高含硫净化装置水冷却器腐蚀控制研究与应用_赵勇
DCC装置设备腐蚀与防护
在超过300℃的高温并在一定的压力下进行工作，在加工的过程中也要适当地控制其ph值。
3 改造效果良好在对动力脱硫装置吸收塔搅拌机封改造之后，其使用寿命变得越来越长，到现在为止还没有请维修人员维修过一次。
这不仅大大节省了工厂的成本，而且也极大的降低了维修人员的劳动强度。
在机封改造之前，一套机封的费用接近一万元，而且其运行的周期从未超过三个月。
在机封改造之前，每个季度就需要更换一次填料，而每次需要耗费将近一千元的成本，但现在每半年才需要更换一次填料，每年仅仅需要更换两次，整体成本将近一万元左右。
4 结语在改造之前，机械密封一直以性能稳定、较小的泄漏量和较长的使用周期而备受专业人士的欢迎。
在实际情况中，我们需要将价格低廉的密封设备转换成高级的密封设备。
然而对吸收塔侧搅拌机封进行改造之后，设备运转周期长和能耗高的问题得到了很大的缓解。
不过，在使用的过程中也会产生诸如由于填料太过密封而对轴套磨损严重的情况。
在整体密封之后，一方面应该加大对设备的检查力度，另外一方面也应该把材料的预紧力度大力加强。
在整个过程中密封的填料会对轴套产生一定的磨损，而采取相应的措施对其进行不同程度的降低显得尤为重要。
参考文献：[1]兰州石化.锅炉烟气脱硫装置操作流程[M].2013,11.[2]李少华，王虎，董文华，王旭宏，史鸿君.锅炉运行工况对循环流化床烟脱硫效率影响的实验研究[J].电站系统工程，2014,(5):123-125.[3]赵旭东，项光明，李振山，马春元，陈昌和.循环流化床烟气脱硫中聊平衡计算及试验研究[J].燃烧科学与技术，2013,(8):235-238.[4]靳胜英,赵江,边钢月.国外烟气脱硫技术应用进展[J].中外能源,2014,(03).[5]杜勇.WGS湿法烟气脱硫技术在催化裂化装置上的应用[J].化工管理,2014,(20).[6]张军,郑成航,张涌新,吴国潮,朱松强,孟炜,高翔,岑可法.某1000MW燃煤机组超低排放电厂烟气污染物排放测试及其特性分析[J].中国电机工程学报,2016,(05).作者简介：陈文宜(1988- )，男，汉，山东菏泽人，硕士，陕西省石油化工研究设计院助理工程师，研究方向为烟气脱硫。
660MW超临界对冲火焰锅炉水冷壁高温腐蚀原因探究
660MW超临界对冲火焰锅炉水冷壁高温腐蚀原因探究发布时间：2021-12-31T07:50:51.086Z 来源：《电力设备》2021年第11期作者：冉江洋[导读] 预防高温腐蚀的措施几乎都是被动预防-喷涂防腐保护层，可以缓解、控制水冷壁管受高温腐蚀的侵害程度。
（中电（普安）发电有限责任公司贵州黔西南 561503）摘要：火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀普遍存在，严重影响安全生产。
高温腐蚀是金属管壁在高温烟气环境下发生的腐蚀，会造成水冷壁管壁变薄，强度下降，容易发生爆管、泄漏等事故，进而导致机组发生非停，严重影响机组安全和经济运行，对整个电网的安全性和稳定性造成影响。
为降低氮氧化物的排放，许多火电厂不仅增加脱硝系统，还在锅炉燃烧系统配置方面采取措施，一般在锅炉燃烧器上方增加燃尽风，维持还原性气氛。
但是，增加燃尽风后容易导致燃烧器结焦，引起水冷壁高温腐蚀。
国内锅炉水冷壁腐蚀中对冲燃烧方式的锅炉水冷壁高温腐蚀现象比较严重，尤其超超临界、超临界机组对冲燃烧方式的锅炉燃烧器区域两侧水冷壁引发高温腐蚀的可能性较大。
关键词：对冲火焰锅炉；水冷壁；高温腐蚀前言在火力发电厂中，锅炉水冷壁管高温腐蚀向来是燃煤电厂存在的重大问题，直接影响锅炉正常运行，成为电厂安全运行的重大隐患。
随着锅炉大容量、高参数及低NOx燃烧技术的应用，特别是以分离燃尽风（SOFA）为代表的低NOx燃烧技术的广泛应用，高温腐蚀问题占据了锅炉燃烧问题的首位。
目前，对冲燃烧锅炉主要采用旋流燃烧器，它可卷吸高温烟气，配风强烈，炉膛热负荷易控制均匀。
锅炉采用低NOx燃烧技术后，对于燃用含硫量高于1%的燃煤后高温腐蚀问题相当普遍。
避免水冷壁管高温腐蚀和磨损的方式主要有以下两种：非表面防护方法和表面防护方法。
非表面防护方法如炉衬防护等可在某种程度上降低水冷壁腐蚀，但不能根本避免其腐蚀。
表面防护方法即覆盖一层耐腐蚀的隔离层在水冷壁受腐蚀的表面上，主要有涂刷法，电镀、热渗度法以及热喷涂法。
油田高含H2S、CO2和Cl-压力容器选材研究
