高炉煤气管道腐蚀原因分析及防腐措施
高炉煤气管道腐蚀原因分析及防腐措施
高炉煤气管道腐蚀原因分析及防腐措施摘要:煤气管道是高炉炼铁中最为重要的一部分,与高炉炼铁质量效率直接相关,但是在具体高炉炼铁生产中,可能会因为酸性物质、电化学、氯离子等出现腐蚀,这不仅会影响高炉炼铁的正常开展,同时还会造成严重安全隐患,比如煤气中毒、爆炸火灾等等。
因此文章就对煤气管道腐蚀的原因进行了分析,并提出了相关防护措施,以供参考。
关键词:高炉煤气管道腐蚀;原因;防腐措施1高炉煤气管道腐蚀的原因分析1.1酸性物质出于经济环保的角度考量,高炉煤气除尘的工艺多采用干法除尘,这就会导致原本高炉煤气中含有的硫化氢、氣气、三氧化硫以及二氧化硫等仍然存在于高炉煤气中。
这些物质开始以气态的形式而存在,但是随着其传输距离增长,煤气管道的温度也在逐渐降低,就会导致冷凝水的析出,而这些气体又可以与水发生反应,从而形成具氢离子的酸性腐蚀物质[1],因此,对于含有二价铁离子的高炉煤气管道而言具有较大的腐蚀性,尤其是这些气体与水结合或会出现硫酸与亚硫酸,具有强烈的腐蚀性。
1.2电化学腐蚀由于除尘的方法为干法除尘,因此导致在高炉煤气管道包含的硫酸盐以及氯化物的产生。
这些物质在冷凝水中成为了盐离子,此时便形成了微电池,微电池可以与由碳钢支撑的高炉煤气管道发生化学反应,从而导致高炉煤气管道出现腐蚀的问题,即电化学腐蚀问题,其中含有的盐离子越多,腐蚀的速度就会越快,因为溶液中的导电率增大,在电位差的影响下,高炉煤气管道就会因为反应而损失自己的铁,从而导致其被腐蚀。
在其电位差的影响下,这种反应会持续地进行,并且形成氢氧化铁,在高炉煤气管道中以非晶体的状态析出,从而导致高炉煤气管道的内壁出现了疏松多孔的结果,其抗腐蚀的能力也在逐渐下降[2],甚至有利于氧气的结合,从而导致铁发生了氧化还原反应,对于高炉煤气管道的腐蚀作用增加。
1.3氯离子湿法除尘改为干法除尘后,虽然净煤气中水分含量下降,TRT发电后煤气温度有所升高,水分减少而煤气温度又升高了,使得冷凝水的量有所降低,而冷凝水是煤气管道腐蚀的重要条件,理应使煤气管道腐蚀减轻。
燃气管道锈蚀更换方案
燃气管道锈蚀更换方案燃气管道是连接燃气表和燃气设备的重要管路,作为一个连接器,它需要承受燃气设备所需要的高压和高温环境,同时还需要与空气进行紧密的隔离,以免发生漏气事故。
燃气管道具有安全性和可靠性要求高的特点,所以任何不良的外部因素都会影响其正常运作。
燃气管道锈蚀是燃气管道的一种常见问题,本文将探讨燃气管道锈蚀的原因、危害和更换方案。
燃气管道锈蚀的原因燃气管道的锈蚀主要由以下因素造成:1.燃气的酸性:燃气中含有一定量的酸性气体,例如硫化氢、二氧化硫等,它们容易在管道内形成酸性环境,导致燃气管道金属表面的腐蚀和锈蚀。
2.外部环境:燃气管道的外部环境也是造成管道锈蚀的原因之一。
例如,当燃气管道暴露在雨水和空气中,容易发生锈蚀,这时候会严重影响燃气管道的使用寿命和安全性。
3.管道材料:管道材料的质量也会影响管道的锈蚀情况。
如果使用的管道材料不耐腐蚀或插接件接头处密封不良,就容易引起燃气管道的锈蚀。
燃气管道锈蚀的危害燃气管道锈蚀对人们的安全和健康会造成很大的影响。
当燃气管道长期锈蚀,管道出现开裂、破损等情况时,会导致燃气外泄。
因为燃气是一种易燃易爆的气体,一旦外泄且遇到火源,就会引发火灾或爆炸事故。
这不仅给人们的生命和财产带来极大危害,还可能对周围环境产生污染。
燃气管道锈蚀更换方案在燃气管道锈蚀较为严重的情况下,我们需要考虑更换管道。
下面是一些更换方案:1.修补局部锈蚀部位:当燃气管道仅发生局部锈蚀的时候,我们可以先进行修补或更换对应的部位,这可以大大延长燃气管道的使用寿命。
不过,需要注意修补的承受力不能低于原来的承受力,否则可能会容易出现漏气事故。
2.更换整条管道:当燃气管道锈蚀程度较为严重时,我们需要更换整条管道。
在更换之前需要注意选择材料。
如果燃气管道残留的锈蚀物是在原厂生产阶段就存在的,则需要更换材质更为耐腐蚀的管道材料。
3.替换密封件或连接件:连接件和密封件会增加管道的接头数量,进而增加燃气泄漏的可能性。
高炉煤气管道的腐蚀及预防措施
高炉煤气管道的腐蚀及预防措施分析了高炉煤气管道系统腐蚀的原因,综述了高炉煤气管道腐蚀的几种防治措施及工程应用效果。
1引言目前,钢铁企业为降低高炉冶炼成本,提高产量,广泛应用烧结矿喷洒CaCl2溶液、高炉富氧喷煤、干法煤气除尘、煤气余压发电等技术,其中有些技术的应用会造成副产高炉煤气中酸性组分(如SO2、SO3、H2S、HCl等)含量相对增高。
当各类酸性组分存留在煤气中,遇其温度降至露点以下时,就会有水析出,酸性组分在有水的湿环境下,对管道的酸性腐蚀问题日益凸显。
高炉副产的高炉煤气,为适应国家节能减排的产业要求,现大量采用干法煤气除尘技术,其后配有煤气余压发电装置,当高炉炉顶煤气温度较低时,煤气余压发电出口的净煤气,有可能会低至露点以下。
此类煤气通过全厂管网送往热风炉、加热炉、石灰、烧结、焦化等用户来满足能源需求,据调研,宝钢、衡钢、太钢、首钢等企业的高炉煤气管道都存在不同程度的腐蚀问题,影响到了煤气管网输送安全和使用寿命,因此,采取相应措施防止高炉煤气对管网的腐蚀已刻不容缓。
2管道、设备及附件腐蚀腐蚀性组分随煤气的流动进入下道工序,随着煤气的温降、水分的析出,形成高腐蚀性的酸性物质。
在整个煤气管网中,腐蚀对象为煤气管道、设备及附件。
容易发生腐蚀的部位有:TRT叶片、煤气管道上的补偿器、连接法兰、阀门、排污管、排水器、仪表管等。
具体腐蚀情况分析如下:2.1腐蚀产生过程在高炉煤气酸性成分的产生过程可用如下流程表示:原料(海水冲冼过的进口矿石)—烧结厂(喷洒CaCl2工艺)—炼铁厂(喷煤工艺所产荒煤气)—煤气净化(干法除尘工艺)—余压发电(干式TRT工艺)—全厂净煤气管网(酸性组分高炉煤气)。
2.2化学腐蚀机理高炉煤气管道腐蚀机理可用如下化学方程式表示:SO3+H2O=H2SO4,SO2+H2O=H2SO3Fe+H2SO4=FeSO4+H2,Fe+H2SO3=FeSO3+H2Fe+2HCl=FeCl2+H2等。
