 论 目前 主要 是 薄 膜 理 论

, ,
金属 钝 化 过程 可 用 阳极 极 化 曲线 ( 见 图 l ) 来加 以说 明 电位 从 点 开始上 升
,
电流亦 随着 增大
,
电位到达

b
点后
,
3
硫 酸 温 度 与 浓度 对 阳 极 保 护 效果 的 影 响
在生 产条 件 下 各 种 因 素 的 变 化 会导 致 硫 酸温 度 和 浓 度
,

。 到 b 的 范 围 称 为 活 化 区 从 b 到 的范 围称 为钝 化 c
,
从图 2 可 见 以 A B 线 为 界 分 成 两 个 区 域 A 扫 线 和 二 ( 氏 岌 石) 舞标 线 构成 的 区 域 为 正 常操 作 安 全 区 而 酸温 坐 标 线构 成 的 区 域 为 腐 蚀 产 生 不 稳 定 区

阳极保护浓硫酸不锈钢分酸器的研制与应用

阳极保护浓硫酸不锈钢分酸器的研制与应用

阳极保护浓硫酸不锈钢分酸器的研制与应用[2010-06-08]一、前言随着国内硫酸装置大型化的趋势,对硫酸装置的设计及设备配置要求更严格,为保证装置的长周期运行,国内设备制造企业进行了不断的创新。

一些设备的技术水平已接近国际先进水平。

干吸工段是硫酸装置的龙头,干燥、吸收效率的技术指标对整个硫酸装置的运行起着重要的作用。

干燥、吸收塔效率的高低与喷淋量、硫酸浓度、温度有关,而塔上部的硫酸分配器是其中的关键。

目前常用的分酸器的基本型式有管式分酸器和槽式挂爪分酸器两种,所用材质由早期的铸铁发展到低铬铸铁、合金铸铁。

分酸点一般<20点/m2,整个塔平面的分酸不够理想。

分析其原因主要有两点,首先是因为铸铁的铸造精度低,开孔数量有限;同时安装过程中水平度有偏差;三是沿塔壁有分酸“盲区”。

分酸器的低效率产生的危害是有目共睹的,不仅工艺操作指标达不到最佳,而且产生的酸沫会对下游的设备产生腐蚀。

上述分酸装置都是靠增加材料的壁厚来提高使用寿命,在运行过程中随着使用年限的增加,会不断减薄,分酸效果会更差。

另外一个令使用厂家头疼的问题是检修,由于需要在塔内进行部分组件更换,工作环境恶劣任务繁重,每年的检修工作量大、维修费用大、检修时间太长。

国内外的设备生产厂家对这一关键技术的开发从未停止。

目前已有耐浓硫酸腐蚀的特制合金槽管式分酸器进入中国,分酸点可达22~42点/m2,但价格太高,国内厂家很难接受。

国内的设备厂家经过多年的努力,也开发出了分酸点>42点/m2的带阳极保护的不锈钢槽管式分酸装置,其价格适中,并已在国内多家硫酸企业使用,最长已使用了7年,完全可以满足生产需要。

二、阳极保护不锈钢槽管式分酸器的技术特点为开发长寿命、技术指标满足工艺要求、价格适中的分酸装置,南京高源环保工程有限公司在此项目中采用了多项国内外领先的技术:首先选择了在硫酸行业熟悉的不锈钢阳极保护技术,保证分酸器的实际使用寿命;其次是流体流动模型的建立,针对不同的塔径和流量计算出槽体的数量和规格,使其与落酸管配合达到分酸均匀、保证通气截面积;同时要解决增加、减少上酸量后也能保证分酸的均匀性;结合生产的实际情况,尽可能方便的检修、减少维修工作量充分利用国内外最新的控制理论和成果,开发的恒电位仪要操作简单并能方便地与DCS控制系统相联,由过去的模拟信号发展到目前的全数字信号输出。

