硫代硫酸铵结晶冷却器腐蚀原因及改进方案

硫代硫酸铵结晶冷却器腐蚀原因及改进方案技术讨论硫代硫酸铵结晶冷却器腐蚀原因及改进方案翟继国,王永飞(大连化工研究设计院,辽宁大连116023)摘要:对硫代硫酸铵结晶冷却器的腐蚀原因进行分析,认为:晶间腐蚀、孔蚀及电偶腐蚀是主要原因;并提出改进意见。关键词:结晶冷却器;晶间腐蚀;孔蚀中图分类号:TG17文献标识码:B文章编号:1005-8370(2007)01-21-032005年10月,某钢铁股份有限公司32km3/h焦炉煤气净化工程项目中,其提盐工段2台硫代硫酸铵结晶冷却器在投入使用2个月后出现了大范围的管板与换热管焊缝处渗漏的质量问题,被迫停车,并对该设备进行了拆分,将换热管逐根抽出。在逐根抽管的过程中,发现所有的渗漏处都在该设备的下部换热管与管板的连接部位,造成换热管与管板腐蚀情况严重,腐蚀穿孔在3～10mm之间。1冷却工艺简介硫代硫酸铵结晶冷却器(φ600×3000)在工作中是2台互换使用的。循环冷却作业时,其管程的介质经循环泵将硫代硫酸铵结晶器中的过饱和母液,输送到立式冷却器进口管,经上管箱、管束、下管箱再返回硫代硫酸铵结晶器中;壳程介质为循环水,由循环泵供给,经冷却器壳程下部进口、沿折流板缺口左右布置方向流经整个壳程、最后通过上部出口返回循环水池。由于管程硫代硫酸铵过饱和母液中带有硫代硫酸铵结晶细粒,长时间作业,会凝聚管程壳壁、换热管内壁,形成结疤。所以,系统中2台冷却器是作业和清洗互换使用的。清洗时,管程用脱色液清洗,此时壳程循环水关闭。表1、表2、表3分别为硫代硫酸铵液组成和脱色液组成,以及设备的设计参数。表1硫代硫酸铵液组成(%)(NH4)CNS(NH4)2S2O3(NH4)2SO4H2O53.925.974.5915.54表2脱色液组成(%)(NH4)CNS(NH4)2S2O3(NH4)2SO4H2O13138.765.3表3设备的设计参数壳程管程设计压力,MPa0.30.2设计温度,℃4060介质循环水硫代硫酸铵液材质Q235-B换热管(φ25×2×3000)0Cr18Ni9,复合管板0Cr18Ni9/20Ⅱ设备的结构:换热管与管板采用焊接连接。2腐蚀分析2.1腐蚀产物分析1)管束宏观观察从外观看,换热管外壁下部均出现腐蚀,腐蚀产物大量沉积在管外壁表面,且锈层呈黄褐色,锈层分122007年第1期翟继国,等:硫代硫酸铵结晶冷却器腐蚀原因及改进方案