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尿素高压设备的腐蚀及防腐措施

发表时间：2021/5/6 来源：《中国科技信息》2021年6月作者：韩芬罗书磊韩飞虎

[导读] 近年来，随着全球经济一体化进程的不断加快，由此极大的推动了各个前沿领域的发展，尿素生产企业在生产的过程中，不仅仅需要逐步加强尿素的供应效率，还能够逐步加强尿素质量的提高，进而促使企业自身竞争力的提升，在激烈的市场竞争中占据不败之地。基于此，尿素生产企业在发展的过程中，就需要加强对尿素高压设备腐蚀问题的关注度。

新疆乌鲁木齐市兖矿新疆煤化工有限公司新疆乌鲁木齐市中泰创新技术研究院有限责任公司韩芬罗书磊韩飞虎 830000

摘要：近年来，随着全球经济一体化进程的不断加快，由此极大的推动了各个前沿领域的发展，尿素生产企业在生产的过程中，不仅仅需要逐步加强尿素的供应效率，还能够逐步加强尿素质量的提高，进而促使企业自身竞争力的提升，在激烈的市场竞争中占据不败之地。基于此，尿素生产企业在发展的过程中，就需要加强对尿素高压设备腐蚀问题的关注度。
关键词：尿素高压设备；腐蚀；防腐措施
        引言
        众所周知，在我国科技的发展，各领域的技术水平逐渐提高的过程中，尿素高压设备腐蚀一直是设备设计和制造单位以及尿素生产厂家面对的课题。
        1关注防腐工作的重要性
        要有效的处理当今存在的设备腐蚀问题，降低这一情况的出现概率，那么必须重视员工的观念树立，这会对他们的工作态度以及具体操作产生较大程度的影响。公司管理层及一线操作员工，都应该对防腐工作予以足够的关注，只有这一理念深入人心，才会在一线操作中有意识的去关注这些问题，由此才能依据规章制度，积极施行相应的防护方案。管理层必须强化相应的防腐宣传力度，促使全体员工足够重视，而且在防腐工作进行时应该依据所构建的程序展开。企业也应该构建相应的监督机制，健全监管体系，促使该项工作可以扎实的落实到各个环节去。而在员工方面，应该对防腐技术素养进行持续性的强化，要不断展开学习，对自身操作持续进行规范。熟练掌握以上内容后，在后期的运行维护中则会发挥极大的作用。企业应该定期对员工展开考核，设置对应的考核奖励机制，从而促使员工能够持续强化自身能力建设，这对企业长远发展而言是存在着极大推动作用的。在尿素高压设备使用方面，为了能够保障设备所生产的产品在质量上处于较佳的状态，必须对各个环节的详细操作进行细化且加以把控。作业层面，展开防腐处理作业时必须从全局科学的视角出发，找出腐蚀的具体原因，从而能够科学的构建相应的防腐措施。
        2选择合适的设备材料
        这些年因为科技的快速发展，相关的防腐材料得到了很好的发展，由此产生了很多性能极好的新型防腐设备材料，且在尿素高压设备里得到了较大程度的推广应用，将不同的防腐蚀材料进行应用，主要表现为覆盖层等，这便会发挥极大的隔绝作用，有效地分离金属以及腐蚀介质，由此能够很好地防止设施发生腐蚀的状况，并由此强化设备的耐腐蚀性，耐磨性，安全性，以及延长设备使用寿命。而且和常规防腐材料的不同之外还体现在其在科学层次上会更充分。而在耐酸耐碱方面，由于技术难度大，并且会更多的表现为对技术的依赖，所以和过去的经验积累存在一定的不同。在进行防腐涂料制作的过程中，往往会使用到多种学科知识，且要进行有效整合，而在这方面的技术，通常来源于高耐树脂的合成、高效分散剂和流变助剂的应用、新型抗腐蚀抗渗颜料与填料的开发、先进和特种试验设备等配套措施等使用。
        3制造过程中应严格把控质量
        详细检查进口原材料的质量合格证书，并复验。焊接中避免各种焊接缺陷，铁素体含量≤３％。尿素级不锈钢２５－２２－２的手工焊、带极堆焊的焊接工艺评定必须通过尿素高压设备标准规定的焊接工艺评定和焊工的考试资格认定。焊接工艺评定试件的晶间腐蚀试验必须通过尿素高压设备腐蚀试验标准规定的合格指标。对于尿素高压设备换热管与管板手工焊接和堆焊、带极自动堆焊必须遵循评定合格的焊接工艺和考试合格的焊工施焊。从汽提塔管箱衬里的局部腐蚀情况看，设备衬里的制造过程中应严格保护金属表面，不得有划伤、污染拆皱等损伤。

