大氮肥循环水系统腐蚀率偏高的原因分析_郭亚丽

207年2月第30卷第1期次毛阮ale111”ge触弓FeriI毛1〕.2(X】7Vol.30No.111职rIndus盯大氮肥循环水系统腐蚀率偏高的原因分析郭亚丽高玉新孟伟吴雪梅(中石油鸟鲁木齐石化公.刁科研所.新貂t乌鲁木齐,83田19)摘要针对氮肥厂循环水系统出现的腐蚀问题,分析腐蚀主要原因为氨带来的pH值波动、微生物繁殖和缓蚀阻垢剂缓蚀性能不足所致。采取相应措施后循环水水质明显改善,腐蚀得到有效控制。关键词循环水漏氨腐蚀中石油乌鲁木齐石化公司化肥厂循环冷却水循环量36(XX)时h/,系统保有水量1(众刃砰h/。系统补水采用深井地下水,补水总硬度210-240m留L,碱度130一150m酬L,以L.S.1计一算属偏结垢型水质。系统换热器材质主要为碳钢、不锈钢和铜质,因此多年来一直采用的是全有机碱性配方并加人了铜缓蚀剂。配方根据循环水的结垢趋势和板式换热器的特殊条件,较多的考虑阻垢要求,而相对忽视了缓蚀性能。杀菌措施:每日投加次氯酸钠30m岁L,每月分别投加l次lCq和异唆哇琳酮。1问题的提出近两年为了减少新鲜水用量,系统采用了部分含有尿素和氨的工艺解吸水作补充水,加上系统长期存在氨的泄漏,致使循环水中氨含量一直较高。各种影响因素致使系统出现了腐蚀率持续偏高的现象。这一问题成为装置正常生产运行的安全隐患。2(x又年系统碳钢挂片腐蚀率平均为o.357nlnl/a,最低为0.202。袱a,腐蚀率远远大于中石油股份公司规定的小于0.07511价L/a的控制指标。长期的严重腐蚀情况继续下去会对装置的安全运行带来巨大影响,这一问题必须尽快解决。2腐蚀原因分析通过对化肥循环水特点、水质状况的分析和运行状况调查,认为腐蚀的主要原因是漏氨和水解解吸水加人带进的氨引起pH值变化和硝化菌群大量拿生所造成的。为此要加强循环水中氨的控制,提高杀菌效果,筛选新的缓蚀阻垢剂,提高缓蚀性能。氨进入水中造成循环水pH值波动,引起腐蚀,同时带来微生物腐蚀和微生物粘泥危害。循环水由于温度适宜、阳光充足,又存在氧饱和的水流和部分缺氧区,而且浓缩积聚了微生物生长所需的矿物质和有机质。氨的进人为微生物的生长提供了钱态氮营养源,使得硝化菌、亚硝化菌等迅速繁殖,从而带来一系列的危害。2.1氨对pH值的影响大量氨进人水中后,首先会使水的pH值升高,造成局部钙镁等结垢。pH值上升还会使缓蚀阻垢剂中的锌产生沉积,从而影响到缓蚀阻垢剂缓蚀性能的发挥,造成系统的腐蚀加剧。氨会与加人的杀菌剂氯发生反应生成N姚lC、NHC卜、NCb,这些物质虽然也有杀菌作用,但杀菌作用比较弱川。而且氨硝化产生的No牙也会与氧化性杀菌剂发生反应,从而大量消耗氧化性杀菌剂,使杀菌剂不能正常发挥作用。因而难以控制微生物的繁殖,造成微生物的腐蚀。循环水中存在的硝化菌群作用及溶解氧和其他氧化剂作用下氨被氧化为亚硝酸和硝酸,最终会使循环水的pH值降低,造成系统腐蚀加剧。反应方程式如下:收稿[]期;2仪场一09一14;收到修改稿日期:2朋7一01一23。作者简介:郭亚丽,女,1974年出生,汉族,197年毕业于抚顺石油大学,_L学学士,工程师,多年从事水处理研究工作。联系电话〔万心l`6侧】3502`第l期郭亚丽等.大氮肥循环水系统腐蚀率偏高的原因分析ZN玩+3q亚硝化菌21』人q+2从OZHNO:+qZN田+3仇硝化菌ZHN几亚硝化菌ZN街+4H++2玛0在化肥循环水加人解吸水之前,为控制循环水pH值在8.6一8.8,每年系统加人硫酸约80余吨,而采用解吸水之后每年酸的用量仅有20t左右,有时即使连续几个月不加酸,循环水的pH值也会在8.5一8.6。用酸量大大减少,说明氨进人水中发生了一系列的转化过程,最终使循环水pH值降低。表1氨含量不稳定引起N-Os数值波动产生氧浓度差,使粘泥下的铁不断被溶解引起严重的局部腐蚀;产酸细菌的代谢产物使局部区域的pH值偏低,对这部分金属直接发生氢的去极化作用,加快了金属腐蚀,如上述的硝化菌和亚硝化菌。3解决腐蚀问题的试验3.1筛选新的阻垢缓蚀剂针对现场实际水质情况,首先对当时使用的缓蚀阻垢剂进行了旋转挂片试验,确认其缓蚀效果。表2药剂旋转挂片腐蚀试验浓缩倍数Nll+4/nlg,L一lNO乏/mg·L一lCOD/nlg·L一lN街/mg·L-142.2试验用水F一2加量/邺·L一】腐蚀率/~·a一l总磷/mg·L一l0.731.34O,520.530.971.015.241.280.732.572二612.412.972.011.622.832.15工.7855T.74864现场补充水750.05866.638.9现场循环水750.28255.628.68现场补充水空白00.728608.46表2中数据显示:用新鲜水自然浓缩1.5倍,在实验室条件下,腐蚀率可以达标。但配方应用到