高炉煤气管道腐蚀原因分析及防腐措施
94研究与探索Research and Exploration ·监测与诊断中国设备工程 2019.12 (下)对于钢铁企业而言,高炉煤气是在炼铁的过程中所产生的可以燃烧的气体,其中有二氧化碳、一氧化碳以及氮气等,并不具备较高的发热值,如果想利用高炉煤气需要先对其执行除尘操作,当前的科学技术对于高炉煤气的除尘主要以布袋干法除尘为主。
然而,虽然解决了除尘过程中的环保性问题,但是钢铁企业却仍然需要面临一个问题,即高炉煤气管道腐蚀的问题,如果不及时处理此问题,就会导致高炉煤气管道出现开裂或者穿孔,最终导致高炉煤气发生泄漏,不仅仅会导致安全事故,还会导致企业损失部分的高炉煤气,属于经济成本的损失。
1 高炉煤气管道腐蚀的原因分析高炉煤气管道是钢铁企业非常重要的一部分,因为在钢铁企业工作运行过程中,高炉在炼铁的过程中会产生一些煤气,这些煤气为可燃性的气体,可以进行二次利用,帮助钢铁企业节约燃料的成本,因此,对于运送高炉煤气的高炉煤气管道应当慎重对待,如果高炉煤气管道因为腐蚀等问题出现了裂缝或者穿孔,一旦高炉煤气发生泄漏,其中的一氧化碳进入到空气中,不仅容易导致现场的工作人员出现一氧化碳中毒,还可能会导致其发生爆炸等问题,对于现场的工作人员的生命安全构成威胁,一旦发生爆炸事故,在钢铁企业高炉煤气管道腐蚀原因分析及防腐措施李颖(唐山中厚板材有限公司,河北 唐山 063000)摘要:高炉煤气管道是钢铁企业的重要组成部分。
导致高炉煤气管道发生腐蚀的原因主要有酸性物质、电化学腐蚀、氯离子以及管内磨损与应力。
随着我国对钢铁的需求量逐渐加大,钢铁厂需要进行的高炉炼铁工作越来越繁重,与此同时,产生的高炉煤气也越来越多。
本文针对高炉煤气管道的防腐工作进行了分析,旨在避免安全事故发生。
防腐措施主要包括控制高炉原料、改进煤气系统、涂敷防腐涂层以及优化管道系统设计及加强管道监测控制。
关键词:高炉;煤气管道;腐蚀;原因;防腐中图分类号:TF32 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2019)12(下)-0094-02中便有可能会产生连锁反应,最终发生大型的安全事故。
论高炉煤气管道腐蚀原因分析及防腐措施
论高炉煤气管道腐蚀原因分析及防腐措施摘要:结合当前的高炉煤气管道的运行情况,从自身的管理经验出发,重点分析了高炉煤气管道腐蚀的原因,并有针对性地提出了有效的高炉煤气管道防腐的预防措施以及有效解决方案,希望对于今后保障高炉煤气管道的安全运行具有一定帮助。
关键词:高炉煤气,煤气管道,腐蚀因素,防腐措施在钢铁企业的生产过程中,高炉煤气则是炼铁环节中产生的燃烧气体,其并没有足够的发热值,为了能有效对其充分利用,则应重视所涉及到的除尘技术,当前大都是采用以布袋干法除尘为主的方式。
另外,钢铁企业还不能忽视高炉煤气管道腐蚀的问题,如果不加以重视,则会造成高炉煤气管道存在着开裂或者穿孔的风险,这样容易出现高炉煤气的泄露情况,不仅会造成企业的经济损失,还存在着很大的安全事故隐患。
1 高炉煤气管道腐蚀的原因分析1.1 电化学腐蚀在经过干法除尘的基础上,特别容易造成高炉煤气管道中存在着一系列的氯化物、硫酸盐等物质,在经过冷凝水的作用下,能出现盐离子,构成微电池的环境,这样就会实现和碳钢支撑的高炉煤气管道存在着化学法应,容易引发高炉煤气管道的腐蚀问题,这就是电化学腐蚀情况。
如果存在着越多的盐离子则会造成越快的腐蚀情况,在溶液导电率增大情况下,则会存在着高炉媒体管道由于反应而造成铁的损失,从而存在着腐蚀问题。
在电位差的继续作用下,能够形成氢氧化铁,通过非晶体的状态从管道中析出,这样就容易造成疏松多孔的情况,造成管道整体的抗腐蚀性大大下降,加速高露煤气的管道腐蚀。
1.2 酸性物质从经济环保的角度进行考虑,主要是采用干法除尘的方式,这样就会造成高炉煤气中依然存在着硫化氢、氯气、三氧化硫以及二氧化硫等气体,具有一定腐蚀性的气体则会造成管道容易受到腐蚀。
在具体的干法除尘环节,随着对其运输距离越来越长,则会造成煤气管道温度逐步降低的情况,造成冷凝水析出,通过进一步和水的反应而形成具氢离子的酸性腐蚀物质,具有较大的腐蚀性,特别是在水作用下,而会造成存在着硫酸与亚硫酸情况,造成腐蚀性增强。
浅析工业煤气管道腐蚀及处理措施
浅析工业煤气管道腐蚀及处理措施一、工业煤气管道腐蚀的原因和类型工业煤气管道腐蚀的原因有很多,包括氧化腐蚀、微生物腐蚀、地下腐蚀和干腐蚀等。
其中,氧化腐蚀是最普遍也是最常见的一种腐蚀类型。
此外,不同类型的腐蚀都有各自的特点和危害。
氧化腐蚀:工业煤气管道在长时间暴露于空气中,会和含氧气的空气发生剧烈反应,产生氧化腐蚀现象。
氧化腐蚀会导致管道表面的金属材料逐渐被氧化,形成锈斑、划痕等,从而使管道强度下降,甚至炸裂。
微生物腐蚀:微生物腐蚀是指一些微生物会在有氧或无氧环境中生长繁殖,从而产生酸性或碱性物质,直接侵蚀管道表面金属。
这种腐蚀通常直接影响管道的强度和健康。
地下腐蚀:工业煤气管道安装在地下时,会受到地下水、土壤、河流等自然因素的影响,从而产生地下腐蚀。
这种腐蚀主要是由于地下水中含有的酸、硷等化学物质,以及地下微生物的侵蚀导致的。
干腐蚀:干腐蚀是指工业煤气管道表面因为长期暴露在干燥的环境中而引起的腐蚀。
这种腐蚀通常会使得管道表面粗糙不平,强度下降,甚至炸裂。
二、工业煤气管道腐蚀的诊断和监测方法工业煤气管道腐蚀的诊断和监测是非常重要的环节,它能够及时对管道的腐蚀情况进行判断,从而采取有效的措施进行减少腐蚀。
常见的诊断和监测方法包括:无损检测:无损检测是指通过非破坏性方法对管道进行检测,包括超声波、磁测试和涡流测试等,既能检测管道腐蚀情况,又不需要对管道进行开挖或拆卸。
现场检测:现场检测是指在管道使用过程中,对管道进行定期检测,包括外观检测、摸痕检测和金属材料化学成分分析等。
监测记录:监测记录是对管道进行日常监控,并及时记录下腐蚀情况、管道材料的使用寿命和其他重要信息等。
