脫丙烷塔塔體材料16MnR鋼的腐蝕行為及防腐對策.pdf

1、脫丙烷塔是氯丙烯合成過程中的一個丙烯回收塔體，作為關(guān)鍵設(shè)備其運行狀況的好壞直接影響到車間整套生產(chǎn)裝置能否正常連續(xù)生產(chǎn)。本文通過現(xiàn)場調(diào)研及實驗室模擬腐蝕環(huán)境，對脫丙烷塔的腐蝕原因進行了分析，并采用掛片失重試驗、電偶腐蝕試驗、電化學(xué)測試、EDS分析、XRD分析及宏觀、微觀形貌分析法對塔體材料的不同腐蝕行為進行研究，同時對7種防腐涂層進行優(yōu)選，驗證其現(xiàn)場可行性，并提出相應(yīng)的防腐對策。
　　經(jīng)調(diào)研分析脫丙烷塔的腐蝕原因主要有四點：（1）由

2、反應(yīng)原料丙烯和氯氣，急冷過程中的急冷液以及脫丙烷塔頂噴淋的液相丙烯帶入了大量的水分，使得塔內(nèi)形成了腐蝕性很強的高濃度鹽酸；（2）不同材質(zhì)的塔盤與支撐架間以及焊縫與母材間在鹽酸介質(zhì)中會存在電偶電勢差，造成電偶腐蝕；（3）塔盤與降液板的特殊結(jié)構(gòu)決定了積液區(qū)的存在，此處液流呈湍流狀態(tài)，易發(fā)生沖刷腐蝕；（4）以前采用的防腐手段施工質(zhì)量沒有得到保證。
　　根據(jù)現(xiàn)場預(yù)測的塔體腐蝕類型，選取不同濃度的鹽酸作為腐蝕液來進行實驗室模擬研究。利用酸霧

3、掛片及濕氣掛片模擬現(xiàn)場閉塔運行及開塔檢修時的工況條件，測得16MnR在均勻腐蝕時的年腐蝕速率，約為3.1mm/a；通過對母材及焊縫化學(xué)浸蝕后進行金相顯微觀察，發(fā)現(xiàn)焊縫處有明顯局部腐蝕痕跡，而母材則腐蝕均勻分布，焊縫的耐蝕性比母材差；塔盤材質(zhì)哈氏C-276合金的自腐蝕電位與支撐圈材質(zhì)16MnR鋼相差200mV左右，所以在偶接時形成的電偶腐蝕效應(yīng)不可忽略，且陽極腐蝕速率隨陰陽極面積比的增大，溫度的升高而呈非線性增大；對16MnR鋼在不同溫度

4、差下進行電化學(xué)測試，腐蝕電流隨溫度的增加而增大。
　　選用氯丁烷和鹽酸作為模擬腐蝕液對防腐涂層進行優(yōu)選。通過耐溶劑性能及耐酸性能的研究，發(fā)現(xiàn)環(huán)氧改性玻璃鱗片涂層與無機陶瓷防腐涂層性能較好，可以考慮應(yīng)用于現(xiàn)場，且對環(huán)氧改性玻璃鱗片涂層的破壞機理做了EIS研究，根據(jù)不同時期測得的波特圖確定其等效電路，并進行分析。
　　根據(jù)對材質(zhì)腐蝕行為的研究及對防腐涂層的優(yōu)選，提出了工藝防腐與設(shè)備防腐并舉的防腐對策。工藝方面主要通過在高溫氯化反