大化肥装置循环水系统设备腐蚀原因剖析与处理

Ａｐｒ.２０１５化肥设计ＣｈｅｍｉｃａｌＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＤｅｓｉｇｎ第５３卷第２期２０１５年４月大化肥装置循环水系统设备腐蚀原因剖析与处理王媛(锦西天然气化工有限责任公司ꎬ辽宁葫芦岛１２５００１)摘要:针对大化肥生产装置循环水系统发生设备腐蚀的现象ꎬ从理论上分析了可能引起腐蚀的各种原因ꎬ并通过实践加以验证ꎬ找出了引起腐蚀的主要因素ꎬ并采取了相应的对策ꎬ从而有效地解决了设备腐蚀的问题ꎮ关键词:大化肥装置ꎻ循环冷却水ꎻ腐蚀ꎻ杀菌剂ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００４－８９０１.２０１５.０２.０１７中图分类号:ＴＱ４４０.５文献标识码:Ａ文章编号:１００４－８９０１(２０１５)０２－００５６－０４ＣａｕｓｅＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＥｑｕｉｐｍｅｎｔＣｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆＣｉｒｃｕｌａｔｉｎｇＷａｔｅｒＳｙｓｔｅｍｏｆＬａｒｇｅＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＰｌａｎｔＷＡＮＧＹｕａｎ(ＪｉｎｘｉＮａｔｕｒａｌＧａｓＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ.Ｌｔｄ.ꎬＨｕｌｕＩｓｌａｎｄＬｉａｏｎｉｎｇ１２５００１Ｃｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａｓｆｏｒｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｗａｔｅｒｓｙｓｔｅｍｏｆｌａｒｇｅｃｈｅｍｉｃａｌｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｐｌａｎｔꎬｔｈｅａｕｔｈｏｒｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｃａｕｓｅｓｐｏｓｓｉｂｌｙｌｅａｄｉｎｇｔｏｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈｒｏｕｇｈｐｒａｃｔｉｃｅꎬａｎｄｆｉｎａｌｌｙｆｏｕｎｄｔｈｅｍａｊｏｒｃａｕｓｅｓｏｆｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｓｏｌｖｅｄｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｔｈｅｅ￣ｑｕｉｐｍｅｎｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎｂｙａｄｏｐｔｉｎｇｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｌａｒｇｅｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｐｌａｎｔꎻｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｃｏｏｌｉｎｇｗａｔｅｒꎻｃｏｒｒｏｓｉｏｎꎻｂａｃｔｅｒｉｃｉｄｅｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００４－８９０１.２０１５.０２.０１７锦西天然气化工有限责任公司大化肥装置冷却水系统是敞开式循环冷却水系统ꎮ该系统为３０万ｔ/ａ合成氨、５２万ｔ/ａ尿素装置提供全部冷却水ꎬ循环水量为１８０００ｍ３/ｈꎬ最大保有水量７０００ｍ３/ｈꎬ所使用的换热器材质主要为碳钢、不锈钢ꎬ还有少量的铜ꎮ该系统采用本公司自行研制的ＪＳ－１０２全有机碱性水处理复合配方ꎬ杀菌剂为氧化性的氯气和非氧化性的异塞唑啉酮、季铵盐、ＪＮ－９９２等ꎮ正常运行时ｐＨ值８.６~９.０ꎬ浓缩倍数２.５~３.０ꎬ杀菌剂投加频率为每月３~４次ꎬ非氧化性的异塞唑啉酮和季铵盐交替使用ꎬ视黏泥情况投加ＪＮ－９９２ꎮ但是ꎬ在２０１２年装置大修期间发现该系统所使用的换热器出现了较严重的腐蚀现象ꎬ笔者现就出现的腐蚀现象进行剖析ꎬ并对采取的措施进行详细介绍ꎮ1问题出现２０１２年６月装置大修期间ꎬ打开换热器后发现ꎬ几乎所有的换热器的换热管内都有不同程度的黑泥ꎬ换热器封头有大量的锈包ꎬ有些锈包敲破后有锈水(显酸性)流出ꎮ由技术中心实验室分别取样进行了分析ꎬ分析结果见表１ꎮ表１锈水分析结果设备位号５５０℃灼烧减量/％５５０~９５０℃灼烧减量/％ＣａＯ/％ＭｇＯ/％Ｆｅ２Ｏ３/％Ｐ２Ｏ５/％酸不溶物１００Ｅ３９１４.３２１.８５未检出未检出６２.２４３.４５６.０１００Ｅ４４１２.９６３.２３１.０９未检出６８.１２４.０９４.６８１００Ｅ０４１１.３１１.９１未检出未检出７５.１２４.０７２.５８１００Ｅ５４１２.８２１.５６未检出未检出７１.３６３.１１４.１１注:①５５０℃灼烧减量主要指污垢和产物中有机物含量ꎻ②５５０~９５０℃灼烧减量主要指污垢和产物中碳酸盐含量ꎻ③酸不溶物指污垢和产物中泥砂的含量ꎮ从所分析的数据看ꎬＦｅ２Ｏ３的含量很高ꎬ说明系统内部存在比较严重的腐蚀现象ꎮ作者简介:王媛(１９７７年－)ꎬ女ꎬ辽宁葫芦岛人ꎬ２００１年毕业于辽宁工学院机械电子工程专业ꎬ工程师ꎬ现主要从事化工设备研究工作ꎮ2原因分析２.１加氯的影响因有一段时间循环水细菌超标ꎬ我们采取了增加加氯次数和加氯量的办法控制菌藻繁殖ꎬ加氯由原来的每日１次改为每日２次ꎬ加氯量也由３５ｋｇ提高到５０ｋｇꎬ使ｐＨ值降低至８.５ꎮ但加氯１ｈ后ꎬｐＨ值又恢复到正常值ꎬ因此我们认为加氯引起的ｐＨ降低不是腐蚀的主要原因ꎮ２.２有酸性物质漏入系统腐蚀现象出现后ꎬ我们对循环水加酸系统及主装置所有换热器进行检查ꎬ未发现有酸性物质可漏入循环水中ꎮ２.３系统漏氨循环冷却水中一般不含氨ꎬ但由于化肥生产过程中工艺介质的泄漏或空气中含氨时会使冷却水中出现氨ꎮ氨对循环水水质的影响极大ꎬ对微生物的生长繁殖影响尤为严重ꎬ特