阳极保护管壳式酸冷却器的实际应用

阳极保护管壳式酸冷却器的实际应用

2 阳 极 保 护 管 壳 式 酸 冷 却 器 的 使 用
收 稿 日期 :2 0 o — 9 02一 1 2
2 1 正 确 安装 .
作 者 简 介 :张 明 涛 ,男 ,中 国 石 化 集 团 南 京 化 学 工
阳极 保 护管 壳 式 酸 冷却 器 为 卧 式 安 装 , 于 由
业有 限公 司磷肥厂工 程师 ,从事 硫酸设备管 理 。
主 控制 仪器 的 单 根 走 线 距 离 小 于 5 0 m。 每 台 酸
冷 却器 酸进 出 口管 线 都 有 支 架 支 撑 , 防止 重 量 压 在 酸冷 却器 上 造 成 不 良后 果 , 时 在 酸 进 出 口之 同
面状 况 非 常好 , 没有 明显 的腐 蚀 痕迹 , 只是 主 阴极

要 -详细介 绍了 阳极保护 管壳式酸冷却器 在 2 0k a 0 t 硫铁 矿制 酸系统 的应 用情况 , / 已正常运 行 1 4年 , 并
将在 2 0k a硫磺制酸系统 中继续使用 。生产 实践证 明, 备的正确安 装和维 护 , 5 t / 设 操作 中严格 控制 操作 酸温度 、 酸 浓度 和酸流速 , 是保证 阳极 保护管壳式 酸冷却器 的使用效果及 延长其使用寿命 的重要 因素 。 关键词 :阳极保 护 ; 管壳式冷却 器 ; 硫酸 ; 浓 应用
我 厂吸 收酸 温 较 高 , 防止 酸 内 发 生 汽 化 及 汽 阻 为
现象 , 装时 使 其与 水 平 位 置 保 持 1 的倾 斜 角 , 安 。 3
台 酸冷却 器 并 排 安 装 , 台 间 距 为 1~15m, 每 . 以 确保 相互 之 间 的独 立 。为 了降低 线 路压 降和 减少 信 号干 扰 , 制 室 的位 置 尽量 靠 近 酸冷 却器 , 控 使其

阳极保护在浓硫酸长输管线施工中的应用

阳极保护在浓硫酸长输管线施工中的应用
阳极保护在浓硫酸长输管线施工中的应用

殷 达 林
( 冶 建设 集 团 国际 工程 公 司 , 肃 金 昌 7 7 0 八 甘 3 1 0)
摘 要 : 章 以阳极保 护 在 浓硫 酸 管长输 线施 工 中的应 用 为研 究对 象 ,针 对金 昌 中铁 物流 1 0万吨 /年硫 酸管 文 0
金 属 的腐 蚀 是 一 个 电 化 学 过 程 ,即 金 属 氧 化 成 为 带 正 电荷 的 离 子进 入 溶 液 , 在 金 属 和 它 的 离 子 之 间形 成 一 个 电动 势 ,这 就 是 人 们 熟 知 的 电极 电位 。 向没 在 电解 质 溶 液 中 的 金 属 施 加 直 流 电流 ,金 属 的 电极 电位 会 发 生变 化 , 这 种 现 象 称 作 极 化 。所 通 电流 为 正 电流
道 建设 工 程 的实 际情 况进 行 了详 细 的分析 ,以期 为相 关工程 的 实践提供 一些指 导 , 同时对 于相 关领域 的其 他
研 究也 能起 到抛 砖 引玉 的作 用。
关 键词 : 阳极 保 护 ; 浓硫 酸 ; 长输 管线施 工 ; 比 电极 参 中图分 类号 : TG1 4 7 文 献标 识码 : A 文 章编 号 : 0 9 3 4( 0 2 - 0 5 0 1 0 -2 7 2 1 7 0 6 - 2 1)
道 规 格 为 2 9 的 无 缝 钢 管 , 全 长 2 . 2 里 。管 1 8 X 16 公
( )气压 强度试 验时 ,压 力应逐 级缓升 ,其步 4
骤 如下 :
线沿途 穿过铁道 、公路 、河流、农 田,共有弯头3 个 0 左右 ,加压泵房2 ,管线架 空2 。 处 处
( )工程 特 点 二
牢 固 可 靠 ,能 承 受 反 冲 力 的作 用 ,排 放 口不 应 置 于 行

