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炼油厂余热炉入口波纹管膨胀节失效分析

文章出处:admin 人气:573发表时间:2021-04-28 06:30:48

某石化公司炼油厂重催车间余热炉设计产汽量为30.25/h。该余热炉改造完毕投入使用3个月后,余热炉入口波纹管膨胀节外壁正下方出现腐蚀漏点现象,针对这一现象引起的波纹管膨胀节失效进行分析,如下:

(1)腐蚀类型分析

从现场测试及观察的情况看,余热炉排烟温度对入口温度无影响,对腐蚀点无影响,余热炉入口及膨胀节内烟道温度在运行期间无明显的变化,但膨胀节外壁温度和环境温度变化很大,环境温度升高,外壁温度随之升高,腐蚀愈弱。余热炉入口波纹管膨胀节腐蚀类型属烟气露点腐蚀。

(2)腐蚀机理分析

烟气露点腐蚀是由于燃料中硫元素在燃烧时生产SO2、SO3,当换热面的外表面温度低于烟气温度时,在换热面上就会形成硫酸雾露珠,导致换面腐蚀。露点腐蚀的温度一般在30~60℃。很多余热锅炉排出的烟气中,常含有一些腐蚀性气体和腐蚀性物质,如硫的氧化物、钒氧化物等,这些物质对余热锅炉会产生强烈的腐蚀,严重时在很短的时间内会使锅炉遭到损坏。当进入余热锅炉的烟气中含有SO?2?时,部分会转化为SO?3,并与烟气中的水蒸汽结合生成硫酸蒸汽,在低温金属表面上凝结形成硫酸溶液,与碱性灰及金属反应,产生腐蚀现象。

(3)SO?3的形成

一般燃料油或燃料气中均含有少量的硫,硫燃烧后全部变成SO?2,由于燃烧室中有过量的氧气存在,所以又有少量的SO?2进一步与氧结合生成SO?3。在通常的过剩空气条件下,全部SO?2中约有1%~3%转化成SO?3。在高温烟气中的SO?3气体不腐蚀金属,但当烟气温度降到400℃以下,SO?3将与水蒸气化合生成硫酸蒸汽,当硫酸蒸汽凝结到炉子尾部受热面上时就会发生低温硫酸露点腐蚀。与此相反,SO?2与水蒸气生成亚硫酸汽,它的露点温度低,一般不可能在炉子内凝结,因此对余热炉无危害。所以硫酸露点腐蚀过程中最重要的因素是SO?3的生成,包括原子氧化剂分子氧化两种模式。

(4)影响烟气露点腐蚀的因素

烟气露点温度除与烟气中影响SO?3量的过剩空气系数有关外,还随着烟气中水蒸气的含量增多而升高。在以燃料油为主的加热炉中,烟气中水蒸气的体积含量一般约为10%~12%。在这种条件下,露点温度就主要随SO?3量的增加而升高。另外,由于烟气中水蒸汽和SO?3体积含量有变化,在冷壁面上冷凝硫酸的浓度亦不同。

余热炉入口温度远高于烟气露点,只有在外界环境温度,至少是金属表面温度低于露点温度时才可能产生露点液体,造成露点腐蚀,因此,环境温度是影响露点腐蚀的因素之一。

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此文关键字:波纹管膨胀节

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