化工管道防腐工艺设计毕业论文

化工管道防腐工艺设计毕业论文内容摘要：

种检查。 德国前苏联也是如此规定的，这是带强制的法规。 为了提高人员防护化工管道的重要性的认识，开展广泛的教育。 化工管道的潜在危险性 和其他工业部门相比，化工生产的表现在其化工管道的 腐蚀破坏更容易引起化工管道泄露等突发恶性事故，严重危及人身安全、污染环境。 美国保险公司公布近几年的事故通常是由应力腐蚀破裂，金属疲劳、氢脆和孔蚀等难以预测的局部腐蚀所引起的。 所以化工管道的防腐蚀设计还有有必要性的。 提高管道材料本身的抗蚀性 铜陵学院毕业论文（设计） 3 提高化工管道材料抗蚀性的原理有 【 5】 ： 化工管道热力稳定性不仅仅取于化工管道金属，也取决于化工管道周围腐蚀介质，基本原理是用在介质中组元使不耐腐蚀化工管道合金化，从而实现保护的目的。 增大 阴极控制 不但减少化工管道合金中阴极区的面积，而且在化工管道合金中加入减小阳极去极化反应电势的填加剂。 增大阳极控制 将正极材料活性化学管道，如添加钯，在少量的管道材料的铂等贵金属。 提高化工管道材料阳极可钝性的合金化也可实现阳极控制。 改变环境 化工管道腐蚀是由环境和材料共同反应的结果，环境不同，化工管道腐蚀的状况就不一样，从环境角度控制，以下几点是很重要的防护工作。 化工管道内温度和流速 一般来说降低温度，可以减缓化工管道腐蚀速度；但也可能引起化 工管道钝化而减轻腐蚀。 介质中氧含量 它包括一个阴极层和阳极涂层和多层涂层，分别，通过控制阴极，牺牲阳极的阴极保护方法的化工管道。 使化工管道材料与腐蚀与腐蚀介质隔开，主要有： 非金属涂层（涂漆） 衬里 防锈油 4 第 2章 酸碱硫酸管道腐蚀原理及其分类 硫酸管道腐蚀原理及其分类 硫酸管道腐蚀原理 硫酸 H2SO4 腐蚀管道的管道是指周围的环境，因为在本地物理溶解的化学或变化，因此硫酸管道损坏。 硫酸管 道腐蚀的分类 1．据 硫酸管道 被破坏的基本特征分类 根据 硫酸管道 被破坏程度可把腐蚀大致分为硫酸管道的全面腐蚀和硫酸管道的局部腐蚀两大类： （ 1）全面腐蚀： 硫酸管道 的侵蚀散布在整个 硫酸管道 表面上，能够是均匀的，也能够是不均匀的。 （ 2）局部腐蚀： 硫酸管道 腐蚀特别集聚在 硫酸管道 表面某一区域。 2．据腐蚀环境分类 3．据腐蚀过程的特点分类 尤其 硫酸管道 的腐蚀也可按硫酸管道的化学腐蚀和硫酸管道的电化学腐蚀和硫酸管道的物理腐蚀这几种机理分类。 （ 1） 硫酸管道 的化学腐蚀： 硫酸管道 的化学腐蚀是指 硫酸管道 表面 直接发生了化学作用从而引起的破坏。 （ 2）管道腐蚀的电化学腐蚀：硫酸硫酸管道和电解质溶液的作用，是由内表面的硫酸引起发生，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。 硫酸管道的电化学腐蚀过程由下列 3 环节组成： ① 在硫酸管道的阳极，硫酸管道溶解，变成硫酸管道的金属离子进入溶液中： Me→Men ＋＋ ne （硫酸管道阳极过程） ② 电子从硫酸管道的阳极流向硫酸管道的阴极； ③ 在硫酸管道阴极，电子解决方案可以吸收电子的接受： 管线的电化学腐蚀是由于生产硫酸，特别容易受到腐蚀的形成所造成的硫酸电池电解质溶液的管道和近似的接触。 （ 3） 物理腐 蚀是指 硫酸管道 由于单纯的物理溶解作用所引起的破坏，如 硫酸管道 在高温酸液和液态金属中特别容易发生物理腐蚀。 铜陵学院毕业论文（设计） 5 硫酸管道中的腐蚀 硫酸是最活跃的无机酸，生产，是一种不可缺少的原料。 硫酸生产中，根据生产方法不同，可分为接触法和硝化，联系方式。 接触法生产过程中，根据原料的不同，可分为硫酸盐矿物酸，因为我们的国家有丰富的矿产资源，酸和低成本，占最大比例。 硫酸矿制酸生产流程简介 硫酸矿制酸的五系统工艺流程，是采用沸腾炉焙烧，中压余热锅炉、二级旋风、电除尘器干法收尘及空塔、泡沫塔、冷凝器、二级 电除雾器的封闭酸洗净化。 然后经干燥、转换、吸收的成品酸 93%、 98%、 105%发烟的硫酸，渣尘合并回收利用，中压过热蒸汽用于发电。 基本上可将本系统流程划分为原料工段、净硫酸段、干洗工段、转硫酸段和尾气回收工程。 如下图为硫酸厂管道流程图。 图 21 硫酸厂管道流程图 [5] 硫酸管道系统中腐蚀特点及原因分析 硫酸生产管道系统中，在从原料、原料气到成品酸的生产过程中，涉及到各种各样的腐蚀介质，如 SO2 、 SO稀硫酸（ 30%以下）、浓硫酸、发烟硫酸等。 酸的浓度波动， 6 SO2， SO3 气常与水蒸汽，而 且在生产过程中，温度变化大，比较常见的负离子矿物夹带的杂质离子，从而对硫酸输送管道的腐蚀比较严重，加快了硫酸管道的腐蚀。 总之，硫酸生产过程中，以酸性介质为研究对象，主要的腐蚀类型是氢去极化腐蚀。 下面就对硫酸管道各样的原因对硫酸管道腐蚀的影响分别作一各介绍。 氢去极化腐蚀 氢去极化腐蚀，是指 HSO SO3的水溶液及稀硫酸对金属的腐蚀是一直中电化学的反应过程。 其中，电化学反应步骤是其控制步骤。 反应的结果是金属材料不断的溶解、减薄。 硫酸是一种含氧酸，因为稀硫酸氧化性不强，所以 这是一个非氧化性酸的腐蚀，主要生产氢去极化；而浓硫酸则具有很强的氧化性，属于氧化性酸类，从而让部分硫酸管道内壁有自钝化的能力，如可在硫酸管道内表面生成一层组织致密的钝化膜，这种膜不会被溶解于浓硫酸，从而有效的防止硫酸管道腐蚀的发生。 露点腐蚀 介质水蒸气与 SO3 气体会结合生成硫酸蒸汽，当与冷面相遇受到冷却腐蚀设备、管线。 通常，硫酸露点的预测有三个重要方法：一是汤桂华露点图，二是鲁奇公司露点图，三是 Meyerhof 计算式。 汤桂华露点图是根据 1956 年 T.Ⅱ .卢勤思机的一套比 较完整的H2OSO3 H2SO4系统相平衡实验数据，是比较理想的情况。 鲁奇公司露点图是该公司针对硫酸生产管道防腐蚀部分提供的。 Meyerhof 公司是目前估算一般燃料烟道气露点较为准确的公式。 如果能控制生产温度高于硫酸露点温度，便可有效的防止露点腐蚀。 管道容易腐蚀的部位 管道的腐蚀与外界环境条件密切相关，也有理由是防腐管材料本身的影响。 部分往往是在管道腐蚀，管与内接头和其他保护措施相对薄弱。 