硫酸装置液硫焚烧单元关键设备的腐蚀控制
2021-07-12张文博
石油化工腐蚀与防护 2021年3期
关键词:焊缝
喻 灿,张文博,王 申
(1.上海安恪企业管理咨询有限公司,上海 200237;2.中国石化南京化学工业有限公司,江苏 南京 210048;3.中国石油锦州石化公司研究院,辽宁 锦州 121000)
硫酸装置液硫焚烧单元的关键设备为焚硫炉和废热锅炉。从储存单元来的液硫通过硫黄枪雾化送入焚硫炉内燃烧,焚硫炉内温度1 000 ℃左右,SO2质量分数约9.5%的炉气进入废热锅炉进行冷却会造成废热锅炉低温部位腐蚀。腐蚀会影响硫酸装置安全运行,因此进行腐蚀风险的预测和防控就显得尤为重要。
1 腐蚀分析
某厂硫酸装置液硫焚烧单元的焚硫炉材质为Q235A,内衬一层保温砖和二层耐火砖,炉气进入废热锅炉的管道材质为16MnR+耐火砖,废热锅炉管束材质为20g。液硫﹑有机物和硫化氢等在焚烧过程产生多种产物,包括S,COS,CS2,SO2,NO,NO2,CO2和SO3等,这些燃烧产物以气相形式存在,接触这些产物的设备及管线存在潜在的腐蚀隐患。
液硫燃烧的主要原则工艺流程见图1。

图1 液硫焚烧工艺流程
焚硫炉及炉气进入废热锅炉的管道及跨线内壁衬里,在高温下会出现劣质化(开裂、脱落等),导致炉壁局部超温,在停工期间产生露点腐蚀。另外进料管嘴存在冲刷腐蚀和高温蠕变而产生裂纹,其失效形式以耐火材料损坏为主,耐火衬里损坏易导致钢材的高温硫化和高温蠕变,在低温时产生露点腐蚀。
废热锅炉管束材质为碳钢,入口侧管板表面有耐火浇注料,换热管有陶瓷套管,长约100 mm。在装置正常运行时腐蚀轻微,在超温下运行,陶瓷套管可能会破裂,导致管板和换热管发生热应力开裂[1]。……
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