三、防止工业煤气管道腐蚀的方法防止工业煤气管道腐蚀的方法种类多样,可以通过多种措施进行预防。
常见的防腐措施包括:工程设计防腐:在工程设计中,应该采用优质的材料,设计合理的防腐措施,并在管道的涂层上加入抗腐剂等。
外表防腐:对于已经投入使用的管道,应该对管道进行补漆、防腐、包覆等措施,以达到对管道进行保护和延长使用寿命的目的。
谈钢铁企业煤气管网的腐蚀和防治措施
谈钢铁企业煤气管网的腐蚀和防治措施摘要:钢铁企业煤气管网的腐蚀原因有多种,严重影响了煤气管网的使用寿命和安全运行,因此需充分了解产生腐蚀的原因,进而做好防治工作。
本文对煤气管网腐蚀和堵塞原因进行了简要分析,同时提出了可行的防治方案。
关键词:煤气管网;腐蚀;防治措施前言:高炉、焦炉以及转炉煤气管网的运行质量,也对钢铁冶金企业产生一定影响,因此保持煤气管网的稳定运行有重要价值。
然而煤气管网系统的长期运行背景下,管路腐蚀严重、管中沉积物较多,造成了运行中的安全风险,制定合理的防范方案。
本研究对煤气管网腐蚀原因进行分析,结合煤气管网腐蚀的现实情况,提出了相关防治理念。
一、腐蚀原因分析(一)化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀以及电化学腐蚀的根本区别在于,电化学腐蚀状态下,金属表面隔离的阴极和阳极中可以发现小微电流的存在,而化学腐蚀是无法造成微电流状态的。
煤气管网内部腐蚀中,化学腐蚀与电化学腐蚀问题均有存在,同样也是内部腐蚀问题产生的关键性因素。
煤气中有硫化氢以及二氧化碳和部分氧气的存在,这都是引发管道内部化学腐蚀损害的关键性问题[1]。
其中,内部化学腐蚀的常见性问题包括无硫气腐蚀、酸腐蚀和氧腐蚀。
引发无硫气腐蚀的主要原因包括二氧化碳和氧化氢;引发酸腐蚀的主要原因有氧化氢及硫化氢;引发氧腐蚀的主要原因为氧气和氧化硫。
无硫腐蚀会导致金属出现一般腐蚀或者局部腐蚀问题的发生,相对温度在60%以下时,二氧化碳不会对钢造成侵蚀,但是二氧化碳具有易溶于水的特性,和水作用后会产生碳酸,导致水的PH值下降,使得水具备腐蚀性能。
从具体的研究实践进行分析,二氧化碳溶于水后,使得溶液产生酸性,且二氧化碳分压及温度升高的过程中,溶液的腐蚀能力也会有所增强[2]。
不同温度以及二氧化碳分压下显示,60℃和90℃时,分压会下降到每平方厘米0.07N左右,腐蚀速度可以达到0.2mm/a以及0.56mm/a。
不仅如此,同时含有二氧化碳和氧的水,腐蚀性较只含有相同气体的水更高。
高炉煤气管道腐蚀原因分析及防腐措施
高炉煤气管道腐蚀原因分析及防腐措施发布时间:2023-03-02T01:43:15.523Z 来源:《中国建设信息化》2022年第20期作者:唐瑞权[导读] 伴随着新时代的到来,我国大部门高炉都已经采用干法除尘系统,唐瑞权中天钢铁集团有限公司江苏常州 213100摘要:伴随着新时代的到来,我国大部门高炉都已经采用干法除尘系统,干式除尘器基本不用水,不仅节水,而且符合国家的环保政策,同时还有提高TRT的发电量,降低焦比等作用,能为企业带来可观的经济效益。
但是,同时面临着高炉煤气管道和设备腐蚀加快,使用寿命严重缩短。
进而造成有毒有害的高炉煤气泄漏,引起中毒、着火和爆炸等安全事故。
为了确保高炉煤气的正常使用,就一定要将煤气管道发生腐蚀的原因分析透彻,并且找到相对应的防腐措施,进一步从根本解决煤气安全的问题。
因此,本文首先对高炉煤气管道出现腐蚀情况的主要原因进行分析,同时提出有针对性的防腐措施。
关键词:高炉煤气;管道腐蚀;原因分析;防腐措施Analysis of Corrosion Causes of Blast Furnace Gas Pipeline and Anti corrosion MeasuresTang RuiquanZhongtian Iron and Steel Group Co., Ltd. Changzhou 213100, JiangsuAbstract: With the arrival of a new era, most blast furnaces in China have adopted dry dedusting systems. Dry dedusters basically do not use water, which not only saves water, but also conforms to the national environmental protection policy. At the same time, it can also improve the power generation of TRT and reduce the coke ratio, which can bring considerable economic benefits to enterprises. However, at the same time, the corrosion of blast furnace gas pipeline and equipment is accelerated, and the service life is seriously shortened. This will cause toxic and harmful blast furnace gas leakage, poisoning, fire, explosion and other safety accidents. In order to ensure the normal use of blast furnace gas, it is necessary to thoroughly analyze the causes of corrosion of gas pipes, and find corresponding anti-corrosion measures to further fundamentally solve the problem of gas safety. Therefore, this paper first analyzes the main causes of corrosion of the blast furnace gas pipeline, and puts forward targeted anti-corrosion measures. Key words: blast furnace gas; Pipeline corrosion; Cause analysis; corrosion prevention在目前的新时代发展过程中,副产的高炉煤气在钢铁企业中使用率逐步增加,但近些年煤气管道腐蚀问题日益突出。