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        4对机械设备工艺和结构进行科学设计
        机械设备的工艺设计对于设备正常运行能够起到直接影响，和设备的防腐性能之间也有着紧密关系，因此，就要提高机械设备工艺设计的科学合理性，这样才能为机械设备不受腐蚀提供保障。此外，设备的整体结构对于设备防腐性也能起到重要作用，如果机械设备存在很多缝隙，灰尘和残渣就会顺着这些缝隙进入设备内部，从而导致设备的防腐性能有所降低。针对这些情况，就要更加关注机械设备设计过程，对机械设备外观进行设计时，一定要严格检查是否存在缝隙，还要采用比较简洁的设计，以便可以比较轻松的完成设备清理和维护工作。
        5生产运行中的防护措施
        防护措施之一是对原料气体中的二氧化碳进行成分分析，针对原料二氧化碳气体中的硫含量进行定期的检验，严格控制工艺指标、提高合成效率，降低腐蚀率。首先是针对温度采用平衡转化率理论，设定条件进行了优化。根据二氧化碳的浓度，运用化学平衡移动原理，提高原料氨氮比提高尿素平衡转化率，由实验测定不同氨碳比下平衡转化率，加入防腐蚀剂，提高原料纯度，加入惰性气体，缩短反应物停留时间，提高原料纯度，提高尿素转化率，降低系统功耗。改善低负荷操作条件，降低尿素后工段负荷，在运行后进行检修，严禁改变装置设计工况。改变加防腐空气的方式，从物料液氨总管加入，确保尿素合成塔的良好工况，防止外排液杂质和腐蚀物离子流入影响设备运行。操作温度降低，在负荷降低的前提下，调整工艺参数，针对低负荷，操作温度从190℃降低到185℃，操作压力随之降低。技术人员充分认识尿素合成塔的腐蚀原因，保证正常生产和开停车处理得当，避免盲目操作，掌握尿素合成塔的腐蚀影响规律，对于关键设备的腐蚀情况密切监察，杜绝设备在严重腐蚀的情况下超负荷运行，做好日常管理和维护工作，确保尿素合成塔安全稳定良好运行。
        6高压甲铵洗涤器
        以某企业为例：高压甲铵洗涤器运行17a间发生过筒体两次破裂、换热管泄漏和防爆板破裂等设备损害事故等。历年大修宏观检查未发现大的隐患缺陷。2018年5月，尿素停车过程中由于高压调温水温度低（最低92℃），持续时间长，导致高压甲铵洗涤器结晶，开车投料过程中发现工况异常，停车抢修。打开设备人孔后发现内部筒体严重变形，焊缝撕裂30cm长的裂口，随后进行设备筒体整体更换。其根本原因是：当列管和中心管堵塞后，防爆筒外侧与高压合成塔气相连通，而防爆筒内侧与低压系统连通，并通过下液管与高压喷射器吸气室连通，在筒体外侧高压压力和筒体内侧高压喷射器的抽吸作用下，防爆筒内外压差逐渐增大，最终压迫筒体向内侧变形，直至被撕裂。其特点是，筒体受外力由外向内变形或破裂。2020年1月，尿素停车过程中，由于高压洗涤器尾气排放阀内漏，主控将此阀全关，导致惰性气体在高压洗涤器中累积。开车过程中高压洗涤器中打水过多，吸收了设备内的NH 3和CO 2，导致惰性气体达到爆炸极限，在开车过程中打开高压洗涤器尾气阀操作幅度过大，气体高速流动产生静电引发闪爆，筒体内部局部压力急剧上升，造成防爆筒体上的防爆槽破裂。其特点是设备内尾气爆炸，对筒体向外产生推力致使筒体向外变形或破裂。
        结语
        如果尿素对高压设备造成腐蚀，那么不仅仅会提高企业的造成成本，还会对相关施工人员的人身安全造成威胁，阻碍尿素生产企业的稳定发展。因此，企业就需要加强对解决措施的研究，有效避免腐蚀问题情况的出现，合理促进尿素高压设备的稳定运行，促进企业持续发展。
参考文献
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