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不銹鋼設(shè)備在強(qiáng)堿溶液中腐蝕與防護(hù)
日期：2025-01-12 09:04
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摘要：
不銹鋼設(shè)備在強(qiáng)堿溶液中腐蝕與防護(hù)，詳情參考qji1.cn
離子膜法生產(chǎn)氫氧化鈉，其生產(chǎn)過程中一般會使用到各類不銹鋼部件。但由于高溫、高濃度的強(qiáng)堿對鉻鎳不銹鋼設(shè)備有很強(qiáng)的腐蝕性，導(dǎo)致設(shè)備壽命縮短，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。因此減輕設(shè)備腐蝕，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)、**生產(chǎn)，對提高綜合經(jīng)濟(jì)效益有著重大意義。
離子膜法生產(chǎn)氫氧化鈉，其生產(chǎn)過程中一般會使用到各類不銹鋼部件。但由于高溫、高濃度的強(qiáng)堿對鉻鎳不銹鋼設(shè)備有很強(qiáng)的腐蝕性，導(dǎo)致設(shè)備壽命縮短，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。因此減輕設(shè)備腐蝕，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)、**生產(chǎn)，對提高綜合經(jīng)濟(jì)效益有著重大意義。
1、設(shè)備殘余應(yīng)力的減少
調(diào)查表明80%以上的應(yīng)力腐蝕事故是由殘余應(yīng)力引起的。殘余應(yīng)力主要來自制造過程，如冷加工、焊接、熱處理及裝配過程，主要表現(xiàn)為溫差熱應(yīng)力、相變內(nèi)應(yīng)力、腐蝕產(chǎn)物的楔入應(yīng)力。容器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理也引起局部應(yīng)力集中，造成局部腐蝕，如縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕等，因此設(shè)計(jì)時要使零部件的外形簡單、完整、封頭和接管與簡體的焊接要采用雙面對接焊的方式，且截面要圓滑過渡，減少尖角、溝槽、縫隙。管殼式換熱器的管板與管子的連接可采用先脹后焊接的方法來消除接縫，以防止縫隙腐蝕。
對有應(yīng)力腐蝕傾向的容器應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力的焊后熱處理。另外，焊接時要選擇合適的焊條，盡量使焊縫金屬與母材的化學(xué)成分一致，防止電化學(xué)腐蝕。
不銹鋼的焊接工藝過程非常嚴(yán)格。它具有較高的熱裂紋敏感性。焊接時坡口角度應(yīng)適當(dāng)增大。根部鈍邊應(yīng)適當(dāng)減小。
由于不銹鋼表面存在難熔的氧化膜，如氧化鎳，它的熔點(diǎn)為2090℃。而鎳的熔點(diǎn)只有1446℃，焊前必須消除氧化膜。另外工件表面的贓污也會帶入熔池一些有害元寨，以至產(chǎn)生裂紋，所以焊前必須清理干凈。可用丙酮清洗。
為防止熱裂紋，應(yīng)采用小線能量焊接，盡量采用短電弧不擺動的多層多道焊，減少焊道氧化的程度。
避免不銹鋼的敏化溫度，無論是焊接時還是熱處理過程都要防止在該種材質(zhì)的敏化溫度下停留，因?yàn)樵诖藴囟认虏牧现械你t元素與碳元素形成鉻的化合物，造成晶間貧鉻，導(dǎo)致晶間腐蝕。鉻鎳不銹鋼的敏化溫度在450~800℃范圍。
焊接完畢后。必須將焊縫表面及周圍的熔渣和飛濺物**干凈。
2、開車投料后用氮?dú)饷芊庠O(shè)備
開車投科后用氨氣密封設(shè)備，保持通入的氮?dú)馓幱谖⒄龎籂顟B(tài)，可以防止空氣進(jìn)八生產(chǎn)系統(tǒng)。因?yàn)榭諝庵械难鯕鈺c鎳反應(yīng)，加劇材料腐蝕。
3、開車狀態(tài)下熱應(yīng)力的控制