阳极保护管壳式浓硫酸冷却器常见故障及排除方法

阳极保护管壳式浓硫酸冷却器常见故障及排除方法

阳极保护管‎壳式浓硫酸‎冷却器常见‎故障及排除‎方法一、前言阳极保护管‎壳式不锈钢‎浓硫酸冷却‎器(以下简称酸‎冷器)是八十年代‎初期首先由‎国外引进的‎,用于各类制‎酸装置的干‎吸工段浓硫‎酸的冷却,国外主要供‎应商有加拿‎大的凯米克‎公司和美国‎的孟山都公司。

国内设备制‎造厂家于八‎十年代初期‎开始试制酸‎冷器,八十年代中‎期开始在各‎类制酸装置‎中采用。

该设备对国‎内硫酸行业‎的技术发展‎起到了积极‎的作用,成为替代铸‎铁排管的首‎选产品。

寿命长、占地面积小‎、热效率高、无污染、日常维护费‎用低、节水效果明‎显等优点已‎成为浓硫酸‎冷却的首选产品。

目前,国内共有约‎400余套‎制酸装置选‎用了近80‎0台酸冷器‎,随着该设备‎的大规模使‎用,国内供货商‎在酸冷器的‎设计、制造技术已‎相当成熟,用户在使用‎中也积累了‎很多的经验‎,目前国产酸冷器最长‎使用时间已‎近10年。

但有些设备‎并未达到设‎计寿命就损‎坏了,原因有很多‎,主要是国内‎供货商在技‎术上的某些‎差异以及有‎些使用厂家‎对酸冷器的‎使用方法掌‎握不够。

酸冷器在使‎用中有故障发生时,及时正确的‎处理可以很‎快恢复使用‎,处理不当会‎影响正常生‎产甚至使设‎备报废。

笔者根据多年从事‎酸冷器工作‎的经验,简述酸冷器‎本体常见故‎障及处理方‎法。

二、阳极保护管‎壳式浓硫酸‎冷却器的基‎本情况能够钝化的‎金属在某些‎电解质溶液‎中,如果通以一‎定的阳极电‎流,就会发生阳‎极极化,使电位往正方移动‎,当阳极电流‎达到足够的‎数值时,则在金属的‎表面上能够‎生成一层具‎有很高耐蚀‎性能的钝化膜,金属即由活‎态转为钝态‎。

如果继续给‎予较小的电‎流密度,就能维持这‎一钝态,从而防止了‎金属的腐蚀‎,这就是阳极‎保护的基本‎原理。

阳极保护就‎是确保金属‎的电位稳定‎在稳定钝化‎区,阳极保护管壳式‎不锈钢浓硫‎酸冷却器就‎是基于以上‎基本原理设‎计制造的。

管壳式浓硫酸冷却器结垢原因分析及清洗

管壳式浓硫酸冷却器结垢原因分析及清洗

管壳式浓硫酸冷却器结垢原因分析及清洗李立军;董四禄;姜海龙【摘要】介绍浓硫酸冷却器的类型以及管壳式浓硫酸冷却器水侧和酸侧出现结垢的原因分析,并提出解决方法.管壳式浓硫酸冷却器水侧污垢主要成分是CaCO3,可采用酸清洗;酸侧污垢主要成分是硅溶胶,可采用热碱清洗.为防止浓硫酸冷却器结垢,应控制好循环水中钙、镁离子浓度及pH值和干吸系统补充水中二氧化硅质量浓度.对已结垢的酸冷却器进行正确清洗,可提高设备的使用周期及换热效率.【期刊名称】《硫酸工业》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】3页(P64-66)【关键词】浓硫酸冷却器;管壳式;结垢;原因;清洗【作者】李立军;董四禄;姜海龙【作者单位】中国恩菲工程技术有限公司,北京100038;中国恩菲工程技术有限公司,北京100038;中国恩菲工程技术有限公司,北京100038【正文语种】中文【中图分类】TQ051.5浓硫酸冷却器有排管式冷却器、管壳式酸冷却器(带阳极保护或不带阳极保护)和板式酸冷却器等类型。

