乙烯工艺凝液泵腐蚀分析及改进建议

发表时间:2021/6/11   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:张永强
[导读] 摘要:文章主要是分析了乙烯工艺凝液泵,在此基础上讲解其的腐蚀现状和腐蚀机理,最后提出了防腐蚀的建议,望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
        中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司乙烯厂  吉林省吉林市  132001
        摘要:文章主要是分析了乙烯工艺凝液泵,在此基础上讲解其的腐蚀现状和腐蚀机理,最后提出了防腐蚀的建议,望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
        关键字:离心泵;工艺凝液;电化学腐蚀;冲刷腐蚀
        1、前言
        离心泵指的是靠叶轮旋转所产生的离心力来输送,而离心泵的口环主要作用是为能够防止出口端的物质倒流,主要起到密封的作用。文章主要是对当前的乙烯工艺凝液泵的腐蚀情况展开了研究和探讨,同时研究了相对应的措施。
        2、凝液泵介绍
        培养基主要是水和少量碳氢化合物。测量的培养基的pH值是弱酸。制造商是大连神兰泵公司,型号600X400KSM118-170。环的材料是不锈钢,螺旋形壳由铸铁制成。在裂解单元处理冷凝器塔的水室中的处理冷凝后,通过过滤器预先过滤,它由工艺冷凝水泵发出并进入工艺冷凝聚结和烃加工冷凝水的水分离并预热至114℃,该过程冷凝预热器用于进入过程冷凝汽。
        3、腐蚀现状及分析
        投入运行后这两个泵一直在运行,并且在以前的维护中,口中没有明显的腐蚀问题。然而,在2020年3月之后,P2811泵在4月后无法加载,这有对乙烯装置的洗涤塔的运行产生巨大影响。而且是怠速,没有任何噪音。因此,我们怀疑叶轮损坏了。在2020年7月检查后,口腔差距变大。发现泵套前后,均匀,嘴沿周围均匀地磨损,并且存在条带沟槽内表面。壳体上是浅黄色棕色腐蚀。
        4、腐蚀机理
        泵送液为P2811机组洗涤塔工艺冷凝液。泵的工作介质是有机质和水的混合物。水主要是腐蚀状态和腐蚀产物。黄棕色鳞片腐蚀产物是Fe2O3•3H2O和橙黄色腐蚀产物为Fe(OH)3和Fe3O4,它们是在弱酸条件下经水锈蚀而产生的。从壳体表面看,壳体内表面有大量腐蚀产物,不均匀外壳刻蚀剂光滑,内表面光滑,说明泵在运行过程中有明显的液滴腐蚀和水分。可以从两个方面来分析。一方面,从静态分析来看,泵壳是由介质中的电化学腐蚀而来,Fe-H2O体系的自发方向可以分析反应的自发方向,从热力学角度判断腐蚀趋势,估算腐蚀产物的组成。原电池可分为:1.金相组织,特别是灰铸铁组织中的黑石墨,分布在基体上,基体很软,但又相互分离。腐蚀介质相互连接,容易混合形成电化学腐蚀;2.介质中含有水和有机物,与不同的介质接触媒体。对于电极电位差,腐蚀电池之间的电位差和铸造缺陷与基体之间的电极电位差可构成刻蚀电池。另一方面,从动态分析来看,水泵阀体被输送到液体中腐蚀,导致腐蚀。从以上两个方面来看,由于腐蚀与环境的相互作用,泵的腐蚀是电化学的磨料。电化学腐蚀是磨粒磨损的基础,磨料磨损加速了电化学腐蚀。泵的工作介质是大量水和少量硫化氢和轻烃的混合物,其在水中不溶于水并以小液滴的形式存在。因此,泵壳的入口被液体流动和气液两相冲击侵蚀。液体腐蚀现象是由流场中的局部压力波动引起的,这为气泡的生长和涝渍产生了造成的条件,从而导致材料损坏。当液滴或连续射流以高速撞击材料表面时,也会发生腐蚀。它与空化腐蚀不同,称为液体喷射侵蚀。液体射流侵蚀不仅加速了腐蚀剂的供应和腐蚀产品的迁移,还可以在液体和金属之间产生剪切应力。这种剪切应力将剥离金属表面上的腐蚀产品,导致金属表面上的凹槽,谷或波浪。孔形成的条件是复杂的。基本上,可以认为,当流速足够大时,流量是静态的,并且当压力低于液体的蒸气压时,液体气化以形成气泡。当压力迅速增加时,这些气泡将被压缩和塌陷。