油田高含H2S、CO2和Cl-环境下压力容器腐蚀控制及选材研究郭志军,周建军（甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司，甘肃兰州 730050）摘要：系统地分析和研究了油气田高矿化度采出水和高含硫化氢、二氧化碳、氯离子等腐蚀性组分介质中压力容器用材的腐蚀失效机理，研究了在这种工况条件下的压力容器选材和腐蚀控制方案。
关键词：压力容器；H2S-CO2-Cl-腐蚀；腐蚀控制；选材The Study on oil field in H2S-CO2-Cl-Environment Pressure Vessel Corrosion Control and Material SelectionGUO Zhi-jun，ZHOU Jian-jun（Lanpec Technologies Limited，Lanzhou 730050,China）Abstract：The mechanism of the material failure used to pressure vessel in high H2S-CO2-Cl-Corrosion environment has been studied ,and paper provide material selection and Corrosion Control in the this condition.Key words: Pressure Vessel; H2S-CO2-Cl- Corrosion;Corrosion Control; material selection三高（高Cl-、高CO2和高H2S）油、气田采出水中的腐蚀性组分普遍呈含量上升、温度和pH值波动大的趋势[1-6]，在这种环境下压力容器设备通常存在全面腐蚀、应力腐蚀、点蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀和垢下腐蚀等多种失效形式。
但这方面腐蚀机理尚不明确，设备选材无现成的标准，使实际用材比较混乱，腐蚀问题日益突出，成为潜在的安全事故隐患。
高炉煤气酸性冷凝水对管道设施腐蚀控制策略探讨
高炉煤气酸性冷凝水对管道设施腐蚀控制策略探讨发布时间：2022-12-19T01:44:55.284Z 来源：《科学与技术》2022年16期作者：徐彬[导读] 对于钢铁生产企业来讲，高炉煤气管道很关键，属于应用的重要部分，在应用期间会产生酸性冷凝水，这会导致管道遭受到腐蚀，目前我国的用钢量持续的增加，高炉炼铁的工作标准在提升，高炉煤气量在增多，所以本文主要围绕高炉煤气，分析酸性冷凝水，徐彬中冶天工集团有限公司天津 300308摘要：对于钢铁生产企业来讲，高炉煤气管道很关键，属于应用的重要部分，在应用期间会产生酸性冷凝水，这会导致管道遭受到腐蚀，目前我国的用钢量持续的增加，高炉炼铁的工作标准在提升，高炉煤气量在增多，所以本文主要围绕高炉煤气，分析酸性冷凝水，研究它对管道设施腐蚀的起因，提出合理的腐蚀控制对策，防止安全事故出现，改进管道的使用情况。
关键词：中和处理；安全控制；酸性侵蚀；煤气管道引言：冶金企业在执行高炉炼铁的阶段，会产生相应的附属品，其中之一为高炉煤气，它可以再次被利用，作为加热的燃料等，但是它具有易燃易爆的属性，如果发生泄露现象，就会产生引发不良事故出现，近年来，冶金企业应用了进口外矿，在炼铁时应用块矿的比例增多，影响了煤气冷凝水的酸碱值，使其呈现酸性，所以，研究管道设施腐蚀制约方式具有必要。
一、高炉煤气管道腐蚀的原因分析（一）酸性物质通过研究经济环保的方面，对于高炉煤气，在除尘的阶段，应用的是干法除尘，这就会导致高炉煤气中的物质无法疏散，比如，硫化氢、氯气、三氧化硫等物质依然有所残留，对于这些物质，都会产生强烈的腐蚀性，这就会影响管道，在执行运输的阶段，容易发生腐蚀作用。
利用干法除尘期间，分析物质处于的状态形式，主要为气态，由于传输远距离的问题，干扰了管道的温度，致使其越来越低，就会得到一定量的冷凝水，这些气体开始活跃起来，和水展开充分的反应，产生了强酸性的物质，所以，对于管道而言，含有数量众多的铁离子，且呈现二价的形式，它具有极大的腐蚀作用，特别是在气体和水结合的过程中，极大可能出现硫酸物质，也可能产生亚硫酸物质，腐蚀管道内部。
某厂#1、2炉水冷壁高温腐蚀原因分析与控制措施
300MW#1.2炉水冷壁高温腐蚀原因分析与控制措施水冷壁是锅炉的重要传热部件, 因其运行工况较为恶劣, 所以长期以来, 一直是各火电厂抑制锅炉“四管”防爆的重点部位。
