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喷射泵腐蚀失效检测与分析
作者:管理员    发布于:2016-05-12 09:06:06    文字:【】【】【

  刘根凡陈良才喷射泵腐蚀失效检测与分析刘根凡:1982年毕业于武汉化工学院化工机械专业,硕士研究生,副教授。从事化工过程装备与控制的教学和科研工作u喷射泵腐蚀失效检测与分析刘根凡陈良才(华中科技大学能源与动力工程学院武汉430074)吸介质的C2对喷射泵的腐蚀机制,提出了预防措施。

  某厂工艺需要用水喷射泵抽吸C2气体,大真空度为0.1MPa大抽气速率为550m3/min,水压0.32MPa水流量240m3/h.使用1年后,几台泵的真空度明显下降。经检查,发现喷射泵的喉管、扩散管和水气分离器均有不同程度的腐蚀,有的喉管后部已腐蚀穿孔。为分析和解决腐蚀问题,对循环水系统中几个典型位置的水进行了化验,对更换下来的喷射泵作了检测。

  的Fe3+和Fe2+浓度有较明显的增加,说明由碳钢制成的过流部件被腐蚀。循环水HC07仅为新鲜水的三分之一弱,且出口处HC07浓度比进口处明显降低,这说明HC07在泵内被消耗。无论是新鲜水中还是循环水中,C3h的含量都很小。

  另外,与新鲜水比,循环水酸度大,电导率大,硬度大,钙、铜离子浓度大,铁离子浓度大,氯离子和硫酸根离子浓度增大。即循环水的水质明显劣于新鲜水,有加剧腐蚀的倾向。

  该喷射泵的循环水与其它工艺循环水共用,2腐蚀样检测且有经处理过的新鲜水补充循环水的损耗。为使水样化验有可比性,对喷射泵进口水、出口水、新鲜水同时取样。化验数据见表1. pH值电导率度/总碱度/mgN新鲜水泵进口水泵出口水检测方法pH计电导仪EDTA滴定容量法原子吸收法比色法比浊法容量法原子吸收法由表1数据可知,与泵进口水比,循环水经喷射泵喉管和扩散管大都被腐蚀,腐蚀坑有大有小,有的已连成片。对被腐蚀的泵体按检测项目要求制备了断面试样和腐蚀面试样。

  测,未发现晶间腐蚀和穿晶裂纹。

  表面的二次电子像,可见宏观腐蚀表面下有蚀沟(见腐蚀图像(60倍)由腐蚀坑斜坡表面电子束能谱图(见)可过喷射泵到出口后,酸性增强,这说明喷射泵抽吸看出,蚀坑内腐蚀产物中的元素有S、Cl、Si、Ca.的。⑴2有「部分溶于水形成。了碳酸出口水i中九blishhgjllhtfrS二S中化肥设计素系由循环水带入,Si元素来自于上个工段。

  3腐蚀机制与失效过程C2吸入喷射泵后,与水充分接触,生成H2CO3碳酸步水解:H2CO3――H―+HCO3;碳酸第二步水解:HCO3――H―+C2.碳酸的第二步水解非常微弱,故化验水样时,基本检测不到CO2.碳酸的水解使水中的H增加,所以循环水中pH值降低,酸性增加。循环水中的S、Cl元素是以so4、so2、S2O2、Cl形式出现,这些酸性物质也会引起析氢现象,使H增加。

  喷射泵喉管和扩散管处在电解质溶液中,具备了电化学腐蚀条件,形成了以铁为阳极,碳为阴极的无数个小原电池。

  铁原子失去电子,成为铁离子进入电解质溶铁原子失去的电子到达阴极(碳)使电解质溶液中的扩获得电子,还原为氢气析出:2H十2e化验表明,泵内HCO3有明显消耗,说明生成的Fe(HC3)2较多,泵内腐蚀较严重。这种电化学腐蚀在泵的喉管和扩散管普遍发生。