铜陵学院毕业论文（设计） 7 第三章 防腐设计 硫酸管道防腐方案分析设计 硫酸管道中的腐蚀控制 （一）防腐蚀设计的一般原则 1．硫酸 管道的 腐蚀因素 腐蚀存在于硫酸系统管网的，腐蚀因素各色各样 【 3】。 因此，在硫酸管道防腐蚀设计中，首先要对 硫酸管道 所处的环境以及 硫酸管道 输送进行调查，抓住做到对不同的状况，发挥硫酸管道 防腐的最佳方法，提高硫酸管道防腐的整体技术水平。 在酸碱管道最常见的腐蚀性介质有土壤、水、酸碱液体和大气 【 7】。 （ 1）水腐蚀性调查主要包括： ① 用于与水接触的钢的腐蚀速率的测定。 ② 根据工程测量溶解的 CO2， H2S 的实际要求， pH 值和电导率。 （ 2） 腐蚀性酸和碱碱液态水，硫化氢，主要测 定二氧化碳，水和盐，当 pH 值达到 10%，其耐蚀性是特别严重的。 每个人都知道硫酸管道技术可靠的防腐蚀保护措施的确定，管道防腐的目的是延长硫酸硫酸管道的使用寿命，提高综合经济效益。 如果采用的防腐蚀技术不够成熟，那么就会出现相反的结果。 然而，如果片面强调技术先进和忽视的经济可行性，还没有达到防腐的目的。 选用正确的硫酸管道材料 （ 1）合理设计金属结构： 浓硫酸管道内壁的选择非常重要，因此我从网络上搜索出几种适合浓硫酸管道内壁材料，长距离输送管道材料的选用浓硫酸中硫酸的生产，酸的输送 管最常用的是铸铁管道，少量的钢材内衬含氟塑料管，更高级的是阳极保护的不锈钢管道。 ① 使用寿命长铸铁的管道，通常为 5年，但铸铁管道法兰连接，酸泄漏的隐患点，远离泵的出口在酸的长输管线，泵的启动或闭合，瞬间压力很容易脆性断裂铸铁管。 ② 浓硫酸和碳钢腐蚀的正常温度，但温度和酸流量增加的损害将加速对碳钢表面保护膜，腐蚀。 如酸和较低的温度和较低的流量，也可以用钢管冷的浓硫酸的壁厚。 ③ 虽然氟塑料热浓硫酸腐蚀性能优良，氟塑料管不耐负压，当泵启动或关闭子宫内膜剥离容易，特别是在大口径管道的使用。 如图 31为化工管道材料选用表。 8 表 31 化工管道材料选用表 【 2】 因为本设计选取的输送原料为浓硫酸，所以选取的管道在弯头时选用陶瓷或塑料的内衬，长直输送管道选用铸铁管，泵出口输酸管线选用氟塑料内衬，外壁选用铸铁。 管线分布线路选取 关于管线分布线路，需根据实际情况，所以就 云南铜业股份有限公司硫酸分厂举例 ，经过近几年的不断改造和扩建硫酸产量大幅度提高原有的硫酸储存能力已不足需要新建储酸罐。 而新建储酸罐与硫酸装置相距约 2 km ，要求用泵从计量槽输送至储酸罐。 泵 的扬程 55 m ，流量 150 In ／ h，酸温 50 Co (H SO )98％ ，输酸管道材质采用 DN250 铸铁管，在第一次带负荷试车过程 中，铸铁 90。 弯头法兰颈部出现炸裂 ，经过讨论 ，决定采取如下措施 ： A. 加固支架，使整条管线运行稳定 ； B. 管线布置作局部改造 ，尽量减少弯头 ； C. 管道法兰与防护罩； ； D. 在直管段较长的部位增加补偿 器，以消除管段因变形而引起 的位移量； E. 在部分因地形复杂 ，布管困难 ，造成管道弯头多，局部阻力大的地方，把铸铁管改成厚壁。