硫磺裝置煙氣堿洗設施脫硫液循環泵腐蝕原因分析及對策

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　　摘 要：獨山子石化公司煉油廠第二聯合車間、第三聯合車間煙氣堿洗設施脫硫液循環泵運行過程中發現機泵振動大、出口壓力、流量波動等問題而進行解體檢查，發現機泵葉輪、蝸殼腐蝕嚴重，對其存在的問題進行針對性分析，提出解決方案，在同類裝置中有借鑒意義。
　　關鍵詞：硫磺回收；堿洗；脫硫液；腐蝕；問題
　　1 煙氣堿洗設施介紹
　　獨山子石化公司煉油廠第二聯合、第三聯合車間硫磺回收裝置煙氣堿洗設施，均采用文丘里脫硫（SVDS）技術，主要設備有煙氣換熱器、文丘里噴射混合器、堿液洗滌塔、煙氣引風機、堿罐、注堿泵、堿液循環泵等設備組成。SVDS技術使用濃度為30%的NaOH溶液做為吸收劑，利用文丘里的抽吸作用對尾氣進行抽吸、洗滌，氣液兩相的充分接觸發生酸堿中和反應，脫除煙氣中的SO2和固體顆粒，凈化尾氣在堿液洗滌塔內經過高效氣液分離器分離水分，經煙氣換熱器加熱升溫后達到露點溫度以上排至大氣。脫硫機理是NaOH與SO2溶于水生成的亞硫酸溶液進行酸堿中和反應，煙氣SO2的控制主要通過調節NaOH溶液的加入量來調節循環液的pH值來控制。
　　2 腐蝕情況介紹
　　第二聯合車間2018年12月24日，發現脫硫液循環泵10221-P-401B泵體蝸殼處有砂眼滲漏。12月25日對該泵進行拆檢，發現泵體蝸殼內部腐蝕導致砂眼泄露，內部整體均勻腐蝕比較嚴重，且葉輪表面有明顯坑蝕，此泵自安裝至今累計運行時間6個月。
　　第三聯合車間此泵的前耐磨板安裝螺孔處已經沖刷腐蝕穿孔，查閱機泵出廠資料，泵體、泵蓋、前后耐磨板材質是ZG230-450，葉輪材質是1cr13，此泵自安裝至今累計運行時間1個月。
　　3 原因分析
　　3.1 機泵汽蝕
　　煙氣堿洗塔C-401底部設置有氧化段，通入15m3/h的非凈化風，控制外排污水COD達標排放。氧化過程采用兩相噴射式噴嘴以利于形成微小氣泡，保證亞硫酸鹽充分被氧化。
　　由于氧化過程回塔線距離堿洗塔C-401液相出口很近，兩條線中心距離為1.322m，在塔內塔液相出口與氧化段進口的距離則更近。氧化段回塔產生的部分氣泡因液體流速快而無法溢出，直接被吸進脫硫液循環泵P-401進口，在進入泵葉輪流道時減壓，氣泡破裂，造成機泵汽蝕，葉輪表面被破裂的氣泡“炸”出蜂窩狀的坑蝕。
　　3.2 堿液腐蝕+沖刷
　　此泵泵體選用材質為25#鋼，介質是pH為8的堿性循環液，溫度在55℃左右，介質內成分主要為氫氧化鈉、亞硫酸鈉、硫酸鈉等成分。在較高溫度和一定濃度的氫氧化鈉溶液的特定環境下，熱堿溶液會對碳鋼產生應力腐蝕，這種現象俗稱堿脆或苛性堿脆化。反應原理如下：
　　3Fe+7NaOH→Na3FeO3·2NaFeO2+7H+
　　NaOH→Na3FeO3·2NaFeO2+4H2O→Fe3O4+7NaOH+H+
　　3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2
　　由上述反應可知，氫氧化鈉的在鋼的腐蝕中起著催化作用。反應生成的四氧化三鐵覆蓋在碳鋼表面，形成一層保護膜。但是由于機泵汽蝕加上流體的高速沖刷，造成形成的保護膜被剝離沖刷脫落，加劇腐蝕，最終導致泵殼大蓋螺栓孔處腐蝕穿孔。
　　4 結論及對策
　?、偕鲜鰡栴}的集中出現，該泵的長周期運行已經嚴重威脅裝置安全運行、環保達標排放，建議將機泵蝸殼及葉輪材質進行升級，選用耐腐蝕的雙相不銹鋼材質。
　　②通過對進塔非凈化流量的控制，可有效控制汽蝕對機泵的的腐蝕，同時對比該塔外排含鹽污水COD的含量，發現進塔非凈化流量與外排含鹽污水COD成反比，目前我廠已徹底停用進塔非凈化風。
　?、酆笃谕ㄟ^對該泵的材質升級改造，持續關注該泵的長周期運行及外排含鹽污水COD含量，為此類裝置的運行提出參考依據。
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