1、概況
??? 大慶石化公司煉油廠現(xiàn)在原油加工能力600萬(wàn)噸／年，各類加熱爐共有50臺(tái)，其中加熱爐41臺(tái)，燃燒的燃料有瓦斯和重油。兩種燃料含有硫或硫化氫。重整裝置的重整部分的加熱爐為四合一的方箱爐，引風(fēng)機(jī)入口是來(lái)自熱管加熱器出口的煙氣，設(shè)計(jì)溫度為160℃，實(shí)際使用溫度為130℃左右。由于煙氣中含有大量的二氧化硫氣體，對(duì)引風(fēng)機(jī)殼體及葉輪腐蝕比較厲害。使用不到半年殼體便出現(xiàn)點(diǎn)蝕和大面積減薄，使用不到一年殼體便報(bào)廢。
2、腐蝕原因分析
引風(fēng)機(jī)殼體為碳鋼，型式為蝸殼狀的，型號(hào)為Y4-73-9D。煙氣中含有N2、O2、H2S、HCl、CO2。根據(jù)對(duì)腐蝕垢物分析，其中：Fe 46.75％、Al 16.13%、S 15.79%、Si 15.63%、Ca 4.04%等物質(zhì)，且該結(jié)垢物PH值1～2（屬?gòu)?qiáng)酸物質(zhì)）及易溶于水的特點(diǎn)，所以對(duì)碳鋼的金屬表面容易發(fā)生露點(diǎn)腐蝕，腐蝕原因如下：
2、1腐蝕介質(zhì)產(chǎn)生
??? 煙氣露點(diǎn)腐蝕是指加熱爐的燃油或燃?xì)庵泻辛?，?dāng)含硫燃料燃燒時(shí),硫的化合物發(fā)生分解,生成氣態(tài)硫或二氧化硫，反應(yīng)式如下：
H2S ＋3/2O2 ＝ SO2 ＋ H2O
3H2S ＋3/2O2 ＝ 3/2S2 ＋ 3H2O
??? 由于燃燒室中有過(guò)剩的氧氣存在，所以又有少量的二氧化硫再與氧化和成三氧化硫，見(jiàn)下式：
2SO2 ＋ O2 ＝ 2SO3
??? 在高溫?zé)煔庵械娜趸驓怏w不腐蝕金屬，但當(dāng)煙氣溫度降到400℃以下，三氧化硫?qū)⑴c水蒸汽化合成稀硫酸，反應(yīng)如下：
SO3 ＋ H2O ＝ H2SO4
?????? 當(dāng)稀硫酸凝結(jié)到金屬表面是就會(huì)發(fā)生低溫硫酸腐蝕。與此同時(shí)，凝結(jié)在低溫受熱面上的硫酸液體，還會(huì)與氣態(tài)硫和粘附煙氣中灰塵形成不易清除的糊狀垢物，增加了熱阻，使殼體表面溫度更低，進(jìn)一步促使冷凝液的形成，如此循環(huán)，垢物越積越多，便構(gòu)成了電化學(xué)的垢下腐蝕。
??? 2、2 金屬表面腐蝕
?由于煙氣中產(chǎn)生大量的酸性物質(zhì)，對(duì)金屬表面是“酸的再生循環(huán)”作用。碳鋼在含有二氧化硫的濕氣（煙氣）中生銹被認(rèn)為是“酸的再生循環(huán)”作用。按照這個(gè)概念，二氧化硫首先被吸附在金屬表面上，由二氧化硫、鐵和氧形成硫酸亞鐵。然后，硫酸亞鐵水解形成氧化物和游離的硫酸。硫酸又加速腐蝕鐵，所得的新鮮硫酸亞鐵再水解生成游離酸，如此反復(fù)循環(huán)。反應(yīng)過(guò)程如下：
Fe + SO2 + O2 D FeSO4
4FeSO4 + O2 + 6H2O D 4FeOOH + 4H2SO4
4H2SO4 + 4Fe + 2O2 D 4FeSO4 + 4H2O
當(dāng)有二氧化硫存在時(shí)對(duì)碳鋼腐蝕比較快的。
3、防護(hù)措施選擇
3.1 防腐材料的篩選
??? 通過(guò)對(duì)幾種防腐材料的篩選，選用了鈦納米聚合物涂料。
3.2 采用鈦納米聚合物涂料的依據(jù)
生產(chǎn)鈦納米聚合物涂料的設(shè)備與常規(guī)生產(chǎn)涂料的設(shè)備有本質(zhì)上的區(qū)別，這是常規(guī)涂料不具備的，是2002年世界首創(chuàng)。
鈦納米聚合物就是將鈦超細(xì)化達(dá)到納米級(jí)，使其表面活性大大提高。同時(shí)將有機(jī)物雙鍵打開，形成游離鍵，兩者復(fù)合到一起形成化學(xué)吸附和化學(xué)鍵合生成鈦納米聚合物。其涂料是以鈦納米聚合物、環(huán)氧樹脂、固化劑、助劑及少量溶劑組成的雙組份涂料。有如下特點(diǎn)：
3.2.1抗?jié)B透性強(qiáng)：A鈦納米聚合物和樹脂形成了化學(xué)鍵合和化學(xué)吸附，堵塞了填料與樹脂間的滲透通道。B微小的鈦納米聚合物粒子填充到分子空穴中，由于水、氧和其它離子不能透過(guò)鈦納米聚合物顆粒本身，只能繞道滲透，這樣就延長(zhǎng)了滲透路線，起到迷宮效應(yīng)。C鈦納米聚合物有包覆有機(jī)物層，所以具有抗?jié)櫇裥?，減少毛細(xì)管作用抵抗極性介質(zhì)和離子通過(guò)涂膜。
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??3.2.2抗腐蝕性高：A 抗?jié)B透性好，可阻止水、氧和離子的通過(guò)，使涂料具有屏蔽能力。B 鈦納米聚合物涂料固化時(shí)體積收縮率小，而且游離建和鈦的結(jié)合狀態(tài)使分子鏈柔軟便于旋轉(zhuǎn)，可消除內(nèi)應(yīng)力，所以鈦納米聚合物涂料的應(yīng)力很低，涂層內(nèi)部沒(méi)有微裂紋，抗開裂、剝離能力強(qiáng)。以上兩條提高了防止物理破壞的能力。C 鈦填料本身耐蝕性好。D 化學(xué)鍵合與化學(xué)吸附作用形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，阻止水、氧及其它腐蝕介質(zhì)的取代作用，使其不易發(fā)生腐蝕反應(yīng)，提高了防止化學(xué)腐蝕破壞的能力。所以這四點(diǎn)決定了鈦納米聚合物涂料具有很好的耐腐蝕性能。