钢厂高炉煤气管道泄漏原因分析及修复
钢厂高炉煤气管道泄漏原因分析及修复摘要:煤气输送管道在炼铁生产过程中极易发生因冲刷和腐蚀情况造成的泄漏,未经除尘的煤气颗粒度较大会产生冲刷泄漏,煤气中的酸性物质易造成管道腐蚀泄漏,煤气泄漏后由于其毒性会造成高炉生产的停台或人员中毒,因此,寻找有效的方法,分析煤气泄漏的原因,有效地处理煤气泄漏,是高炉设备维修人员的当务之急。
关键词:煤气管道;泄漏原因;修复技术煤气气体成分复杂,含CO2,O2,CO,H2,CH4,N2还有水,焦油等,煤气气管道常为碳素钢,容易发生孔蚀,造成管道穿孔和泄漏。
腐蚀部位的腐蚀产物中一般含极高的S与O,主要由硫化铁和氧化铁组成。
在水的存在下,CO2形成H2CO3,形成后在水的介质上进行电离,其水溶液是酸性;高浓度悬浮的固体对腐蚀也会产生很大的影响。
悬浮的固体浓度太高的话,会在系统中的大量积存,形成多孔沉积物,堆积在管道底部,形成集中于周围金属的浓差电池造成局部腐蚀;高炉生产过程中的一些原料有的经过海水清洗,海水中含有极高的氯离子,其也具有很强的腐蚀性在成腐蚀,也极易形成NH4CI等固体沉积在管道底部或角落里造成局部腐蚀。
1、缺陷修复技术管道发生泄漏时,特别是煤气管道,因为管道中输送的为煤气为有毒性气体,很多企业都会在泄漏发生时第一时间及时处理以免事故的扩大化造成损失。
下面介绍几种处理煤气管道泄漏的方法1.1局部泄漏后的带压焊补在管道发生泄漏是常规是切断相连通的管道蝶阀和眼镜阀或插入盲板,然后再对管道进行蒸气吹扫,待吹扫合格后再进行焊接,这样处理时间较长一般都会造成设备停台。
压力焊通常用于修复管道裂纹。
焊接前,轧制接近管径的箍,减压后在管缝处组合半圆形箍,进行角焊。
该方法的安全措施务必严格,并安排细致的工艺方案。
1.2环氧树脂套管修复高硬度材料用于满足管线和套管之间的环状间隙,以提供对缺陷区域的有效支持。
环氧化合物可以充分结合管道和套管,提供轴方向和圆周方向的支持。
钢壳和环氧泥浆提供了强大的膨胀抑制。
炉管腐蚀的起因与对策
炉管腐蚀的起因与对策摘要:由于炉管处于非常特殊的运行环境,温度、压力以及腐蚀性介质使其具备遭受多种腐蚀的条件,只有充分认识这些腐蚀的起因,才能采取有效的预防措施,使炉管免遭腐蚀破坏。
炉管腐蚀往往是一综合性问题。
多种腐蚀可能同时出现,它们可能相互促进,也可能互为因果关系。
因此,在采取预防措施时,要全面系统地分析腐蚀起因,进行综合治理。
此外,炉管的防腐有时还需从锅炉效率以及环境污染等多方面综合考虑。
关键词:炉管腐蚀;预防措施;腐蚀起因一、管内腐蚀1、汽水腐蚀汽水腐蚀是由于金属铁被水蒸汽氧化而发生的一种化学腐蚀。
汽水腐蚀是过热器管的主要腐蚀形式,在蒸发管中当发生汽水分层或循环停滞时也会发生,其特征是均匀腐蚀。
过热蒸汽在450℃时,可直接与铁发生下列反应:3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2↑当温度为570℃以上时,其反应生成物为Fe2O3:Fe+H2O→FeO+H2↑2FeO+H2O→Fe2O3+H2↑,防止汽水腐蚀的方法有:消除倾斜角度较小的蒸发段,确保水循环正常,对于过热温度较高的过热器,应采用耐热、耐腐蚀性能较好的合金钢管等。
2、碱腐蚀碱腐蚀是通过强碱的化学作用,使管内壁面的Fe3O4保护膜遭到破坏,而后使金属基体遭到进一步氧化的一种化学腐蚀。
例如对于苛性碱(NaOH),它通过如下反应:4NaOH+Fe3O4→2NaFeO2+Na2FeO2+2H2O使Fe3O4保护膜遭到破坏,露出的铁直接与NaOH发生如下反应,使金属表面不断腐蚀:Fe+2NaOH→Na2FeO2+H2↑炉水的酸碱性应由添加HCl和NaOH来调节的,当pH 值保持在10~11时,铁的腐蚀速率变得很小。
如果pH值保持在13以上,就会发生较严重的碱腐蚀。
碱腐蚀与水处理方法关系很大,氢氧化钠处理法是添加NaOH将pH值保持在10-11左右,并用磷酸三钠来除去硬度的方法。
该方法的缺点是固体物质较多,它们附着于管内表面造成碱浓缩,产生碱腐蚀的危险很大。
煤气管道腐蚀的原因分析及管控措施
煤气管道腐蚀的原因分析及管控措施摘要:随着社会的不断进步和人们生活水平的不断提升,不仅仅是能源方面的需求越来越大,人们对发展过程中带来的环境问题更是越来越重视,在企业的生产过程中对于煤气的使用更是采用了相当多的技术手段来提升煤气燃烧的效率。
在现有的煤气利用方面采用有燃气-蒸汽联合循环发电的方式,以达到清洁燃烧的目的。
燃气-蒸汽联合使用主要是利用通过降尘加压后的煤气充分的与空气混合后在汽轮机内燃烧从而将燃烧的热能转换为汽轮机的动能,推动汽轮机开始做功,进而产生电力。
同时在燃烧过程中由于有蒸汽的参与,当释放的蒸汽能够进入到蒸汽轮机内继续推动蒸汽轮机进行做功,充分的发挥余热再利用的方式产生电能,从而达到循环利用,联合发电的目的。
关键词:煤气管道;腐蚀原因;管控措施煤气管道内腐蚀的关键与气体成分有关。
煤气管道内防腐是缓解管道腐蚀的较好方法。
环氧树脂耐高温防腐层可用于加热炉煤气管道和钢炉煤气管道的防锈,玻璃鳞片胶泥或石墨烯防腐层可用于炼铁高炉煤气管道。
虽然石墨烯防腐涂层在钢铁厂的应用尚处于实验阶段,但由于其高比表面积、低占用率、化学可靠性和良好的物理性能,最终将在钢铁厂天然气管道中具有良好的应用前景。
