湿法脱硫浆液管道不同材质管道的耐腐蚀性和耐磨性分析
碳钢衬胶管道
脱硫浆液管道用碳钢衬橡胶,如氯化丁基橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶,这些橡胶使钢管兼顾了橡胶优异的化学稳定性,同时橡胶的高弹性吸收了浆液介质中颗粒物对管道的碰撞力,避免腐蚀性介质和碳钢直接接触,又阻止浆液中的固体颗粒对钢管内壁造成磨损,再加上碳钢管本身所具有的高机械结构强度,碳钢衬橡胶管被广泛的采用。
1.1碳钢衬胶管道在现场需要通过法兰连接
(1)设计师需要在图纸上完成下料前的分段,每一段的各端部都配法兰;
(2)在工厂里完成下料,焊接支管接口和相应的连接法兰;
(3)衬胶工作,管道内壁和法兰面均需要衬胶。
1.2碳钢衬胶的耐腐蚀性能主要取决于以下方面的施工质量
(1)橡胶的硫化,通过硫化反应,使橡胶料的化学结构发生改变,提高其物理机械性能和化学性能。
(2)衬胶层的抗渗性,控制衬胶层的厚度,施工时避免衬胶层和碳钢基体间存在空气。
(3)橡胶层和碳钢基体的黏合,通过黏结剂把橡胶层和碳钢基体紧密的黏合在一起,形成一个牢固整体。
钢骨架聚乙烯复合管道
钢骨架聚乙烯复合管道是在聚乙烯的基础上,以钢丝网状骨架为增强体,经连续挤出成型的复合管材,其内、外壁聚乙烯覆盖层和钢丝网状骨架紧密的结合在一起,形成一个密不可分的整体。钢骨架聚乙烯复合管道输送介质温度范围0~70℃,钢丝网结构使其具有金属管道的承压能力,聚乙烯又使其具有非金属管道耐生物和化学物质腐蚀的能力。钢骨架聚乙烯复合管道的连接方式有法兰连接和电熔套筒连接(热熔连接)。据报道钢骨架聚乙烯复合管道在氨法脱硫工艺中的输送硫酸铵结晶体、硫酸铵、亚硫酸铵、亚硫酸氢铵等浆液时表现出优良的耐腐蚀和耐磨损性能。
玻璃钢管道
玻璃钢管,又称FRP管,常采用长丝缠绕成型管道,其结构由内向外依次为:
(1)内衬层:主要作用是增强管道的耐磨性,通常选用富树脂、玻璃纤维毡、合成纤维、或碳化硅(又称金刚砂)等材料。添加碳化硅内衬层后,显著改善了玻璃钢管的磨损问题和化学腐蚀问题,延长了其使用寿命。
(2)次内衬层:主要作用防渗层,通常采用内衬树脂。
(3)结构层:主要作用是承受管道内外荷载,保证管道的强度和刚度,通常采用玻璃纤维缠绕纱,其厚度值通过计算取得。
(4)外保护层:通过加入一些特殊物质,防止管道外壁被腐蚀和日晒。玻璃钢管道的连接方式有对接、法兰连接、承插式连接。承插式连接多用在大口径管道连接。根据经验,除设备管口,以及泵进出口阀门、过滤器、补偿器等需检修更换的组件处应采用法兰连接外,其余位置玻璃钢管道之间采用对接黏接。
不锈钢管道
对于湿法烟气脱硫工艺,脱硫浆液中含有Cl-、F-,304不锈钢和316L不锈钢具有一定的防腐蚀能力。不锈钢管道的焊接处理往往是一个难点,焊接不当就会导致焊缝处存在隐患,当输送腐蚀性介质时,焊缝处容易发生晶间腐蚀,终导致介质泄漏。据报道,某氨法脱硫塔内采用316L工字钢支撑梁,脱硫装置经4a的运行,支撑钢梁被严重腐蚀,经分析原因是Cl-和F-的含量超过316L不锈钢的允许使用范围。因此,脱硫浆液使用不锈钢管道较少,多数情况下只是对于DN50以下的浆液管道,管径太小无法衬胶,通常直接选用不锈钢管代替。
耐腐蚀合金钢
常用耐腐蚀合金钢有C276和1.4529,对大多数腐蚀介质具有优异的耐腐蚀性能。但因价格较高,目前仅用在吸收塔内构件及其衬里材料。
北京耐默公司采用在钢管内壁加涂抹聚合物耐磨胶的方式起到了很好的防腐效果,并被多家使用。