但近年来由于煤碳市场的持续紧张, 致使大量劣质煤、高硫煤流入火电厂, 在一定程度上造成了火电厂生产的被动局面, 给锅炉设备的安全运行带来了较大的影响, 两台1025吨/时锅炉在2005年发生的高温腐蚀就是最典型的例子, 这不能不让锅炉人重新采取对策, 应对差煤质下的锅炉安全运行。
1设备概要两台HG-1025/18.2-WH10型锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的亚临界一次中间再热自然循环汽包炉。
该炉型采用单炉膛Π型布置, 四角直流燃烧器, 切向燃烧, 平衡通风。
每台炉配四台钢球磨, 中间储仓, 一次风热风送粉。
设计煤种为无烟煤和贫煤的混煤。
每角燃烧器共五层一次风口, 上三层为可摆动的WR燃烧器, 下二层为固定的双通道自稳式燃烧器。
为保证燃烧区域燃烧工况良好, 在高位布置了三次风, 且反切于主旋流。
为保证煤粉的充分燃烧, 从燃烧器上层一次风口中心线到分隔屏下沿, 有21800mm较大的燃尽高度。
从燃烧器下层一次风中心线到冷灰斗拐点为3925mm。
某厂两台300MW机组分别为1997年12月和1998年8月投产, 截止2005年底#1.2炉分别累计运行47196小时和43181小时, 均已进行一次大修。
2006年上半年#1.2炉小修中检查发现水冷壁标高23—28米间（也是上两层火咀和三次风火咀区域）: 前墙左起第58～122根, 后墙左起第39～108根, 左墙前数第30～110根, 右墙前数第60～117根水冷壁表面凹凸不平, 如下图, 且在水冷壁表面有一层较疏松、呈褐黑色氧化皮。
打净表面检测水冷壁壁厚: #1炉最小剩余壁厚为4.7mm,#2炉最小剩余壁厚为3.6 mm（设计: φ63.5×8）, 全面检测后发现, 剩余壁厚小于6mm的炉管: #1炉有110根, #2炉有135根。
硫酸再生装置长周期运行问题分析整改
第52卷第8期 辽 宁 化 工 Vol.52，No. 8 2023年8月 Liaoning Chemical Industry August，2023硫酸再生装置长周期运行问题分析整改刘 杰（中国石油大庆炼化分公司， 黑龙江 大庆 163000）摘 要：大庆炼化公司3万t/a 硫酸再生装置，采用奥地利P&P 工业技术公司湿法废酸再生技术，于2018年12月建成投运，是30万t/a 烷基化的配套装置，解决烷基化装置产生的废酸所引发的高额处理费用和中和填埋导致的环境污染问题，属于环保装置。
装置由于硫酸露点腐蚀和过程气杂质导致的垢下腐蚀，导热盐换热器频繁发生泄漏，导热盐泄漏进入含酸的过程气中导致尾气NOx 排放超标，不仅造成装置非计划停工，还会产生较严重的安全环保事件。
目前，国内P&P 湿法硫酸再生装置运行周期均＜12个月。
因此，需要攻克装置的瓶颈问题，从根本上保障装置长周期运行。
通过总结装置首次开工以来几个运行周期出现的影响长周期问题和停工检修经验，对影响装置长周期运行的瓶颈问题进行了原因分析，并逐一采取了针对性的整改措施，取得了良好的效果，为国内湿法硫酸再生装置长周期运行提供一定帮助和借鉴。
关 键 词：湿法硫酸再生；SAR 装置；长周期运行；导热盐泄漏；硫酸露点腐蚀 中图分类号：TQ111.1 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）08-1153-04废酸再生(Spent Acid Regeneration，SAR)，是一种处理含硫和有机成分的废气和废液的先进工 艺[1]，废酸、硫化氢、有机物在焚烧炉内热裂解为SO 2、O 2和H 2O、CO 2，由于工艺气中含有水蒸汽，也被称为湿法制酸工艺(区别于干法制酸)[2]。
1 装置原理装置工艺原理为：1）废酸、酸性气在焚烧炉H9100内焚烧裂解，生成SO 2、O 2和H 2O、CO 2。
C x H y +（x +y ）/2O 2—→x CO 2+y H 2O （1）2H 2S+3O 2—→2SO 2+2H 2O （2） 2H 2SO 4—→2SO 2+2H 2O+O 2（酸脂）（3）2）工艺气在5台高温烟气除尘器S9140～S9180内除去粉尘（废酸中的非可燃物在燃烧过程中被氧化成灰分）。
连续重整装置反应再生设备腐蚀特征分析与防腐措施研究
连续重整装置反应再生设备腐蚀特征分析与防腐措施研究摘要：连续重整装置采用原料C6~C11石脑油馏分进料,进料组分存在硫,氮,氯等杂质,催化剂再生注氯和反应再生的特定工艺环境对连续重整装置反应再生设备造成腐蚀。
本文主要分析连续重整装置反应再生设备的腐蚀机理以及腐蚀特征,并提出了相应的防护措施.,保证了连续重整装置的长周期运行。