1煤气管道内腐蚀原因1.1高炉煤气管道腐蚀近年来,炼铁高炉干式降尘工艺已广泛应用于大中型炼铁高炉,焦炉煤气管道及辅助设备的快速腐蚀十分明显。
氯离子和酸碱冷凝液是导致焦炉煤气管道腐蚀甚至泄漏的关键因素。
低合金钢相对容易受到氯离子的腐蚀,氯离子容易吸附在不锈钢涂层上,并与涂层中的正离子熔合,生成可溶性氟化物,形成点蚀孔,然后在地应力的作用下,裂纹在点蚀孔处形核并扩展。
不锈钢板的腐蚀是由氯离子和地应力腐蚀引起的复合形状腐蚀。
在氯离子性质下,碳钢的腐蚀行为包括对称腐蚀和点蚀。
溶液中的氯离子成分不会损害碳钢的对称腐蚀。
氯离子不是诱导点蚀的必要条件,这与不锈钢板的点蚀诱导机理明显不同。
氯离子的出现大大促进了碳钢点蚀诱导的全过程,显著提高了碳钢点蚀诱导的敏感性。
燃气高压管道防腐工程施工
燃气高压管道防腐工程施工随着城市燃气事业的快速发展,燃气高压管道作为城市燃气输配系统的重要组成部分,其安全运行至关重要。
然而,高压燃气管道长期处于地下潮湿环境,容易受到腐蚀的影响,从而导致管道壁厚减薄、强度降低,甚至发生泄漏、破裂等严重事故。
为了确保燃气高压管道的安全稳定运行,提高管道使用寿命,进行防腐工程施工显得尤为重要。
一、燃气高压管道腐蚀原因分析1. 化学腐蚀:燃气高压管道主要材质为钢管,钢管在潮湿环境中容易发生化学腐蚀,导致管道壁厚减薄。
2. 电化学腐蚀:由于燃气高压管道通常埋设于地下,周围土壤中的水分、氧气和电解质会形成电解质层,使管道形成原电池,导致电化学腐蚀。
3. 微生物腐蚀:地下土壤中的微生物在代谢过程中会产生酸性物质,对燃气高压管道产生腐蚀作用。
二、防腐工程施工方法1. 涂层防腐:在燃气高压管道表面涂覆一层防腐涂料,形成保护层,隔绝管道与腐蚀环境的直接接触。
常用的防腐涂料有环氧树脂、聚氨酯、氟碳涂料等。
2. 防腐衬里:在燃气高压管道内部衬上一层防腐材料,如玻璃钢、塑料等,提高管道的耐腐蚀性能。
3. 阴极保护:通过在燃气高压管道周围安装阴极保护系统,对管道进行电化学保护,降低管道腐蚀速率。
4. 防腐绝缘接头:在燃气高压管道沿线设置防腐绝缘接头,防止腐蚀介质沿管道传播。
三、防腐工程施工流程1. 前期准备:对燃气高压管道进行现场调查,了解管道运行状况、周围环境及腐蚀情况,制定防腐工程施工方案。
2. 表面处理:对燃气高压管道进行清洗、除锈、打磨等表面处理,确保涂层与管道表面粘结良好。
3. 涂层施工:按照涂料要求进行涂层施工,确保涂层均匀、连续、无气泡、无裂纹。
4. 检查验收:涂层施工完成后,对防腐工程进行检查验收,确保施工质量符合规范要求。
5. 阴极保护施工:在防腐工程验收合格后,进行阴极保护系统的安装和调试,确保系统正常运行。
四、防腐工程施工注意事项1. 施工过程中,应严格遵守施工方案和操作规程,确保施工安全。
干式除尘高炉煤气管道腐蚀原因分析及建议
干式除尘高炉煤气管道腐蚀原因分析及建议摘要:干式除尘高炉煤气管道及与煤气接触的设备普遍存在着严重的腐蚀现象,如何解决腐蚀问题已迫在眉睫。
针对以上存在的问题,本文经过原因分析,提出可行性建议。
关键词:煤气腐蚀建议一、前言在钢铁冶炼过程中,高炉煤气一方面是生产副产品,另一方面也是主要生产的能源提供者,高炉煤气都是通过管网被送到轧钢厂、电厂、烧结等使用单位,形成了庞大的煤气输送管网。
煤气在输送过程中,温度逐渐降低,煤气中的水蒸汽和酸性气体不断析出形成酸液对煤气管壁造成严重腐蚀,导致腐蚀穿孔,引起煤气管道泄漏频发,这不仅存在煤气泄漏等安全隐患,还会增加维修费用,给企业造成了一定的经济损失。
二、腐蚀产物分析1、未知腐蚀气体加剧高炉煤气管道腐蚀,高炉管道煤气泄漏造成被迫停运检修,高炉煤气管壁腐蚀如下图。
图1 高炉煤气管壁腐蚀图2、取下未知腐蚀物,样品通过X射线-单晶衍射仪分析,腐蚀产物组成为:三、腐蚀机理高炉煤气虽然采用干法除尘,但气相介质中还会残留一定数量的粉尘和饱和水汽,除此之外,煤气中还会有不能完全清除的油雾及高炉原料中的酸性气体,(如:H2S、HCl、CO2等)最终进入煤气管网的为气-汽-固组成的多相流。
在煤气进入煤气管网之前,先要进入TRT膨胀做功,所以在进入煤气管网后随着煤气的输送温度逐渐降低,煤气中酸性气体溶解在凝结水中在金属管壁表面形成酸性水膜,对管壁表面造成化学和电化学腐蚀。
腐蚀后的金属表面光滑度急剧下降,同时由于煤气的温度、压力的下降,煤气中的一些成分会发生反应,形成无机盐化合物,溶解在凝结水中和形成无机化合物晶体附著在金属表面,加剧了煤气管网的腐蚀,从而导致腐蚀穿孔频发,影响整个系统安全平稳的运行,造成了一定的安全隐患和经济损失。
1.三氧化二铁的生成第一步铁与管道中酸性物质反应:Fe+2H+=Fe2++H2第二步二价铁易被氧化,与煤气中的少量氧气反应4Fe2+ + O2 +?2H2O=4Fe3+ + 4OH-第三步三价铁在pH值大于2.7的条件下发生水解反应Fe3++3H2O=Fe(OH)3+3H+第四步氢氧化铁在管道温度下发生脱水分解反应2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O2. 碳酸亚铁的生成由于高炉煤气中氧气含量很低,不能被充分氧化的二价铁离子与碳酸跟(煤气中二氧化碳溶于水相而产生)反应,生成碳酸亚铁沉淀Fe2++CO32-=FeCO3三、建议1、煤气进入主管网前增加脱水设备为解决高炉煤气酸性问题,大多冶金企业普遍投入喷碱塔设备,在运行过程中消耗大量水源,处理后的煤气水分增大,影响煤气品质。
日钢高炉煤气腐蚀性分析及改进措施
日钢高炉煤气腐蚀性分析及改进措施摘要:针对日钢煤气管道及使用煤气设备的腐蚀,通过对高炉煤气成分进行分析、煤气排水器析出水成分进行检测,找出高炉煤气对管道、设备腐蚀的主要因素。
结合高炉冶炼特点,研究氯元素在在高炉内的行为,寻求降低高炉煤气腐蚀性的方向。
从而延长煤气设施寿命,降低设备维护成本及生产运行成本关键字:高炉煤气腐蚀改进1前言日钢3000m³高炉于2022年9月12日投产,投产后不久,发生煤气排水器下降管腐蚀漏水、煤气管网补偿器腐蚀漏水、热风炉煤气换热器排水管腐蚀漏煤气等问题。
