设备和管道的腐蚀及主要表现形式

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第1217页（2405字）

在热电联产、多效真空蒸发与热压蒸发的制盐体系中，蒸发的热源是驱动发电装置后的背压蒸汽和再压缩的二次蒸汽，其压力为0．3～0．45MPa，温度为133～150℃。在这样的热源作用下，制盐主体设备蒸发罐中的盐水介质处于高温状态(50～135℃)，并含有20%左右的结晶颗粒(盐砂)和悬浮固体(石膏或芒硝)。加热蒸汽和原料卤水因脱气不完全而含有微量的腐蚀性介质O₂，CO₂，H₂S，NH₃等，卤水的pH值因生产控制不严处于波动状态，蒸汽凝结冷凝水中含有活性C1－，因此，制盐设备和管道都受到接触介质(盐浆、冷凝水、二次蒸汽)的腐蚀，其中加热管腐蚀尤为严重。设备和管道的腐蚀主要有以下几种形式。

1．加热管

管外腐蚀：加热管外侧温度为55°～150℃，在含有微量NaCl、Cl^－，O₂，CO₂，H₂S的蒸汽和冷凝水中，在靠近下管板150mm左右的蒸汽和冷凝水交界面处，常出现严重的环形孔蚀。腐蚀形状呈环圈蜂窝状腐蚀小孔或麻穴(点)，越靠近上管板腐蚀愈轻，到上管板基本上无腐蚀。采用普通碳钢作加热管，管外腐蚀很严重；选用不锈钢，B₃₀铜镍合金钢管等，也存在管外腐蚀，如表3－6－8，3－6－9。

表3－6－8 某盐矿四效标准强制循环蒸发罐各效加热管腐蚀情况

注：此表是该盐矿投产后6年半运行过程中的总结10

表3－6－9 某盐厂四效外热式强制循环蒸发罐加热管腐蚀情况

管内腐蚀：加热管内侧处于温度为50～135℃、流速为1．2～2．3m／s的高浓盐浆(含Cl^－，O₂，CO₂等)冲刷中，管内壁无规则地出现由内向外的穿孔现象。

图3－6－1为某盐厂6万吨／年真空盐加热管逐月穿管曲线。

图3－6－1 加热管逐日穿管曲线

管板胀管管头：在下管板的胀管管头处，由于盐浆流速的急骤变化和对管板管头杂乱的冲击，使伸出下管板的加热管口呈锯齿形腐蚀，甚至整个管口被腐蚀殆尽，陷入管板，造成管头腐蚀穿孔，同时下管板上也发生严重的坑腐蚀。

2．上、下循环管 制盐蒸发罐上下循环管在未采取耐蚀合金衬里时，都存在孔蚀，循环管的腐蚀尤为严重。比如某一以黑卤为原料的真空制盐装置，以OCr17Ni13Mo2Ti复合板做成的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ效加热室上循环管，经一段时间运行后，全部被腐蚀成黑色。

3．上、下锥体、直筒 蒸发罐直筒部分及上下锥体，在未采用衬里防护时，坑蚀相当严重；若只对蒸发罐局部直筒进行衬里，上下封头腐蚀更要加重。如某制盐化工厂，10万吨／年真空盐Ⅰ、Ⅲ效的下锥封头，使用不到两年就必须更换。某厂9万吨／年Ⅲ效上锥体有11处点腐蚀，最深6mm，直径4mm。

4．循环泵、盐浆泵 输送高温含盐晶15～30%盐浆的循环泵，材质多用铸铁，由于叶轮带动叶片高速旋转的导流作用，使盐浆处于高度的湍动状态，同时盐砂、气泡无规则地冲击着叶轮、叶片和泵壳，形成空泡冲击腐蚀和湍流腐蚀并存的磨蚀，使壳体出现深谷或马蹄形凹槽，叶片出现麻穴甚至变形，边缘局部缺损，叶片与泵的间隙增大，导致泵的效率大大下降。

表3－6－10为某盐厂循环泵轴更换情况。

表3－6－10 某盐厂循环泵轴更换情况表

5．蒸发罐中不同材质匹配产生的电偶腐蚀 同一设备中，不同材质的组合，势必程度不同地导致电偶腐蚀。由于基建投资的限制，制盐蒸发罐的各个部位不可能采用同一耐蚀金属材质，使加热管、管板、加热室壳体、上下循环管、循环泵、罐体等部位因不同材质的组合而产生电偶腐蚀，加速了电位较低材质的腐蚀速率，危害是相当严重的。表3－6－11是一些生产厂的加热管、花板、循环泵及上下循环管的电偶腐蚀情况。

表3－6－11 电偶腐蚀情况表

6．离心机 目前国内的小型盐厂多采用立式锥兰式离心机，大中型盐厂多采用WI(Z)－650卧式锥兰式离心机、WH－800活塞推料离心机、P型(P－500、P－600)双级螺杆推料离心机(瑞士)等，都存在严重的腐蚀问题，筛网、下(布)料管等与盐浆接触部分腐蚀较严重，出现焊缝开裂、穿孔及裂隙等现象，断口多呈锯齿状、撕裂状，以穿晶腐蚀为主；其次是沿晶腐蚀，主要是不锈钢的应力腐蚀和晶间腐蚀、腐蚀疲劳造成的。

表3－6－12为盐厂离心机腐蚀情况。

表3－6－12 盐厂离心机腐蚀情况

7．二次蒸汽管 二次蒸汽管道的腐蚀主要是高速(15～45m／s)流动的二次蒸汽夹带的盐水雾沫、C1^－及有害的气体O₂、CO₂、NH₃、H₂S等对管道的冲击、磨损作用造成的孔蚀。

8．盐浆管道及冷凝水管道 盐浆管和冷凝水管由于输送的是高温高浓盐浆和高温含Cl^－的酸性冷凝水，因而腐蚀较严重，主要表现为腐蚀穿孔。