  大多数Fe(HC3)2被射流冲刷,带出喷射泵。Fe(HC3)2若遇高温,发生分解:水中的Cl会导致孔蚀的产生。水射流使喉管表面承受一定的冲刷应力,并促使腐蚀反应的综上所述,喉管和扩散管处,水和C2浓度分布不均匀,碳钢中碳元素分布不均匀,故腐蚀形式主要是碳酸引起的非均匀的全面腐蚀;再加上孔蚀和持续射流冲刷,使得腐蚀面下出现蚀沟;随着全面腐蚀向深层发展和蚀沟扩展,相邻蚀坑的薄壁边沿崩裂剥离,使得喉管及其后腐蚀坑的疏密大小各有不同。

  实践证明,CO2溶于水对钢铁有很强的腐蚀性。在同样的pH条件下,由于CO2的总浓度比盐酸高,因此它对钢铁的腐蚀比盐酸还严重。资料表明,在石油天然气工业中,CO2溶于水对低碳钢的腐蚀速率可高达3~6以以/8,甚至7以以/ J3,这与本文所述的腐蚀状况甚为相似。

  从对不同使用期喷射泵的检查情况来看,喷射泵喉管和扩散管被腐蚀初期,流道表面出现坑坑洼洼,但流道形状和尺寸还未明显变化。此时,喉管处流动阻力增大,流速减小,真空度略有下降,抽吸气体能力略有减小。随着腐蚀的发展,流道渐渐出现剥落和孔洞,流道被严重破坏,使得喷射泵抽真空的能力大大下降,基本失去了抽真空的效能。

  4措施()选用有针对性的缓蚀剂。泵使用前对所有过流部件钝化处理,使用中定期化验循环水,根据化验指标情况补充缓蚀剂。

  (2)喷射式真空泵采用独立的水循环系统,不与其它工艺用水混淆,既可增强缓蚀剂的针对性和缓蚀效果,又可避免不同金属引起的电偶腐蚀。

  5结论C2气体,是会发生严重腐蚀,进而失去抽真空效能的。

  的缓蚀剂后,喷射泵和其后的气水分离器的腐蚀状况大为缓解。实践证明,这是有效而经济的防腐措施。

  物质交换1陈风敬林海月尿塔环封塔盘的改造及开车。19.设计技术陈风敬:1989年毕业于华中理工大学(夜大)机械工程专业,工程师,从事机械设备设计开发工作。

  尿塔环封塔盘的改造及开车陈风敬林海月(中国五环化学工程公司武汉430079)造前后主要指标数据的比较。

  1尿塔筒介尿塔环封塔盘技术首先选择在以水溶液全循环尿素工艺的老塔改造中使用,这主要是因为全国有几十家中型尿素厂的市场。塔盘改造的尿塔直径为令1400,设备总长约29.4m.原设备内设置12块塔盘,其中5块为底部旋流塔板,中上部3块为折板塔板、其中4块为多孔塔板。整套尿素装置设计能力为400t/d实际产量达420t/d在以空气供氧方式防腐的条件下,该设备C2转化率在(63 1.1改造前塔盘布置改造前的塔盘分为4种结构,即旋流板、顺时旋折板、反时旋折板和多孔板。具体布置见。

  a在塔底部设置5块旋流板塔盘;塔盘;d第9层为顺时旋折板型塔盘。

  从见可知:尿液混合物经旋流后,由多孔板均布,向上经反时折板改向形成反时旋转上升,再由上一层多孔板均布后,继续上行,经顺时折板改向形成顺时旋转上升,由上一层多孔板均布上升。,直至离开顶层多孔板后出塔。

  1.2改造前塔盘结构结构多孔板塔盘比较简单,塔盘上分布大量的小孔,小孔按三角形排列,在分布上,没有特别考虑。小孔在塔盘上均布满(见)。

  折板塔盘在塔盘上,设有4块内层折板及8块外层折板。

  内层折板方向与外层折板方向相同(见)。根据折流的旋转方向,可制成顺时或反时旋二种折板塔盘。

  2存在题尿塔改造前存在的问题是转化率比较低。

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