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堵塞及腐蚀物组成
堵塞及腐蚀物的主要成分是铵盐、硫化物、氯化物和红黑色铁锈等,堵塞70%为水溶性物质,28%为酸溶物。水溶物主要是铵盐,酸溶物为Fe2O3、FeS等。形成这些盐垢及锈物事由于原料中的HCl、H2S、NH3、H2O、O2造成的。
HCL-H2S-H2O-O2体系腐蚀
瓦斯气经过空冷时,气体等压降温、发生相变,重组分(如H2O)先被冷凝,此时造成 HCl-H2S-H2O体系的露点腐蚀。
HCl易溶于水被首先冷凝到水中形成强酸性腐蚀。H2S的存在对HCl腐蚀有明显的促进作用,有少量O2存在更加剧腐蚀。
初露点后,H2S也进入冷凝液中,Fe与H2S生成FeS膜,HCl对FeS发生反应,破坏这种膜层,使腐蚀进一步发展,如此循环,构成了“催化腐蚀”的现象。
铵盐形成过程
随瓦斯物流进一步冷却,NH3也进入冷凝液中,形成铵盐。由于浓度较高,会沿管壁析出,形成铵盐垢:
HCl + NH3—NH4Cl NH3 + H2S—NH4HS
铵盐形成后,随大量气流流动冲刷管壁,并在粗糙面上或死角处停留聚积,与锈蚀物一起造成管道堵塞。
盐垢及垢下腐蚀
垢下易形成氯化铵等盐类,加剧了垢下腐蚀,在有氧存在下,可起到催化作用,使腐蚀产物复杂化,造成点穿孔的后果。盐垢及腐蚀产物含有大量的氯离子,这使得空冷器出口管线法兰腐蚀开裂。
冲刷腐蚀
生产过程中,空冷器所受的上述化学及电化学腐蚀以外,含有液滴及铵盐颗粒引起的机械冲刷腐蚀也不容忽视,特别是铵盐的冲刷。
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