关键词：连续重整装置；反应再生设备；腐蚀一、氯腐蚀所谓重整装置的氯腐蚀,是指重整催化剂上流失的氯或者重整原料中的氯化物经加氢处理后形成的氯进入重整氢或者循环氢中，引起循环氢中氯含量偏高，从而使连续重整装置反应再生设备发生的腐蚀。
重整装置的氯来源通常有两个:(1)原料本身带入的氯。
随着采油技术的变化与发展，油田采用了化学处理手段来提高采收率，其中有的采用了氯化物，从而造成原油中的氯含量升高，这部分氯在原油中绝大部分集中在汽油馏分，经加氢处理后氯进入循环氢中，引起循环氢中氯含量;(2)重整催化剂水氯平衡需要所带来的氯。
为了充分发挥催化剂的性能，要求催化剂在运转过程中必须保持一定的氯含量。
但循环气中含有一定量的水，使催化剂上的氯不断流失，同时水又起着使催化剂上的氯分布均匀的作用，为此重整催化剂必须注水、注氯实现水氯平衡控制。
但有的装置因反应苛刻度高或气中水含量较高，导致了补氯量增多，循环氢中氯含量升高。
如果没有合适的脱氯措施，就会产生氯腐蚀。
氯离子基于其半径小、穿透能力强的特点，因此能优先地选择吸附在钝化膜上，把氧原子排挤掉，然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物，结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑，进而造成对设备的腐蚀。
氯离子长期在水溶液中可以加速促进腐蚀反应，容易穿透金属表面的保护膜，造成缝隙腐蚀和孔蚀。
特别是对奥氏体不锈钢等金属会造成开裂危害，加速设备在短期内报废的可能。
因此，预防氯离子对金属设备的腐蚀势在必行。
预防和控制氯腐蚀的措施有：（1）要选用耐腐蚀材料，优化金属设备材质，完善和改进金属设备的防腐功能；（2）严格监控进料氯含量和系统注氯量，合理使用脱氯剂，减少或消除重整反应再生系统中的剩余氯；（3）在装配时，尽量减少应力集中，并使其与介质接触部分具有最小的残余应力，防止磕碰划伤，严格遵守焊接工艺规范；（4）通过加入缓蚀剂，可以增加钝化膜的稳定性，进而达到控制腐蚀的目的，同时有利于受损钝化膜得以再钝化:；（5）无机防腐涂料可以有效预防氯离子对不锈钢的腐蚀，它具有高强度，高韧性，耐温高、耐冲磨，耐老化，耐酸碱盐腐蚀，附着力强等特点，应用范围十分广泛。
高含硫天然气生产设备的腐蚀监测技术研究(罗家寨高含硫研究报告节选)
第五章高含硫天然气生产设备的腐蚀监测技术研究第一节井下油管腐蚀检测技术方案研究一、井下管柱腐蚀检测技术（一）井下管柱腐蚀检测技术调研井下管柱腐蚀检测主要对某一时刻井下管柱的内径、壁厚等参数进行检测，分析当前管柱的腐蚀状况。
目前国外采用多臂井径仪测量油管内径的变化，来实现在不动管柱情况下对井下管柱的腐蚀检测，但这种方式只能反映出油管内壁的腐蚀状况，对外壁的腐蚀状况不能判断。
国外公司也可以利用超声波方式检测油管的壁厚，但这只适用于油、水井，对于气井，由于超声波在气体介质中的衰减很大，目前还无法实施。
对于气井，适合壁厚检测的设备是磁性测厚仪。
在腐蚀检测方面，主要对英国SONDEX公司的多臂井径仪和磁性测厚仪以及EXPRO公司的KINLEY工具进行了调研。
其具体情况如下：1）SONDEX公司的MIT多臂井径仪（1）MIT多臂井径仪工作原理MIT多臂井径仪（MULTI FINGER IMAGING TOOL）利用电缆或钢丝下入井中，一旦工具到达井底，触臂经电动张开，弹簧加载，硬而尖的触臂以较小的受力沿套管或油管内壁向上推。
向上运行过程中，每个触臂的运动传递给一个位置传感器，位置传感器输出的结果数字化后记录到存储器中或直接传到地面；同时通过深度时间记录仪记录井径仪在井筒中运行的速度和时间。
对井径仪测得的内径数据结合深度记录仪记录的速度、时间数据进行分析，就可以知道油管在不同深度处管柱内壁的腐蚀状况。
MIT多臂井径仪根据获取数据方式的不同，可分为地面在线读取式（SRO MIT ：Surface Readout MIT）和存储式（Memory MIT）：SRO MIT可直接将检测数据传到地面通过计算机进行在线显示，其优点在于能够实时反映检测工具在井筒中的检测情况，对某些存在疑问的区域可及时进行重复检测；能够了解检测工具在井下是否正常工作，如发现测量效果不好，可及时起出检测工具进行检修处理，以确保检测结果的有效性。
CCUS腐蚀控制技术对策