排管式冷却器结构简单,建设费用低,对冷却水质无特殊要求。

但其因使用寿命短、可靠性差、传热系数低、占地面积大、操作环境恶劣等原因,已被淘汰。

带阳极保护的管壳式酸冷却器采用固定管壳式结构,壳程走酸,管程走水,冷却介质采用工业循环水。

带阳极保护酸冷却器的主材质是316L不锈钢,壳体采用304不锈钢,并附阳极保护装置。

该浓酸冷却器设备紧凑、占地面积小、不易发生泄漏、运行安全可靠、使用寿命长、操作方便。

随着耐热浓硫酸腐蚀的不锈钢的研发及工业化应用,诸如SX、ZeCor等高硅奥氏体不锈钢,可用于制作管壳式酸冷却器而无需附加阳极保护。

这种管壳式酸冷却器进一步简化了设备本身的操作,但由于材料价格较高,使用受到了限制。

板式浓酸冷却器的材质选择由酸浓、酸温决定。

对于酸温小于90℃、w(H2SO4)98%硫酸,可选择Hastelloy C-276;酸温在90~120℃时,可选择HastelloyD-205[1]。

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。 , , 、 、
主 阴极 必 须 与 酸 有 一 定 的接 触 面积

,
故4 F 绝 缘 套 在 壳 程 范 围 内 钻 了许 多小 孔
为 保证 主 阴极 的

安 装 和 定 期 更 换 主 阴极 在 绝 缘 套 内 可 自由滑 动
2
参 比 电极
在 酸 冷 器 的 壳 程 内设 有
,
据此 笔者认 为
、 ,
使 换 热 管 管 板 和 壳 体 等 得 到保 护 电位 仪 和 酸 冷 器 两 部 分 构 成
, , 。

它 由恒
恒 电位仪 自
动 调 节 外 加 电 流 使 被 保 护 部分 处 在 给定 的 控 制 电位 范 围 内 ( 钝 化 区 ) 在 其 表 面 产 生 一 层 钝 化 膜 大 大 降 低 了 酸 冷 器 各部 位 的腐 蚀 速度
:
酸 冷 器 的 管 板厚 度 应 以 管板 刚 度 和 换 热 竹 与 管 板 的 连 接 方
46
硫磷设 计
8
年第

阳 极 保 护 管 壳式 浓 硫曦 冷却 器设 计 若 千 问题 探 讨

( 南 化 集 团 设计 院

南京市 2
48


阳 极 保 护 管壳式 浓 硫 酸 冷却 器 已 在 国 内硫 酸装 置 中推 广 应 用
, 、
、 、 、
,
取 得 了 良好 的 效 果 笔 者 总
,
结 了 工 作 实践 对 主 阴 极 参 比 电 极 管板 换 热 管 膨 胀 节 酸 接 管 折 流 板 和 填料 密封 等提 出 设 计 时 应
, 、
: 定 ① 在 布 管 限 定 圆 内 布满 管 ( K < 1 0 ) 允 许 的 布 管 数 远 大
于 所 需 的 布 管 数 ; ②逐 步 减 少 布 管 限 定 圆 内 周 边 的 布 管 数
,
,


我 院 设 计 的 阳极 保 护 管 壳 式 浓 硫 酸 冷 却 器 的 主 阴 极承 插 式 中心 配 置 示 意
停 车 时 酸 仍 滞 留在 酸 冷 器 内 可
, 。
继 续进 行 阳极 保 护 便 于设 备 检 修 更 换 主 阴极 本 文 就设 备设 计 中 的若 干 问 题 作 一 探 讨
1
主 阴极
主 阴 极有 两 个 作用 一 是 构 成 阳 极 保 护 系统 的 电 回 路
, ,
该绝
在 其 他 条 件 不 变 的情 况 下 笔 者 对 计 算结 果 进 行 了 比 较
:



