空气冷却器防腐蚀可以应用的新材料

石化空气冷却器在石油化工生产中发挥着至关重要的作用,应用数量较多,约占设备总量的三分之一以上。在空冷器的运行过程中,不仅需要实现热量的传导,而且还会受到流体的冲刷与腐蚀,油品在高温和高压的条件下,会发生加氢、裂解等反应,所以做好空冷器设备的防腐蚀工作对于保证其正常运行有着重要的意义。

现阶段石化用空气冷却器的材质大部分为碳钢或者低合金钢,只有少数设备采用不锈钢材质。但随和石化生产的开展,设备中的介质含硫量逐渐增加,其腐蚀性作用不断增强,对空冷器的本体材质产生了较为不利的影响。为了避免介质对空气冷却器设备本体产生严重的损坏,可以采取新型防腐蚀材料来制造空冷器,常用的新型材料有以下这些。

1、抵御湿硫化氢的抗腐蚀材质

湿硫化氢对金属材料具有极强的腐蚀性作用,为了使材料抗硫化氢腐蚀作用的能力得到提高,我国四家科研单位或制造厂联合推出了新型材料,以抵抗湿硫化氢极强的腐蚀性。与普通碳钢材质相比较,资金投入量略高,但抗腐蚀性能却得到了大幅度的改善。这些材料不仅可以抵御湿硫化氢所造成的腐蚀,还可以抵御H2S-HCN-H2O、H2S-H2O所导致的设备腐蚀开裂。就08Cr2AlMo这种新型材料来说,硫化氢在这种材料上的腐蚀速率约为0.15毫克/厘米.小时。在氯化氢溶液内部的腐蚀速率明显低于溶液中的腐蚀速率,约为碳钢的腐蚀速率的百分之二十三。

2、抗氢诱导裂纹材料

在材料生产中,必须对材质中的合金含量严格管控,控制硫元素与磷元素处于一个相对较低的水平,磷元素含量不大于1.5%,硫元素含量不大于4‰,为了使钢材的抗腐蚀能力得到有效的提高,还可以在钢材中增加一些含量极小的微量元素,必须控制各种元素的含量,避免由于含量不合理,使材料的抗腐蚀性能下降,当硫化氢介质经过时,导致诱发裂纹或者产生鼓泡。

3、超级不锈钢

为了解决点蚀作用对设备的影响,可以应用超级不锈钢,应用较多的抗腐蚀性超级不锈钢为904L,这种材质可以很好地抵御点蚀的影响以及晶间腐蚀、裂缝腐蚀,对于普通的腐蚀具有极强的抵御力。如果介质的温度不大于四百摄氏度,则不会发生晶间腐蚀、所以将超级不锈钢应用于抵御氯离子腐蚀中的效果优于抵御其他离子的腐蚀效果。

4、双相不锈钢

双相不锈钢通常在应力较低的条件下具有极好的抗腐蚀能力,可以抵御氯化合物的应力腐蚀,抵御孔蚀的作用也极佳。大部分的双向不锈钢的抗腐蚀能力都优于不锈钢材质,比如:约为百分之二十五的含铬以及含氮的双向不锈钢抵御孔蚀和点蚀的能力都好于316L,这种双相不锈钢在受到腐蚀作用时,表现出来的特点与不锈钢由于腐蚀作用而表现出来的特点有所不同,不锈钢在温度较高的条件下会析出碳化物,进而导致晶间铬元素的缺失而发生晶间腐蚀,但是双相不锈钢即使在高温的条件下,也不会析出碳化物。具有极佳的力学性能,以及较高的抗疲劳強度,屈服强度数值是不锈钢材料的2倍以上。但双相不锈钢的缺点是仍然存在着各种脆性倾向,所以只能在小于300摄氏度的介质中使用。

5、镍基合金

石化空冷器所用材质中的镍基合金最为常用的就是incoloy825,这种材料的性能极好,但是成本高。材料的强度较高,机械性能极好,具有较强的抵御腐蚀的能力。尤其对于氯离子、硫化物、磷酸以及氨元素具有极好的抗腐蚀效果。由于这种材料自身的优良性能以及极好的抗腐蚀能力,所以被应用于海水腐蚀中或者酸性物质的强腐蚀作用下,是防腐蚀性能较好的材料之一。现阶段已经在石化空冷器中具有较多的应用。主要应用于含氯湿环境、不同种含氧氯化物、氯化盐类、硫酸和氧化盐类溶液中的条件下,具有极强的抵御腐蚀的能力。所以近些年,对于腐蚀性极为严重的环境,一般会应用镍基合金,比如:化工制造厂或者石油化工领域中。但基于镍基材料较高的价格,使其在应用中受到了较大的限制。

6、复合材料

为了控制空气冷却器的制造资金投入量,一些使用单位在订货时,选择了复合型材料。应用复合型材料具有极为明显的优势,又可以将复合型材料进行进一步的细化分类,分为两个大类,一大类为堆焊,另一大类为爆炸型复合材料。通常将低碳钢作为母材,也可以选择合金钢或者复合材料,甚至于incoloy825。基于不同地点的环境条件不同,设备内部的介质不同,所以选择的材料也就有所不同。应该根据实际状况进行材料的合理选择。随着技术的进步与更新,不锈钢材料的成本显著降低,所以技术人员结合生产实际状况,将其较多的应用于不同地点以及不同条件的设备中,以增强设备的抗腐蚀能力。

 

11.10

2021

相关文章

    ©东营天威防腐工程有限公司  备案号:鲁ICP备07500121号-1  鲁公网安备 37050202370996号  
    网站建设:东营远见网络公司