尿素合成系统设备的腐蚀与防护.pdfVIP

!!!!!!!!!!!!! 河北化工 Vol.32No.2 ! ! Feb. 2009 工艺与设备! ! !!!!!!!!!!!!! 尿素合成系统设备的腐蚀与防护 钟红梅，侯德顺 （湖南化工职业技术学院，湖南 株洲 412004） [ 摘 要] 讨论了尿素合成系统设备的腐蚀机理、腐蚀现象和防护措施。尿素合成反应是在尿素合成塔中高温、高压下进行 的，尿液和甲铵液对设备有强烈的腐蚀性。尿素合成塔的腐蚀情况，因不同的部位和操作条件，所产生的腐蚀现象与结果也不同。 从材质的选择、材质的处理、采用合理的检漏设计和生产中的操作与控制进行防护。 [ 关键词] ］尿素合成塔；衬里；腐蚀；防护 [ 中图分类号] TQ441.41 [ 文献标识码] B [ 文章编号] 在尿素合成系统内，由于是高温、高压，如在缺氧 对焊缝的腐蚀发生在焊缝与母材的融合线上，沿着融 的情况下，尿液和甲铵液对设备有强烈的腐蚀性，即 合线向里腐蚀，呈刀刃状。此外在焊接热影响区内的 使在尿塔内采用专门的用于抵抗尿素腐蚀的材料(如 母材要比正常的腐蚀严重一些，特别是焊接飞溅的地 316LMOD等)，腐蚀损坏也是不可避免的。因此，在合 方，很容易发生点腐蚀，表现为 φ1～3mm、深0.5～ 成系统必须进行防腐,及时发现和消除隐患,对于尿 3mm的小坑。 [2] 素生产具有十分重要的意义。 2. 3 内件的腐蚀 1 腐蚀机理[1] 内件的腐蚀一般表现：（1）内件材料的表面腐蚀； 尿素合成反应是在尿素合成塔中高温、高压下进 （2）内件的焊缝腐蚀；（3）连接螺栓的螺纹腐蚀。由于 行的，在反应过程中，首先是由氨和二氧化碳反应生 内件在介质中受到双面的腐蚀，因此它们的腐蚀在正 成氨基甲酸铵(简称甲铵)，然后再由甲铵脱水生成尿 常情况下要比衬里的腐蚀严重，特别是螺栓的螺纹， 素和水。在这种条件下，尿素溶液和甲铵液对钢铁材 被腐蚀后会造成连接螺栓失效，从而造成内件的松动 料的腐蚀极强，对于碳钢高压管尿液甚至能在几小时 而影响尿素合成塔的操作。所以，在连接螺栓的材料 - 选用上，通常要比衬里的材料高出一个等级，以保证 )有极强 内把它穿透，尤其是甲铵液中的氰酸根(CNO 的还原性和去钝化作用，能破坏不锈钢表面的保护性 螺栓的可靠性。 氧化膜，致使不锈钢发生强烈腐蚀，并且这种腐蚀随 2. 4 入口管的腐蚀 着操作温度的提高而加剧。 在尿素合成塔的二氧化碳和氨入口管处，腐蚀要 2 腐蚀现象 比其他地方严重一些，在这里，一方面受尿素液腐蚀， 2. 1 尿素合成塔衬里的腐蚀 另一方面受剧烈的冲刷腐蚀。通常，二氧化碳入口管 一般的衬里腐蚀表面呈银灰色，稍微有些粗糙， 的腐蚀要比氨入口管严重得多。有的二氧化碳入口管 非常均匀，此类腐蚀属于比较正常的腐蚀，只需控制 经过一两年的运行，管壁变得很薄，有的甚至全部消 其腐蚀速率不超标即可。较严重的衬里表面腐蚀呈棕 失，只剩下根部一点，这样会造成氨和二氧化碳混合 红色、深红色甚至发黑。 不均匀而影响尿素的转化率。 2. 2 衬里焊缝的腐蚀 3 防护措施 如果焊缝在原始制造时有缺陷，如存在有气孔， 3. 1 材质的选择 特别