加热炉烟气硫酸露点腐蚀原因
我们知道燃料气气体中含有硫化物易造成硫酸露点腐蚀。
加热炉中燃料油在燃烧过程中生成含有SO2和SO3的高温烟气,在加热炉的低温部位SO2和SO3与空气中水份共同在露点部位冷凝,生成硫酸,产生硫酸露点腐蚀,严重腐蚀设备。
据文献报导,对于含有体积分数为0.0025%SO3的燃烧产物,它的酸露点为132℃,而含有0.0085%时,则上升至171℃。由此可知,烟气中的SO3含量愈高,酸露点温度愈高。
1.硫酸露点腐蚀的敏感时间和部位。
腐蚀部位则依高温烟气中SO3的含量及换热管表面的温度而变化。炉管表面上的锈点和积灰处,往往成为引发硫酸露点腐蚀的敏感部位。
2.硫酸露点腐蚀的机理。
硫酸露点腐蚀实际上是高温稀硫酸的腐蚀,其腐蚀特性遵循非氧化性酸的腐蚀规律。酸露点腐蚀后产生的FeSO4,在烟气中SO2和O2的作用下又可生成硫酸铁:
2FeSO4+SO2+O2=Fe2(SO4)3
Fe2(SO4)3附着沉积在炉管上,形成腐蚀产物层。硫酸铁是一种酸性的、易吸潮的物质。当加热炉停工降温时,Fe2(SO4)3即开始吸潮潮解,在炉管表面形成强酸性的腐蚀环境。
如果腐蚀产物没有及时清除,停工阶段炉管将受到稀酸腐蚀。即Fe2(SO4)3本身也将对金属腐蚀生成FeSO4。从而形成 FeSO4→Fe2(SO4)3→FeSO4 的腐蚀循环,大大加快了腐蚀的进程。
3.H2S 的危害
加热炉中燃料气含有的有机硫化物在高温下分解产生的H2S,以及燃料气中的H2S在燃烧中未全部转化成SO2的那部分,都可以使烟气中含有H2S。
H2S易与大多数金属作用生成硫化物,其腐蚀强度与所生成的硫化物膜层的抗蚀性能有关。碳钢炉管与H2S接触后在其表面形成的是一种疏松、脆性的硫化物外腐蚀层,由于气流及其它腐蚀性气体的作用,硫化物易剥离脱落。