大庆石油地质与开发Petroleum Geology ＆ Oilfield Development in Daqing2024 年 2 月第 43 卷 第 1 期Feb. ，2024Vol. 43 No. 1DOI ：10.19597/J.ISSN.1000-3754.202307013CCUS 腐蚀控制技术对策曹功泽 刘宁 刘凯丽 淳于朝君 张冰岩 杨景辉 张素梅 穆蒙（中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院，山东 东营 257000）摘要： 碳捕集、利用与封存技术（CCUS ）对于减缓全球气候变化、推进低碳发展具有重要意义。
在石油开采过程中，利用CCUS 技术将储存的CO 2注入油气井提高了油田原油采收率，但是CO 2溶于水后形成的碳酸会加剧金属管道的腐蚀，对设备的安全运行造成重大威胁。
首先介绍了CO 2腐蚀机理，详细描述了造成油气生产系统中CO 2腐蚀的主要影响因素；然后对合金防护、涂覆防护层防护、缓蚀剂防护等常见的腐蚀控制方法及其研究进展进行了分析讨论；最后结合CCUS 腐蚀控制研究现状，总结了在不同介质环境下CO 2腐蚀控制具体的措施和建议。
研究成果为CO 2腐蚀控制技术的研究与发展提供了参考和依据。
关键词：CCUS ；CO 2腐蚀；腐蚀防护；缓蚀剂中图分类号：TE357.45 文献标识码：A 文章编号：1000-3754（2024）01-0112-07Technical solutions for CCUS corrosion controlCAO Gongze ，LIU Ning ，LIU Kaili ，CHUNYU Zhaojun ，ZHANG Bingyan ，YANG Jinghui ，ZHANG Sumei ，MU Meng（Petroleum Engineering Technology Research Institute of Sinopec Shengli OilfieldCompany ，Dongying 257000，China ）Abstract ：Carbon capture ， utilization and storage （CCUS ） technology is of great significance for mitigating globalclimate change and promoting low -carbon development. In the process of oil production ， using CCUS technology to inject stored CO 2 into oil and gas production wells increases oil recovery. However ， carbonic acid formed after CO 2is dissolved in water may aggravate the corrosion of metal pipes and cause serious threat to safe operation of equip⁃ment. Firstly ， the mechanism of CO 2 corrosion is introduced ， and the main influencing factors causing CO 2 corro⁃sion in oil and gas production system are described in detail. Then ， common corrosion control methods of alloy pro⁃tection ， coating protection and inhibitor protection and their research progress are analyzed and discussed. Finally ， combined with the research status of CCUS corrosion control ， specific solutions for CO 2 corrosion control in differ⁃ent media environments are summarized. The research provides reference and basis for research and development ofCO 2 corrosion control technology.Key words ：CCUS ； CO 2 corrosion ； corrosion protection ； corrosion inhibitor引用：曹功泽，刘宁，刘凯丽，等. CCUS 腐蚀控制技术对策［J ］.大庆石油地质与开发，2024，43（1）：112-118.CAO Gongze ，LIU Ning ，LIU Kaili ，et al. Technical solutions for CCUS corrosion control ［J ］.Petroleum Geology ＆ Oil⁃field Development in Daqing ，2024，43（1）：112-118.收稿日期：2023-07-07 改回日期：2023-10-13第一作者：曹功泽，男，1978年生，硕士，正高级工程师，从事油田腐蚀与防护研究。