缘套 有 两 个 作 用 一 是 做 安 装 主 阴极 的 支 承 滑 道 二 是 作 为 酸侧 与 水 侧的 隔 离 层
, 。
论 如 下 ① 管 板 周 边 处 径 向应 力 布 管 区 周 边 剪 应 力 换 热 管
轴 向 应 力 壳 体 轴 向 力 换 热 管 与 管 板 间 的 拉 脱 力 的计 算 值 均 远 低 于 相 应 的 许 用 值 ; ②两 种 设 定 条 件 下 的 各项 计 算结 果 数 值 非 常 接 近 管 板 的各 项 强 度 指 标 均 得 到 满 足 ; ③ 酸 冷 器 骨 板 厚 度 可 用 电 算 程 序 SW 6 进 行 计 算
双 主 阴极 的配 置 形 式 ( 见图 6 ) 其 目 的 仅 为 了 取 得 良 好 的 电
, _
水 ,

吴犷 少 少
主 阴极
,
场分散能力
徽冷 份
换热管
主阴 桩
主阴 极 图
4
图 l
阳 极 保 护 管 壳 式浓 硫 酸 冷 却 器 控 制 系统 示 意
中 心 时 顶 式配 置 示 意
阳 极保护 管壳式浓 硫酸 冷却器 有立 式 和 卧式两 种 布 置 形式
, ,
主 用板
主明 .

(
,
阶 面从主 阴 极配置 示 意
99
年第3 期
阳 极 保 护 管 壳式 浓硫 酸冷 却 器 设 计 若 干 问 题探讨
,
7
由于 主 阴极 的 使 用寿 命 直接 关 系 到酸 冷器 的 性 能 和 使 用 寿 命 故 其选材 一 般 均为 设计 制 造 单 位 的专 利 产 品 或专 有 技

阳极
接地
控 制 监控 参比 参 比 监 控 , 比电 极
统 有 效 运行
主 阴极 的 配 置 形式 随 工 艺 条 件 而 异 通 常 采 用
4
,
的 为中 心 对 顶 式 ( 见 图
控 制 今 比电极
) 若 换 热 面 积 小 可 采用 单根 主 阴 极
,
,
一 端 承 插式 中心 配 置 ( 见图 5 ) 若 换 热 面 积 很 大 则 采 用 断 而


考 虑 的 因 素和 相 关 的 结 构 并 对 管板 厚 度计 算方
主 要 因 素 可 用 电 算程 序 S W 6 进 行 计 算 关键 词
阳极保护
,
,
法 提 出 应 以 其 刚 度 和 换 热 管 与 管板 的 连 接 方 式 作 为 两
酸冷 却 器
设计
管板厚度
计 茸方 法
对 竹 壳 式浓 硫 酸 冷 却器 ( 以 下 简 称 酸 冷 器 )进 行 阳 极 保 护 就 是 根 据 金 属 钝 化 原 理

立 式 布 置 可 简 单地 把 它 支 承 在 干燥 塔 或 吸 收 塔 上 ( 见
, , , ,
图 2 ) 几 乎 不 占用 装 置 的 场 地 面 积 停 车时 酸冷 器 内 的 酸 自 动 流 人 泵槽 管

自身 起 到 上 塔 酸 管 的 作 用 因 而 简 化 了 工 艺 配
,
,
卧式 布 置 多 采 用 鞍 座 支 承 见 图 3 可 满 足 工 艺 配 置 的 泵前 流 程 或 泵 后 流 程 要 求

,
满足 K < 1 0 要 求 使 K 值接 近 于 l ( 允 许 的 布管数 仍大 于 所 需 的 布 管数 )

用 中 国 科 学 院上 海 冶 金 研 究所 研制 的 日中刃
,
2
合金 表 面 套

,
上 述两 种倩况均 可 用电算 程 序 进行计 算
, 。
,
上 聚 四 氛乙 烯 (4 F ) 绝 缘 套 由设 备 上 的 中心 套 管 支 承
。 ,
恒 电 位 仪 一 般 选用 国产 的 2 2

2 系列
,
阳极 保 护 管 壳 式 浓 硫 酸 冷 却 器 的 控 制 系 统 见图
l
示意
图2
立式布置 示 意
图3

御 式 布笠 示 意
恒 电位 仪 \
二 是 适 当配 置 以 取 得 良好 的 电场 分 散 能 力 确保 阳 极 保 护 系
,
1阴极
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