2023年2月14日计划检修发现TRT转子叶片腐蚀严重,已无法继续安全生产,被迫停机返厂维修。
煤气管道腐蚀不仅造成煤气泄露、污染环境,带来重大安全隐患,更有甚者会导致设备损坏进而发生爆炸的可能。
2煤气设施腐蚀现状高炉休风后卸下煤气插板阀发现阀体内部通风面表面腐蚀坑洼不平,煤气排水器下降管腐烂,TRT叶片涂层脱落、腐蚀严重,TRT大盖密封面存在不同程度腐蚀。
3煤气腐蚀性分析3.1煤气成分检测为了探究腐蚀机理,寻找煤气腐蚀的根源,对煤气、煤气排水、管道沉积物进行检测。
高炉煤气管道新拆卸的管段内沉积物和在役管道内沉积物取样,样品的 EDS 分析结果见表1。
黑色物质含量相对较多的是 FeCO3和 NH4Cl。
黄色物质中晶体物质主要是 NH4Cl。
NH4Cl 在 3 种样品中都有出现,这主要是由于 NH4Cl 容易形成晶体。
2022年7月份在大高炉1#热风煤气管道排水器排水检测PH值为0.86、氯离子25580mg/L,排水器煤气水PH值:0.89。
属于强酸性液体。
2023年2月18日煤气水检测结果PH值1.72,氯离子1480mg/L。
表2为煤气管道冷凝水的成分分析,可以看出主要化合物为氯化物,其次是硫酸盐。
表1:管道沉积物化验结果元素黑色物质层黄色物质层黄色物质层黑色泥浆状物质质量分数%摩尔量分数%质量分数%摩尔量分数%质量分数%摩尔量分数%质量分数%摩尔量分数%C17.8732.853.426.456.5314.8617.3732.21O25.1034.6417.6224.9622.6238.6228.7640.04S i1.931.52---- 1.160.92S 5.914.07-- 4.183.565.874.08C l32.9320.5052.6433.6536.8328.3718.9211.89F e16.266.436.312.5629.8314.5922.358.91N--20.0132.38----C u ------ 5.571.95表2:煤气冷凝水分析项目检测依据水样A水样B水样C水样D水样EpH 值GB 69204.3.13.52.64.5硫酸盐mg/L HJ/T 84-1930-6940-氯化物mg/L HJ/T 84552048501040214099.2硝酸盐mg/L HJ/T 84-2.4-2.32-碳酸盐mg/LGB/T8538<0.75---<0.75重碳酸盐mg/LGB/T8538<0.75---<0.75钙 mg/LUSEPA200.7-8.92-5.26-铁 mg/LUSEPA200.7-4570-2430-钾 mg/LUSEPA200.7-4.5-2.4-钠 mg/LUSEPA200.7-2.94-0.88-镁 mg/LUSEPA200.7-14.3-1.4-对煤气进行现场取样分析,日钢高炉煤气中主要的酸性成分是氯化氢,而硫化氢、二氧化硫、三氧化硫(硫酸雾)的含量值都低于检测设备的下限表3:高炉煤气成分分析项目检测依据实测排放浓度mg/m3气体流速kg/h体积分数%氯化氢HJ549-2009 环境空气和废气氯化氢的测定0.2466.67*10-21.66×10-5硫化氢HJ/T 57-2000 固定污染源排气中二氧化硫的测定定电位电解法<0.007(设备测量下限)二氧化硫GB 14554-1993 恶臭污染物排放标准<0.042(设备测量下限)--硫酸雾HJ544-2009 固定污染源废气硫酸雾的测定离子色谱法<0.08(设备测量下限)--通过对析出物、冷凝水、煤气检测分析结果进行综合分析,氯元素在高炉煤气管道腐蚀问题中起到非常关键的作用。
关于燃气管道锈蚀的整改方案及措施
关于燃气管道锈蚀的整改方案及措施下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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燃气管道锈蚀是一项严重的安全隐患,可能导致泄漏、爆炸等事故,对人民生命财产安全造成严重威胁。
高炉煤气管道腐蚀原因
高炉煤气管道腐蚀原因
高炉煤气管道腐蚀的原因主要包括以下几点:
1. 酸性物质的侵蚀:高炉煤气中含有硫化氢、氯化氢、三氧化硫以及二氧化硫等酸性物质。
在干法除尘工艺中,这些酸性气体可能仍然残留在煤气中,对管道金属产生化学腐蚀。
2. 氯离子的影响:氯离子会吸附在管道材料上,与正离子反应生成可溶性氯化物,这可能导致点蚀的形成。
在地应力的作用下,裂纹容易在点蚀孔处形核并扩展,从而加剧管道的腐蚀和泄漏风险。
3. 电化学腐蚀:水在管道内壁形成的亲水膜可以作为电解质,促进了电化学腐蚀的发生。
这种腐蚀形式通常伴随着电流的流动,导致金属逐渐溶解。
4. 缝隙腐蚀:在管道连接处、衬板、垫片、管道焊缝(尤其是单面焊缝)、设备污泥沉积处、腐蚀产物附着处、金属涂层破损处等,由于这些地方容易积聚腐蚀性物质,因此容易发生缝隙腐蚀。
5. 应力腐蚀:高炉煤气中的氯化物、溶液中的氯离子、硫化物等可以对不锈钢产生应力腐蚀。
湿的一氧化碳、二氧化碳混合气(高应力)、硫化氢、硝酸盐溶液、碱液等对碳钢低合金钢也会产生应力腐蚀。
综上所述,针对这些腐蚀原因,采取相应的防腐措施是非常重要的,如选择耐腐蚀的材料、定期检查和维护管道、以及采用有效的腐蚀监测技术等,以保障高炉煤气管道的安全运行和延长其使用寿命。
煤气管道腐蚀机理与预防措施分析
煤气管道腐蚀机理与预防措施分析发布时间:2022-07-25T05:32:58.545Z 来源:《建筑实践》2022年41卷3月5期作者:秦银利[导读] 钢铁厂区煤气管道数量较多,伴随着炼焦秦银利中冶北方工程技术有限公司辽宁大连 11600【摘要】钢铁厂区煤气管道数量较多,伴随着炼焦、炼铁、炼钢的生产过程,副产大量煤气是钢铁生产的主要燃料来源。
有炼铁厂-BFG(高炉煤气)、焦化厂-COG(焦炉煤气)、炼钢厂-LDG(转炉煤气)等几种煤气介质,煤气管道中含有多种腐蚀性介质,对管道、管道附件、设备的腐蚀是比较严重的,对于使用煤气的单位在钢铁生产流程中产生重要影响。