        5、腐蚀原因分析
        按照间隙腐蚀的条件,颈部和蜗壳构成窄(一般0.025至0.1mm)间隙,电解质溶液进入,使得两个金属构成短路,泵形成在备用周期内,在间隙中形成氧气浓度。在电池中,间隙中的金属端环的外表面是阳极,蜗壳是阴极,金属离子水解,培养基,pH和pH损伤,转化为生物,和促进蜗牛。壳体的洗脱速度和粘合剂增加,重复上述过程,互相促进,使整个腐蚀古城具有自我催化的特征,在蜗壳中具有强烈的部分腐蚀。首先,上述泵的工作介质中含有一种不溶于水的轻烃水。自从光碳的比重大于水滴,小水滴类似于固体颗粒什么时候形成的电机启动,泵轴驱动叶轮和介质高速旋转,介质离心发生。通过蜗壳泵壳的通道,泵壳的出口管进入后泵壳的出口导管,流量环关闭涡封,在密封中形成涡封,中、小液滴环移动。什么时候壳体周围的壳体高速运转时,会造成金属的损伤,称为腐蚀。J1044输送介质温度高,工艺冷凝液易气化。它会产生一些小气泡。在高速运转时,从低压区产生的气泡进入高压区的高压区,在高压下急剧收缩地区周围的液体以很高的速度淹没到原来的泡沫足迹,产生高强度的冲击波,由于冲击波引起的机械破裂,因此,结合电流腐蚀,腐蚀和空化的空化是蜗牛和环分离的原因。按照上述分析,确定乙烯工艺冷凝物的弱酸特性和铸铁泵壳体的腐蚀性,并且铸铁泵壳体的腐蚀是在弱酸条件下电化学蚀刻.Pump安装端口作为狭缝腐蚀。多元腐蚀和腐蚀的演化的效应,互相促进,导致泵壳表面的腐蚀凹坑不均匀,增加泵壳的比表面积,增加加速电化学腐蚀,黄棕色腐蚀产品是Fe3O4。
        6、防腐蚀建议
        机械泵的腐蚀是石油化工生产中非常严重的问题。据调查,每台水泵在运行中发生的故障中,约有25%是由部件腐蚀引起的。按照以上分析结果,采用同类腐蚀工艺,乙烯装置工艺冷凝水回收泵可采取以下防腐措施,如在泵壳内增加金属保护层,镀铬、镀锡,通过热喷涂喷涂钢或其他防腐金属。在单元的末端被腐蚀之后,激光包层技术用于修复和加厚磨损的材料,并且叶轮叶片的厚度增加到原始尺寸。目前,它状况良好。对于冷凝水加油,激光覆层可以考虑泵壳。但考虑到成本,可以对嵌入环周围的螺旋形式进行部分熔化保护。可以选择镍,铜,铅和锡作为保护层。尽可能增加涂层厚度,以确保防腐蚀效果。向蜗壳中加入非金属保护层,但需要固定在蜗壳上,因此需要焊接。环的内表面需要保持硬度和平滑度,例如PTFE,橡胶,搪瓷等。当酸衬里介质被阻挡时,泵壳和叶轮的防腐蚀涂层也可以用于这种泵浦介质,如原料涂料,酚醛树脂涂层,环氧树脂涂料,呋喃树脂涂层等。热处理在泵壳的内表面进行,以提高其耐腐蚀性。添加Cr,Mo,Ni,Si和其他合金元件可以增加蜗壳的电极电位并减少电动势。同时,可以形成紧凑的保护膜以改善蜗壳的耐腐蚀性。如果效果不明显,应选择泵液的材料,应选择耐酸腐蚀的材料,应采取其他防腐蚀措施。如果需要进一步研究和证明牺牲阳极阴极保护和外部电场等防腐方法,则应通过将镁条带入泵壳中进行电流的阴极保护。
        7、结束语
        由上可知,机泵的腐蚀会严重影响到石油化工的生产,为此有关人员应当探讨其发生腐蚀的原理,同时不断研究出能够有效防止腐蚀的措施,才能够为石油化工的顺利生产奠定良好的基础。
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