对冲燃烧锅炉燃用高硫煤的高温腐蚀防控
对冲燃烧锅炉燃用高硫煤的高温腐蚀防控作者：王丁来源：《中国科技纵横》2018年第05期摘要：高硫煤在我国储量丰富且分布广泛，是重工业锅炉的常用燃料之一，因为煤中含硫，导致锅炉产生高温腐蚀现象。
高温腐蚀在锅炉冷水壁管正面向火侧和燃烧器附近的高温区域炉壁内表现的最为严重，反复作用下导致短时间更换频繁，甚至发生爆管事件，为锅炉的安全经济运行带来威胁，特别在重工业任务繁忙和火电站电力负荷需求增大的环境下，发生安全事故的可能性大大增加。
本文从高硫煤在锅炉中的燃烧原理来分析高温腐蚀的产生原因，结合锅炉工作原理和具体实际条件来提出防控建议。
关键词：对冲燃烧；高硫煤；锅炉高温腐蚀；防控措施中图分类号：TM621.2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）05-0193-01我国煤炭资源的储量中，高硫煤的储量位居世界第二。
不像低硫煤主要分布在东北和华北西北的偏远地区，高硫煤分布广泛且价格低廉，是重工业，火电站锅炉常备燃料，但对国家而言，因其含硫量大于3%，即使使用先进的烟气脱硫技术，提高脱硫效率也会排放出含硫化物，长时间运作，引发严重污染和酸雨现象。
但对于前后墙对冲锅炉而言，尽管采用了旋流燃烧器，有助于卷吸高温烟气，且火焰行程短，炉内热负荷较为均匀，按理说结渣和高温腐蚀更易控制，然而，随着采用分级燃烧的方式控制氮氧化物排放，致使主燃烧区处于缺氧环境，还原性气氛下水冷壁区域出现严重的高温腐蚀。
1 燃用高硫煤产生高温腐蚀现象的原因归集各种在燃用高硫煤作用下，水冷壁管壁变薄的情况，由于外壁表面的腐蚀，造成锅炉运行寿命减少，可得出4种造成高温腐蚀的主要原因：硫单质造成的腐蚀，硫化物造成的腐蚀，硫酸盐造成的腐蚀以及含硫烟气对管壁的腐蚀。
1.1 硫单质造成的腐蚀高硫煤在炉内燃烧过程中，第一种情况是黄铁矿受热，或者和碳在不完全燃烧的情况下都会生成硫单质，第二种情况是硫化氢自己分解，或者与氧气，二氧化硫反应生成得来硫单质，上诉两种情况得来的硫单质不会收到金属表面保护层的影响，会直接侵入水冷壁的氧化膜，致使水冷壁缺少腐蚀保护，由单质硫在高温环境下生成的硫化亚铁，所造成的腐蚀会使腐蚀层产生不同于一般腐蚀的应力，使腐蚀层易碎，随着燃烧的进行，伴随着炉内的氧化性气体，会逐渐形成四氧化三铁。
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2012年第5期PipelineTechniqueandEquipment2012No.5
收稿日期：2012－06－04收修改稿日期：2012－06－20高含硫净化装置水冷却器腐蚀控制研究与应用赵勇，王俊杰，张苏猛（中国石化中原油田普光分公司天然气净化厂，四川达州636156）
摘要：通过对装置样品管束进行局部取样检测分析，得到了高含硫净化装置水冷换热器腐蚀机理；通过分析电化学腐蚀、点腐蚀的形成原因，以及循环水系统中影响水冷却器管束腐蚀的因素，提出了高含硫净化装置水冷却器防腐措施：采用黏泥剥离，改善循环水的水质情况；对设备定期进行化学清洗，除去其表面的黏泥及污垢，减缓电化学腐蚀的发生速率。实践表明：采用该防腐措施，设备的腐蚀速率得到明显控制，为高含硫净化装置水冷却器腐蚀控制和下一步研究提供了参考和借鉴。关键词：循环水系统；管束；腐蚀；黏泥剥离；化学清洗中图分类号：TE8文献标识码：B文章编号：1004－9614（2012）05－0043－03
ResearchandApplicationofCorrosionResistanceofWaterCondenserofHigh-sulfurPurificationDevice
ZHAOYong，WANGJun-jie，ZHANGSu-meng（NaturalGasConditioningPlant，PuguangBranchofZhongyuanOilfieldCompany，Sinopec，Dazhou636156，China）