本文通过对煤气管道腐蚀原因及煤气管道的腐蚀机理,提出了一些防范及解决处理措施。
【关键词】煤气管道;管道腐蚀;腐蚀原因;防腐措施引言引言:随着现在煤气行业的进展,煤气的输送成为一大要事。
国内煤气管道一般采用焊接钢管和无缝钢管,由于煤气中硫化物、CO2及酸性组分等杂质造成内壁腐蚀,再加上设计、施工等方面的不合理因素,煤气管道很容易被腐蚀。
近年来,随着管道使用年限的增加,管壁腐蚀引起的穿孔泄漏事故时有发生,腐蚀泄漏不仅会发生在管道本体上,也会发生在与管道相连的喇叭口、排水密封罐上,还会发生在波纹管等管道附件上,对生产和人员造成一定的安全隐患。
如果煤气管道发生泄漏事故,那么处理起来相当的麻烦,处理过程中要关闭整个煤气供应系统,对各管路逐级检查,给正常生产造成很大的经济损失,并且抢修施工会埋藏诸多安全隐患。
因此,我们必须从引发煤气管道腐蚀的原因着手,具有针对性的制定预防管道腐蚀的对策,延长其管道使用寿命。
1概述目前,钢铁企业为降低冶炼成本,在一些技术的应用中造成副产煤气中酸性组分含量相对增高。
如焦炉煤气中的H2S、CO、CO2、HCl 等,高炉煤气中的SO2、SO3、HCl等,转炉煤气中的CO2、CO、O2等,腐蚀介质与水反应后形成对应酸液,在水中电离,电解质溶液在管道内壁与电解质结合的界面上发生电化学腐蚀,生成一种疏松的铁化物,加速腐蚀进程。
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燃气高炉煤气管道腐蚀原因分析及防腐措施邓彬1,鄢晓忠1,彭博1,阳志强2,吴畏2,吴白景2(1.长沙理工大学能源与动力工程学院,湖南长沙410004;2.湖南华菱湘潭钢铁有限公司,湖南湘潭411101)【摘要】针对钢铁企业采用干法除尘系统后高炉煤气管道腐蚀现象加重的状况,深入分析了煤气管道腐蚀加重的原因,煤气中的酸性气体和Cl离子是管道腐蚀的主要原因。
并提出了相应的防腐措施,如采用煤气洗涤塔、外加电源阴极保护装置、外加套管控温、涂防腐层等。
【关键词】高炉煤气;管道腐蚀;腐蚀原因;防腐措施【中图分类号】TQ547.8【文献标识码】B【文章编号】1006-6764(2018)09-0013-04 Analysis of Corrosion in Blast Furnace Gas Pipes and Anticorrosion Measures DENG Bin1,YAN Xiaozhong1,PENG Bo1,YANG Zhiqiang2,WU Wei2,WU Baijing2(1.College of Energy and Power Engineering,Changsha University of Science and Technology,Changsha,Hunan410004;2.Hunan Valin Xiangtan Iron and Steel Co.,Ltd.,Xiangtan,Hunan411101,China)【Abstract】Aiming at the aggravating corrosion in blast furnace gas pipes after using dry dust removal system in steel enterprises,the causes of aggravating corrosion in gas pipelineare analyzed in depth.Acid gases and Cl ions in gas are the main causes of pipe corrosion.Corresponding anti-corrosion measures,such as adopting gas scrubber,adding power cathodicprotection device,adding casing temperature control and coated anti-corrosion layer,are putforward.【Keywords】blast furnace gas;pipe corrosion;corrosion causes;anticorrosion measures引言高炉煤气是钢铁企业在炼铁过程中副产的可燃气体,主要成分包括N2、CO和CO2等气体,发热值为3000~3800kJ/m3,平均产气1400~1800m3/t (铁),是一种发热值很低的煤气。
它的大致成分含量为二氧化碳6%~12%、一氧化碳28%~33%、氢气1% ~4%、氮气55%~60%、烃类0.2%~0.5%及少量的二氧化硫,它的含尘浓度10~50g/m3,产尘量平均为50~75kg/t(生铁)[1]。
粉尘粒径在500μm以下,主要是铁、氧化亚铁、氧化铝、氧化硅、氧化镁和焦炭粉末,还有少量的氯化物和硫酸盐、碳酸盐。
高炉煤气利用前一般需要进行除尘,为了强化节能降耗与能源回收利用的效果,现在国内外钢铁企业大多都将传统的湿法除尘系统改成了布袋干法除尘系统,并且取得了很好的经济效益。
但煤气管道的腐蚀现象却变得比以往更加严重,腐蚀严重时甚至会导致管道穿孔、开裂而使煤气泄漏,影响了生产的安全和经济性。
基于煤气管道腐蚀问题,国内学者也进行了相关研究,如:党东红和郜来森等人提出,通过减少炉料及氯助剂中的氯元素,控制冶炼过程,管道焊接时尽量采用双面焊,在管道内壁涂敷防腐材料等方法进行防腐[2]。
王树忠提出,用其他的低氯助剂代替喷洒CaCl2添加剂、煤气管道保温、冷凝水及时排放、选用耐氯腐蚀材质的补偿器等措施能有效减少煤气管道腐蚀现象[3]。
曾邵致力于研究高炉煤气防腐材料的选取,指出重防腐材料当中适合用作于高炉煤气管道防腐的主要有:VEGF材料(乙烯基树脂玻璃鳞片)、环氧涂料、环氧胶泥、聚脲。
其中VEGF材料最为优异。
VEGF材料具有耐腐蚀性强、耐温性好、抗渗透能力显著和施工工艺性好等优势[4]。
