馬來(lái)西亞ABF公司尿素裝置的高壓洗滌塔在改建后受到腐蝕。根據(jù)主要工藝條件(BC.01管小于0.01mm/y),通常認(rèn)為腐蝕很少發(fā)生在高壓洗滌塔六角形管內(nèi),如發(fā)生腐蝕,則是典型腐蝕形態(tài)。主要在位于管板外圍的管道觀察到此典型腐蝕形態(tài)。這些管道主要用在下部(底部管板區(qū)域)。
假設(shè)此類腐蝕由底槽(氣體分配器)氣體旁通引起。過(guò)多的合成塔尾氣進(jìn)入外圍管道,導(dǎo)致管道底部嚴(yán)重腐蝕(大量進(jìn)入管道的二氧化碳?xì)怏w使這個(gè)區(qū)域的表面干燥)。
在某些情況下,上部(頂管板區(qū)域)也發(fā)生超出一般的情況。
借助斯塔米卡邦文件中可用的腐蝕檢測(cè)報(bào)告,ABF公司及斯塔米卡邦調(diào)查了所觀察的腐蝕作用和高壓洗滌塔的設(shè)計(jì)和/或裝置負(fù)荷是否有聯(lián)系。
2 故障排除過(guò)程
調(diào)查證明在下列先決條件下發(fā)生典型腐蝕作用(多于底部管板區(qū)域的一般腐蝕):
• BC.01管道材料
• 裝置高負(fù)荷(超過(guò)銘牌負(fù)荷能力)
• 設(shè)計(jì)陳舊的氣體分配器(具有接近進(jìn)氣口噴嘴的沖板)
此觀察確定了這種典型腐蝕作用與氣體分配器的氣體旁通有關(guān)這一假設(shè)。
下列設(shè)計(jì)考慮降低了這種腐蝕作用的風(fēng)險(xiǎn)(也處于更高裝置負(fù)荷)。
• 管道材料:依照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),為Safurex®
• 新設(shè)計(jì)的氣體分配器。
3 高壓洗滌塔的運(yùn)行
來(lái)自尿素合成塔并含未轉(zhuǎn)化氨、二氧化碳及惰性氣體的氣相排至183℃高壓洗滌塔。
氨氣和二氧化碳冷凝在高壓洗滌塔中實(shí)現(xiàn)。通過(guò)循環(huán)經(jīng)處理的冷卻水除去換熱部件的部分冷凝熱。另一部分冷凝熱用于將低壓甲銨冷凝器中的甲銨溶液從74℃加熱到165℃。
高壓洗滌器由三部分組成:
合成塔氣體從其通過(guò)的覆蓋球體或者圓頂。
脫氣液體從其流下并有中央降液管的熱交換部件。
氣體分配器安裝在底部。
洗滌部件,其中用弱甲銨溶液洗滌殘留氣體,且?guī)缀跬耆淠焙投趸肌?br /> 合成塔氣體通過(guò)覆蓋球體進(jìn)入到洗滌塔底部,與頂部流出的下降溶液混合。通過(guò)熱交換器換熱管提升氣/液混合物。由此實(shí)現(xiàn)循環(huán),從而提供傳熱。同時(shí)冷凝大部分合成塔氣體。
4 故障排除結(jié)果
表1 ABF公司的高壓洗滌塔檢查結(jié)果
斯塔米卡邦設(shè)計(jì)的氣體分配系統(tǒng)常年都在改變。有三種設(shè)計(jì)類型,如下圖所示.
