ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особенности коррозии и защиты теплообменного оборудования химической промышленности из "Коррозионная стойкость оборудования химических производств " Нормы потребления воды в химических производствах различны и определяются ее ролью в технологическом процессе, природой сырья и продукта производства, схемой водоснабжения и канализации, возможностью оборота и регенерации воды, а также географическими, климатическими условиями и инженерно-геологической обстановкой. [c.24] Удельный расход воды в основных химических производствах приведен в табл. 2.1. [c.25] До 90—95 % воды, используемой на химическом предприятии, расходуется в процессах теплопередачи для нагревания или охлаждения реакционной смеси при синтезе, выделении и очистке продуктов производства (в операциях ректификации, перегонки, перекристаллизации, сушки и т. д.). [c.25] В большинстве случаев теплопередача осуществляется через стенку реакторов, смесителей и других технологических аппаратов или в специальных теплообменных аппаратах с развитой поверхностью теплообмена, обычно кожухотрубчатого типа, через которые циркулирует реакционная среда или продукты. [c.25] Для нагревания технологической аппаратуры в интервале температур от О до 200 °С обычно используют горячую воду или пар давлением до 1,5 МПа. Требования к качеству теплопереносящей среды и методы защиты аппаратуры от коррозии в этих случаях подробно рассмотрены ниже (гл. 8—10). [c.25] Для охлаждения технологической аппаратуры используют природную воду, коррозионная активность которой рассмотрена в гл. 1. [c.25] Микробиологическое обрастание и коррозия металлов в морской воде происходят одновременно. Обрастание наиболее интенсивно происходит в прибрежных водах, где существуют самые благоприятные условия для размножения морских организмов. [c.26] Высокая агрессивность и биологическая активность морской воды, способствующая биологической коррозии и обрастанию аппаратуры при ее использовании, рассмотрены в предыдущей главе. Они определяют необходимость использования специальных мер защиты аппаратуры от коррозии в морской воде, тем более что микробиологическое обрастание толщиной 250 мкм на теплообменнике, в котором протекает морская вода, на 50 % уменьшает коэффициент теплопередачи. [c.26] Морскую воду, используемую для охлаждения без опреснения, обычно подают в систему прямотоком без рециркуляции. [c.26] В табл. 2.2 приведены данные по коррозионной стойкости различных конструкционных материалов в морской воде. [c.26] Углеродистые стали, независимо от марки, имеют примерно одинаковую скорость коррозии в морской воде, составляющую в начальный период 0,12—0,16 мм/год и снижающуюся по мере установления стационарного режима до 0,04—0,06 мм/год [2]. Такая скорость коррозии вполне допустима для толстостенных аппаратов, тогда как для тонкостенных трубок, составляющих основу кожухотрубчатых теплообменников и конденсаторов, допустимая скорость коррозии не должна превышать 0,05 мм/год [3]. Срок службы трубных пучков из углеродистой стали при охлаждении морской водой не превышает 0,5 года. Для коррозионной защиты конденсационно-холодильного оборудования нефтехимических производств, работающего на морской воде, в некоторых случаях используют протекторную защиту. Применяют стандартные магниевые протекторы, такие, как для защиты подземных сооружений, диаметром ПО и длиной 600 мм из сплава МЛ-3, укрепляемые на перегородках крышек или на заглушенных трубках. Срок службы протектора 1,5—2 года [6]. [c.26] На некоторых производствах защиту поверхностей конденсаторов со стороны контакта с морской водой осуществляют нанесением лакокрасочных покрытий на основе фенольных, каменноугольных, эпоксидных, фуриловых смол. В промышленности синтетического каучука используют покрытия на основе композиций бакелитового лака с алюминиевой пудрой. Покрытия внутренних поверхностей трубных пучков можно наносить с помощью ершей или наливом в специальных установках [71. Наружная поверхность труб в кожухотрубчатых аппаратах покрывается наливом в тех же установках. [c.26] Существенный защитный эффект для углеродистой стали, контактирующей с морской водой, достигается за счет термодиффузионного покрытия труб цинком. На рис. 2.1 приведена зависимость скорости коррозии СтЮ и этой стали с термодиффузионным цинковым покрытием в пресной и морской воде от температуры [4]. При толщине железоцинкового слоя 100 мкм потери от коррозии снижаются в 2—12 раз, однако присутствие в коррозионной среде меди в количестве 0,1—0,5 мг/л приводит к быстрому разрушению защитного покрытия. [c.27] Конструкционные материалы оборудования химических производств, работающие в морской воде, должны иметь существенно больший ресурс работы, чем тот, который обеспечивают углеродистые стали. В связи с этим наиболее целесообразно и экономически эффективно использование легированных нержавеющих сталей, сплавов цветных металлов и титана. [c.27] Для коррозионного поведения нержавеющих сталей в морской воде характерна склонность к питтинговой коррозии, начало которой определяет значение потенциала питтингообразования. Потенциалы питтингообразования для различных нержавеющих сталей в растворе хлорида натрия приведены в табл. 2.3. [c.27] Для защиты оборудования, работающего в морской воде, к которому кроме теплообменников относятся также водозаборные и перекачивающие насосы, магистральные трубы, фильтры, установки опреснения и т. д., чаще всего используют электрохимические методы, такие, как катодная или протекторная защита. Техника протекторной защиты оборудования была подробно рассмотрена в 91. Способы катодной защиты оборудования описаны в гл. 4. [c.30] Из сплавов цветных металлов для изготовления оборудования химических производств, работающего в морской воде, используют главным образом сплавы меди с никелем типа МНЖ 1-5 или монель-металл НМЖМц 28-2,5-1,5, поскольку использование латуней сопровождается их коррозионным обесцинкованием. Не подвержены обесцинкованию сплавы типа томпак, содержащие 80—85 % меди, легированной цинком, однако для них, как и для латуни, характерно коррозионное растрескивание. Для его предотвращения необходим отжиг аппаратов при 250—300 °С, обеспечивающий снятие внутренних напряжений [10]. [c.30] Увеличение стойкости к коррозии латунных трубок до уровня стойкости титана достигается их лужением или свинцеванием. [c.31] Большинство предприятий химической промышленности использует для охлаждения технологической аппаратуры оборотную пресную воду от системы водоснабжения предприятия или замкнутых циклов отдельных цехов. В табл. 2.4 приведены примерные требования к качеству оборотной воды при использовании поверхностных и подземных источников. [c.31] Приближенность указанных норм определяется существенным влиянием конструкционных особенностей теплообменника, температурой воды и охлаждаемого продукта, природой растворенных и взвешенных примесей и других факторов на скорость коррозии аппаратуры. Поэтому в каждом конкретном случае эти нормы должны быть уточнены. [c.31] Вернуться к основной статье