Abstract：Bysamplingandtestingthetubebundlesofthedevice，thecorrosionmechanismofwatercondenserofhigh-sulfurpurificationdeviceisstudied．Throughananalysisofelectrochemicalcorrosionandpittingcorrosion，andofcorrosionfactorsinthewatercoolertubeaspartofthecirculatingwatersystem，thecorrosionresistanceisadvancedinthewatercondenserofhigh-sulfurpurificationdevice：slimestripping，improvingthewaterqualityoftherecycledwatersituation；cleaningtheequipmentbychemicals，removingtheslimeanddirtofthesurface，andslowingtherateofelectrochemicalcorrosion．Thepracticeshowsthatthecorrosionrateissignificantlycontrolledbytheanti-corrosionmeasures．Itprovidesreferencetocorrosioncontrolandfurtherresearchonthewatercondenserofhigh-sulfurpurificationdevice．Keywords：circulatingwatersystem；tubebundles；corrosion；slimestripping；chemicalcleaning
0引言
2010年6月，普光气田天然气净化厂联合装置的
中间胺液冷却器、贫胺液后冷器管束先后发生腐蚀穿孔泄漏，导致胺液进入循环水系统，造成装置整个循环水氨氮、COD（化学需氧量）及H2S含量超标，
同时
还加快了设备的腐蚀，尽可能地采取相关措施来缓解甚至控制设备管束的内漏。1高含硫净化装置水冷却器腐蚀机理的实验分析
1．1实验检测及结论
为了对装置腐蚀机理进行深入研究，对样品管束进行了局部取样检测。通过目视检测、能谱分析、金相组织检测，得出了以下检测结论：（1）腐蚀机理：换热器管子长期在含氧、氯离子、硫离子、矿物质及微生物细菌循环水的作用下发生电化学腐蚀，造成了内漏失效。
（2）腐蚀破坏形式：均匀腐蚀和局部点腐蚀。大
面积的均匀腐蚀是用含氧和氯离子循环水冷却的换热器中经常出现的电化学腐蚀。此外，管束上还有点腐蚀。（3）点蚀孔内主要是铁的氧化物，此外还有硫离
子及其化合物和Ca、Mg、Zn离子及其化合物，其中Ca、Mg、Zn离子及其化合物属于水垢。1．2管束电化学腐蚀原因分析
高含硫净化装置水冷换热器电化学腐蚀主要发生在壳程循环水系统中。净化厂循环水系统采用敞开式冷却系统，换热器管束长期在含氧、氯离子、硫离子、矿物质及微生物细菌循环水的作用下，极易发生电化学腐蚀。其腐蚀机理，见图1。阳极反应：Fe→Fe2++2e阴极反应：O2+2H2O+4e→4OH－44PipelineTechniqueandEquipmentSep.2012
图1循环水中金属电化学腐蚀机理示意图沉淀反应：Fe2++2OH－→Fe（OH）2
总反应：
2Fe+O2+2H2O→2Fe（OH）2
1．3管束点腐蚀原因分析
点蚀主要发生在中性的腐蚀性介质中，例如未采取防腐措施的敞开式循环冷却水系统中。点蚀是金属溶解的一种独特形式。钢发生点蚀时，铁在蚀孔内溶解，生成Fe2+，使蚀孔内产生过量的正电荷，氯离子迁移到蚀孔中，以维持蚀孔内溶液的电中性。因此，蚀孔内会有高浓度的FeCl2。FeCl2水解产生高浓度的H+和Cl－：FeCl2+2H2O→Fe（OH）2↓+2H++2Cl－氯离子和氢离子能促进多数金属和合金的溶解，且整个过程随时间而加速。2循环水系统中影响水冷却器管束腐蚀的因素
［1］
2．1化学因素
2．1．1pH值
循环水中，pH值对金属腐蚀速度的影响取决于该金属氧化物在水中的溶解度对pH值的依赖关系。图2为pH值对设备腐蚀速度的影响。
图2pH值对设备腐蚀速率的影响2．1．2溶解盐
溶液电导率的升高使初期腐蚀速度也升高；像Cl－、SO2－4等腐蚀性离子，可以破坏金属的阳极氧化保