馬來(lái)西亞ABF公司 |
制造商:日本神戶制鋼 建造時(shí)間:1983年 球型管:BC.01 運(yùn)行周期:6543 天 (2006) 氣體分配器設(shè)計(jì):II型 (原設(shè)計(jì), 見(jiàn)圖1) 沖擊板非常接近進(jìn)氣口噴嘴:a = 40 mm |
2004年改建后,底部管板腐蝕率從0.01mm/y上升到0.1mm/y,頂部管板區(qū)域的腐蝕率從0.04mm/y上升到0.07mm/y。 處于底部管板的管道位于外圍(局部,不對(duì)稱),頂部管板位于一個(gè)區(qū)域。 |
聯(lián)動(dòng)試車時(shí)間:1985年 銘牌產(chǎn)能(改建前):1800 t/d 銘牌產(chǎn)量:(2004年改建后):2250t/d 實(shí)際生產(chǎn)率:2230t/d |
I型和II型為原設(shè)計(jì)III型為新設(shè)計(jì)

圖1: 三種類型的氣體分配器示意圖
基于可用信息,可觀察到下列情況:
• 或多或少均有典型腐蝕作用(底部管板和/或頂部管板區(qū)域腐蝕率較高)的所有高壓洗塔均配有BC.01管。
• 表現(xiàn)出典型腐蝕作用的所有高壓洗滌塔的裝置能力等于或高于設(shè)計(jì)能力。
• 在多數(shù)情況下,腐蝕發(fā)生在底部管板區(qū)域,但有時(shí)也發(fā)生在頂部管板區(qū)域。
• 任何情況下,均能在管板周圍觀察到腐蝕,但并不總在周圍。多數(shù)情況下只能在一側(cè)觀察到?赡苁怯捎跉怏w分配器失去了水平度。
• 大多數(shù)表現(xiàn)此典型腐蝕作用的高壓洗滌塔具有原有設(shè)計(jì)的氣體分配器(I型和II型)。
• III型氣體分配器(新型)大大提高了腐蝕作用,不考慮材料(BC.01)和裝置能力(超過(guò)銘牌能力)。
• 帶BC.05和Safurex®管的高壓洗滌塔無(wú)這類異常腐蝕作用,不考慮裝置能和氣體分配器的設(shè)計(jì)(新設(shè)計(jì)和原設(shè)計(jì))。
5 結(jié) 論
A. 要避免高壓洗滌塔腐蝕問(wèn)題,則
• 氣體分配器至關(guān)重要,應(yīng)適當(dāng)設(shè)計(jì)為最大負(fù)荷。
• 如果六角形管采用BC-05或Safurex®材料,將不會(huì)發(fā)生腐蝕。
B. 如果高壓洗滌塔六角形管采用BC-01材料,而氣體分配器采用原設(shè)計(jì),氣體負(fù)荷不會(huì)超過(guò)規(guī)定的最大流量。
• 或多或少均有典型腐蝕作用(底部管板和/或頂部管板區(qū)域腐蝕率較高)的所有高壓洗塔均配有BC.01管。
• 表現(xiàn)出典型腐蝕作用的所有高壓洗滌塔的裝置能力等于或高于設(shè)計(jì)能力。
• 在多數(shù)情況下,腐蝕發(fā)生在底部管板區(qū)域,但有時(shí)也發(fā)生在頂部管板區(qū)域。
• 任何情況下,均能在管板周圍觀察到腐蝕,但并不總在周圍。多數(shù)情況下只能在一側(cè)觀察到?赡苁怯捎跉怏w分配器失去了水平度。
• 大多數(shù)表現(xiàn)此典型腐蝕作用的高壓洗滌塔具有原有設(shè)計(jì)的氣體分配器(I型和II型)。
• III型氣體分配器(新型)大大提高了腐蝕作用,不考慮材料(BC.01)和裝置能力(超過(guò)銘牌能力)。
• 帶BC.05和Safurex®管的高壓洗滌塔無(wú)這類異常腐蝕作用,不考慮裝置能和氣體分配器的設(shè)計(jì)(新設(shè)計(jì)和原設(shè)計(jì))。
5 結(jié) 論
A. 要避免高壓洗滌塔腐蝕問(wèn)題,則
• 氣體分配器至關(guān)重要,應(yīng)適當(dāng)設(shè)計(jì)為最大負(fù)荷。
• 如果六角形管采用BC-05或Safurex®材料,將不會(huì)發(fā)生腐蝕。
B. 如果高壓洗滌塔六角形管采用BC-01材料,而氣體分配器采用原設(shè)計(jì),氣體負(fù)荷不會(huì)超過(guò)規(guī)定的最大流量。