1高炉煤气除尘及输送系统高炉煤气最初阶段基本上不含有机械水,但含尘量大,直接使用会导致燃烧器、管道、阀门等部件磨损加剧,甚至造成堵塞,所以高炉煤气在供给用户使用之前都会进行除尘。
通常的除尘可以分成两级处理:首先用重力除尘器进行粗除尘,除去大部分大粒径颗粒后,然后进行湿法或干法精除尘,将含尘量降低到10mg/m 3以下[5]。
湿法除尘是指从高炉出来的高炉荒煤气经过重力除尘器粗除尘之后,送入洗涤塔,通过喷淋大量水的方式最终使煤气含尘量达到10mg/m 3以下的除尘方法。
净煤气经过TRT 发电减压后送入煤气管网供用户使用。
湿法除尘系统有造价低、占地面积小、除尘器结构简单、操作维修方便等优点,在钢铁企业曾经得到广泛的应用。
其在使用过程中也存在一些问题:需要大量的清洗用水(50~55t/万m 3);洗涤时产生的污水不易处理;能耗大,能量损失多;煤气压力损失大(25000Pa );煤气含水量偏高,饱和水和机械水在80g/m 3左右。
这将导致净煤气品质不高、TRT 发电量受限、锅炉的稳燃特性差等后果。
干法除尘是指从高炉出来的高炉荒煤气经过重力除尘器粗除尘之后,送入袋式除尘器,依托干式除尘装置,最终使煤气含尘量达到10mg/m 3以下的除尘方法。
净煤气经过TRT 发电减压后送入煤气管网供用户使用。
干法除尘系统有节水、节电、提高发电负荷,干式TRT 可多发电30%以上、充分利用煤气显热等优点。
目前,国内外各大钢铁企业普遍在推广应用高炉煤气干法除尘技术,其也是中国钢铁工业协会重点推荐应用的高炉煤气净化技术[6]。
不同除尘系统除尘后的煤气质量对比情况见表1。
除尘系统含量尘量/mg ·m -3含水量/g ·m -3煤气温度/℃压力损失/kPa TRT 发电量/kW ·h -1煤气热值/kJ ·m -3Cl 离子浓度/g ·L -1干法除尘 5.87~6.56(净煤气)15~25(净煤气)80~120(TRT 后)3~56000~85003200~43001~3湿法除尘 6.74~7.83(净煤气)67~89(净煤气)45~60(TRT 后)20~354000~60002600~35000.1~0.5虽然当前干法除尘技术已趋于成熟并且已经广泛的被各大钢铁企业应用于生产,但在其实际应用中出现了煤气管道及附属设备快速腐蚀的问题,这已成为妨碍干法除尘技术发展的首要原因[7]。
目前,各大钢铁企业均发现干法除尘的高炉煤气中含有的腐蚀物质会对煤气管网和用户设备造成快速、严重的破坏,从而给煤气系统的安全稳定运行构成巨大的威胁。
据相关统计,干法除尘系统投产2个月后,便出现严重的腐蚀问题,半年后就会出现腐蚀穿孔现象。
湖南某钢铁企业炼钢高炉副产出来的高炉煤气经过除尘和TRT 发电后送入煤气管网,其主要用户为动力厂的2×135MW 机组的2台燃气锅炉,4台130t/h 燃气锅炉及其他煤气用户。
该企业将湿法除尘系统改为干法除尘系统后,便相继出现了诸多问题:冷凝水的pH 值由原来的6~7变成了1~3,具有较强酸性;管道腐蚀严重,穿孔现象的次数增多(特别是焊缝处),如图1所示;锅炉过热器受热面腐蚀严重,多次出现爆管现象等,如图2所示。
一旦出现管道穿孔和锅炉受热面爆管,就必须停炉检修,这给企业造成了很大的经济损失。
表1高炉煤气除尘后各种参数对比对于煤气管道腐蚀穿孔现象,企业所采取的补救措施主要是对漏点采取补漏措施,还有就是在外部再加一层管道,但是这些措施并不能从根本上解决问题。
如果不采取针对性的防腐措施,不超过两年,煤气管道就会完全报废,甚至全钢铁厂将可能因为腐蚀问题而停产,给企业带来巨大的经济损失,这己经成为钢铁企业亟待解决的行业性难题。
2煤气管道腐蚀原因分析基于某钢铁企业煤气管道腐蚀情况,结合煤气净化及输送系统,对煤气管道的腐蚀原因进行分析,以便采取针对性防治措施。
(1)高炉煤气中酸性物质的存在引起煤气管道图1煤气管道腐蚀情况腐蚀湿法除尘改为干法除尘后,高炉煤气中除了含有大量的氯离子外,在高炉冶炼过程中还产生有其他SO2、SO3、Cl2、H2S等酸性物质。
这些酸性物质可以在湿法除尘系统的洗涤塔中溶解或发生化学反应去除,当高炉煤气除尘系统改采用干式布袋除尘时,这些酸性物质是以气态或微粒方式在煤气中,而布袋无法将其滤掉,因此这些酸性物质仍存留在高炉煤气中[8]。
干法除尘后的净煤气经过煤气均压管、TRT发电后,煤气管道中介质温度下降。
随着远距离的输送,煤气温度会低于露点温度,从而析出冷凝水。
煤气中含有的酸性物质在遇到冷凝水时溶解于水中电离,产生H+,从而使得冷凝水具有较强的酸性,发生下述化学反应:2H++Fe→Fe2++H2造成管道腐蚀。
主要腐蚀化学反应如下:由于氯离子易溶于水的特性,一遇冷凝水形成大量的盐酸[9],铁可以直接和盐酸发生如下反应:2HCl+Fe=FeCl2+H2↑由于水的存在,SO2、SO3气体溶于水,形成亚硫酸和硫酸,都可以直接对铁进行腐蚀发生反应:Fe+H2SO3=FeSO3+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑H2S气体溶于水后形成氢硫酸会部分电离产生氢离子,而单质铁会置换氢离子生成氢气:2H++Fe→Fe2++H2↑(2)煤气管道中存在电化学腐蚀湿法除尘改为干法除尘后,煤气中存在的大量酸性物质,加强了酸化学腐蚀,从而使煤气中产生了大量的盐类物质(主要为氯化物、硫酸盐等)析出到冷凝水中。
含盐量较高的水膜或者水溶液形成具有较强的电化学腐蚀能力的微电池,最终导致电化学腐蚀现象加重。
根据电化学原理可知,溶液含盐量越高,电导率越高,腐蚀速度越快,其中当氯离子含量偏高时,腐蚀速度会更快。
煤气管道电化学腐蚀是由于管壁金属与其他杂质之间存在电位差,在有电解质溶液的情况下形成原电池而发生的金属腐蚀,煤气管道一般是由碳钢材料制成,其主要是由铁素体和渗碳体两种组织构成的机械混合物。
管道与杂质均处于电解质溶液(冷凝水)中,由于管道本身是一种混合物存在着电化学的不均匀性,即在金属表面或内部的不同区域具有不同的电极电位,当杂质电极电位高于管壁金属的电极电位时就会发生腐蚀反应。