探讨和分析脱硫系统设备与管道的腐蚀与防护-北极星环保网

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摘要：探讨和分析脱硫系统的腐蚀机理，了解脱硫系统影响腐蚀的因素，重点分析气相中H2S、CO2以及液相中CI-、副盐以及氧对碳钢设备的腐蚀。给出脱硫系统易腐蚀的部位以及腐蚀的防护。

关键词：设备管道腐蚀、H2S、CO2腐蚀机理、腐蚀部位及防腐方法。

自湿法脱硫技术产生以来，在生产实践中一直伴随着一些疑难问题的出现，我们也一直在为解决这些问题而努力。然而随着企业生产规模的扩大化以及高硫煤的使用，湿法脱硫在实际生产中出现的问题越来越多而且纷繁复杂。这些问题的出现有的已经严重影响了企业的正常生产。因此，我们有必要对脱硫中经常出现的问题进行更深层次的探讨和研究，分析这些生产中出现的问题的根源。纵观湿法脱硫出现的诸多问题，除了堵塔、脱硫效率低、副盐多等大家比较关注的问题以外，其中还有一个一直被大家忽视的也是近几年在脱硫的各个行业普遍出现的问题：脱硫设备与管道的腐蚀问题。这是一个关系到安全生产的重大问题，特别对于那些加压原料脱硫来说，更加显示该问题的严重性。今天在这里我们从理论和实践上探讨和分析湿法脱硫系统设备与管道腐蚀的机理以及防腐措施。

脱硫的腐蚀机理非常复杂，影响腐蚀的因素也非常多，除了我们熟知的副盐(硫酸盐，硫代硫酸盐、硫氰酸盐)对设备及管道会产生一定的腐蚀以外，象工艺设计不合理、设备防腐不到位、现场管理差、外界环境恶劣等因素都会引起脱硫系统的腐蚀。通过理论研究和实践分析，脱硫系统的设备与管道的腐蚀除了上述诸多因素以外，更重要的是原料气中酸性气体CO2、H2S单独或共同的存在以及脱硫液中的氧、氯根、单质硫等物质的存在是造成脱硫腐蚀的重要原因。

1 金属腐蚀原理

金属的腐蚀有很多种类，对于脱硫系统来说，设备及管道的腐蚀主要有两种：化学腐蚀和电化学腐蚀。

所谓电化学腐蚀主要是：不纯的金属跟电解质溶液接触时，在金属表面形成无数的微小的原电池从而发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。(如脱硫系统管道、设备所用的钢铁，实际上是合金，即除铁之外，还含有石墨、渗碳体(Fe3C)以及其它金属和杂质，它们大多数没有铁活泼。这样形成的腐蚀电池的阳极为铁，而阴极为杂质，又由于铁与杂质紧密接触，使得腐蚀不断进行。那么这种原电池的反应是如何进行的呢?

对于脱硫系统来说，这种原电池的腐蚀主要属于金属的吸氧腐蚀(如钢铁的吸氧腐蚀)类原电池，它一般是金属在弱酸性、中性或碱性电解质溶液中形成的，其总反应的基本形式是：

M + O2 + H2O →M(OH)n，

因此这类原电池的负极反应一般为：

M-+ne- = Mn+;

正极的反应一般是：

O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-。

脱硫液通过喷射再生或高塔再生后，脱硫液与空气中氧气充分地接触，因此脱硫液中溶解的O2完全能够达到饱和状态。当碳钢与溶有O2的脱硫液接触时，就会发生如下的原电池反应：

在阴极区 Fe→Fe2++2e-

在阴极区 1/2O2+H2O+2e-→2OH-

在水中 Fe2++2OH-→Fe(OH)2 + O2

Fe(OH)2→Fe(OH)2

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