护膜，从而进一步加速腐蚀；构成硬度和碱度的离子对腐蚀却有抑制作用；在电解质浓度高的水中，氧的溶解度下降，所以含盐量高时腐蚀速度会降低。
2．1．3溶解气体
溶解氧起去极化作用，会促进腐蚀；二氧化碳溶于水后形成碳酸，碳酸和铁反应，促使氢逸出，金属表面保护膜溶解破坏，从而加速了腐蚀；硫化氢会导致循环水pH降低，和铁反应生成硫化铁（阴极），与铁形成电偶腐蚀。低温湿硫化氢腐蚀反应的机理如下：硫化氢溶于水后电离形成硫和氢的离子：H2S→H++HS－，HS－→H++S2－
铁夺取H+的正电荷，形成Fe2+以及H原子：Fe+2H+→Fe2++2H生成硫化铁：Fe2++S2－→FeS2．1．4悬浮物
循环水系统中溶解有各种盐类，如重碳酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、磷酸盐、硅酸盐等。其中重碳酸盐是成垢的主要因素。因为当水经过换热器的传热表面时，水温升高，会发生如下反应：Ca（HCO3）2=CaCO3↓+CO2+H2OCaCO3沉积在换热器的传热表面，形成一层硬垢。
其次，中间胺液冷却器管束材质为碳钢，其腐蚀产物主要是氢氧化物和铁的氧化物水合物，呈胶体状态，稳定地悬浮于水中，通过热交换器时，在受热面胶体相互凝集沉淀。沉积物控制不善，会引起垢下腐蚀。2．2物理因素
温度升高，腐蚀的化学反应速度提高。流速增加使腐蚀速度增加。在高流速区域，层流区的厚度减少，氧容易达到金属表面，氧的去极化作用导致腐蚀加速进行。高速流水会冲走可能成为钝化层的腐蚀产物，从而加剧腐蚀。2．3微生物
微生物的黏泥引起垢下腐蚀。在循环水系统中存在着大量的细菌、微生物及藻类。金属换热器表面一旦有微生物附着，就会引起金属表面溶解氧和硫离子以及pH值的变化。由于微生物的活动使生物膜内的环境发生了变化，在金属表面形成阴极区和阳极区，导致点蚀和局部腐蚀。此外，一些微生物的新陈代谢过程也参与了电化学过程，促使腐蚀加速。如厌氧菌会形成浓差电池，加快局部腐蚀。根据管束检测报告，结合该厂循环水水质情况，影响换热器管束腐蚀的因素有：溶解氧、溶解盐、悬浮物、微生物黏泥等，其主要腐蚀形式为垢下腐蚀。3高含硫净化装置水冷却器腐蚀控制措施与应用
针对以上造成管束腐蚀的因素，净化厂采取的防腐措施［2］主要有2种：黏泥剥离，改善循环水的水质第5期赵勇等：高含硫净化装置水冷却器腐蚀控制研究与应用45情况；对设备定期进行化学清洗，除去其表面的黏泥及污垢，减缓电化学腐蚀的发生速率。3．1黏泥剥离
3．1．1黏泥剥离剂的优化选择
目前市场上的黏泥剥离剂种类很多。经过优化分析比较，最终选用了N－357黏泥剥离剂。其主要由高效阳离子表面活性剂、强力渗透剂和分散剂等复合而成，具有广谱、高效的杀菌灭藻能力和较强的黏泥剥离功能及清洗功能［3］。
3．1．2N－357黏泥剥离剂的使用方法
N－357黏泥剥离剂用作黏泥剥离剂使用时，按保
水量计算，一般投加量为100～200ppm（1ppm=10－6），藻类较多时，可适当加大用药量。将其用作杀
菌灭藻剂使用时，一般投加量为50～100ppm．添加方式：采用冲击式投入到水塔池子的出口处，循环24～48h，通过沉降池对剥离产物进行沉降。投泥剥离后，循环水中因剥离而出现污物时，应及时清除漂浮物，以免其随循环水在此进入设备管线死角处，形成二次沉泥。3．1．3黏泥剥离剂的使用效果
净化厂采用添加黏泥剥离剂方法后，二区循环水水质得到了极大程度地改善，如表1所示，钙离子、COD、电导率、钙硬度等指标明显降低。表1二区循环水水质改善前后主要化学参数对比表
项目Ca2+含量/（mg·L－1）COD/（mg·L－1）氨氮/（mg·L－1）电导率/（μS·cm－1）钙硬度/mg·L－1）浑浊度NTU
有机磷/（mg·L－1）总碱度/（mg·L－1）总磷/
（mg·L－1）
改善前47934.172.84752304.7116.755.14180.210.62改善后34722.930.51557213.0411.434.03133.97.09
3．2化学清洗
3．2．1化学清洗原理及注意事项
钙镁碳酸盐水垢、铁锈易溶于强酸，生成易溶于水的物质，从而达到清洗除垢的目的。实验中需注意：在清洗过程中，H+会对金属机体产生腐蚀，并出现氢脆现象，因此清洗剂中要加入相应的缓蚀剂，此外溶解中产生的Fe3+离子等氧化性离子会对金属机体产生点蚀，因此清洗液中还需加入遮蔽剂。3．2．2化学清洗方案
在对换热器管束污垢进行清洗的过程中，化学药剂易对设备造成腐蚀，而且清洗过程中会产生大量废液。要根据检修要求及现场施工情况，制定方案，并严格执行。其具体清洗过程见图3。3．2．3化学清洗效果