開車時。若熔鹽要進(jìn)行大循環(huán)給降膜濃縮器的濃縮管升溫，此時熔鹽溫度與濃縮管的溫度差不應(yīng)超過30℃：升溫速度不宜過快，應(yīng)控制在30℃／h，這有助于熱震和保證低碳不銹鋼設(shè)備需要的初期細(xì)致的護(hù)理。在熔鹽進(jìn)行大循環(huán)加熱濃縮之前，要先用蒸汽預(yù)熱；若長期停車后開車，在投料前還要用蒸汽吹掃系統(tǒng)，以減小因升溫和投料對材料產(chǎn)生的熱應(yīng)力。
4、短期停車期間用低壓蒸氣連續(xù)吹掃
生產(chǎn)裝置停車時，要保持低壓蒸氣連續(xù)吹掃整個系統(tǒng)，包括管道，蒸發(fā)器和濃縮器。以避免空氣進(jìn)入設(shè)備防止氧氣與材料反應(yīng)。
5、長期停車時設(shè)備的腐蝕控制
生產(chǎn)裝置長期停車時，首先用低壓蒸氣吹掃，待裝置基本冷卻后用純水；中洗整個生產(chǎn)系統(tǒng)。這樣可以使裝置內(nèi)殘存的堿液盡可能清洗干凈，在停車過程中*大限度地減輕腐蝕。
6、熔鹽中硫含量的檢測
鉻鎳不銹鋼設(shè)備在溫度超過40a℃時與硫接觸會破壞得很快。這是因?yàn)槌^這個溫度不銹鋼表面的鈍化膜被極化，產(chǎn)生硫脆現(xiàn)象。因此熔鹽中硫含量不能超過0.025%。停車后再次啟動熔鹽系統(tǒng)前，要取熔鹽樣品檢測其中的硫含量。
7、進(jìn)料量的合理控制有助于提高設(shè)備的使用壽命
在蒸發(fā)器中，要保持良好的對流沸騰傳熱，必須嚴(yán)格控制液體均勻進(jìn)入，均勻成膜。如進(jìn)料量太小，就會使液膜太薄以致段裂，出現(xiàn)于壁區(qū)并使管子承受更大的熱應(yīng)力，加劇應(yīng)力腐蝕。所以必須控制好液體進(jìn)料的*小流量。相反，如果液體的進(jìn)料量過大，液體不能成膜或成膜很厚，在升降膜過程中，液體往往不能得到完全充分的熱量傳遞，得不到對流沸騰所需的溫度，不能完全蒸發(fā)，濃縮過程不能很好地進(jìn)行。進(jìn)料量過大時，為了達(dá)到產(chǎn)品的質(zhì)量要求，設(shè)備負(fù)荷就過大，容易損壞設(shè)備，縮短設(shè)備使用壽命。
8、還原劑蔗糖的加入能有效去除氧化性氯酸鹽
由電解工段來的32%Na0H溶液中含有的氯酸鹽在250℃以上會逐步分解，并放出新生態(tài)氧，與材料發(fā)生反應(yīng)，腐蝕設(shè)備。
選用的處理方法是在堿液進(jìn)入蒸發(fā)濃縮器之前加入蔗糖水溶液。實(shí)際生產(chǎn)中加入的蔗糖為理論量的6-8倍，加入過多反而對設(shè)備不利。32%NaOH溶液中含氯酸根的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為0.0015%-0.0020%。用計(jì)量泵將5.5%的蔗糖溶液打入32％NaOH堿液管道中與堿液混合，使之進(jìn)入蒸發(fā)濃縮器前大部分在管道中反應(yīng)除掉，從而更有效地保護(hù)后序設(shè)備。另外，利用停車機(jī)會清洗蔗糖液罐和蔗糖液管線，以除掉罐內(nèi)和管道中積存的發(fā)酵物。
9、控制蒸發(fā)器的生蒸汽溫度和用量
實(shí)驗(yàn)表明蔗糖在190℃以下比較穩(wěn)定，超過190℃開始炭化，到200℃時完全炭化變黑，不能發(fā)揮還原作用。所以蔗糖在190℃以下使用才能有效發(fā)揮其還原性。
蔗糖主要是在進(jìn)蒸發(fā)器前的管道中與堿液混合，并與氯酸鹽發(fā)生氧化還原反應(yīng)，進(jìn)入發(fā)生器前大部分已反應(yīng)完畢。但堿液中仍有少量氯酸鹽，若不除去，將腐蝕蒸發(fā)器和降膜濃縮器。如果能控制蒸發(fā)器的溫度低于190℃，蔗糖將在降膜濃縮的濃縮管道中繼續(xù)發(fā)揮還原作用，充分除去氯酸鹽。若溫度高于190℃，則蔗糖炭化或部分炭化，不能很好地發(fā)揮還原性：若溫度太低，則不利于成膜。因此，在生產(chǎn)操作中，控制蒸發(fā)器的生蒸汽溫度在180℃-190℃之間，有利于蒸發(fā)濃縮操作和充分去除氧化性氯酸鹽，更好地保護(hù)后序設(shè)備。
10、開停車次數(shù)的減少
每一次開車，進(jìn)料堿液都會沖掉設(shè)備表面起保護(hù)作用的氧化膜,繼續(xù)腐蝕下層材料，使材質(zhì)變薄。因此，盡量減少開停車次數(shù)有助于設(shè)備防腐。綜**用上述措施后，設(shè)備腐蝕大大減輕，取得了較為理想的防腐效果。
不銹鋼設(shè)備在強(qiáng)堿溶液中腐蝕與防護(hù)，詳情參考qji1.cn