低温露点腐蚀机理与防腐材料选型

如题所述

揭秘低温露点腐蚀的秘密:机理与材料选择



烟气中的低温腐蚀,就像一场无声的侵蚀,当温度降至露点以下,腐蚀的魔爪悄然展开。腐蚀的复杂性犹如交响乐,包括酸水化学腐蚀、氯离子点蚀、硫化物腐蚀、晶间腐蚀、垢下腐蚀、以及渗氢腐蚀等多声部的合唱。然而,电化学腐蚀是这场合唱中的主角,特别是“小阳极大阴极”现象,它如同乐章的高潮,加速了设备的腐蚀进程。



低温受热面上,那些看似平淡无奇的SO2、SO3、NOx、HCl、HF和CO2,在结露时却能迅速变身为腐蚀的催化剂。烟气中的水露点仅在30℃~60℃,但只要微量的硫化物,就能让酸露点飙升至150℃以上,形成腐蚀的温床。



蚀核的诞生与闭塞电池的形成



蚀核的形成并非偶然,而是电化学反应的微妙平衡被打破。钝化膜破坏理论揭示,当阳极极化,腐蚀阴离子如氯离子(Cl-)被电场驱动深入膜层,形成局部电流密度的热点。一旦电场强度达到临界值,蚀孔便在这些热点处悄然诞生。另一理论则认为,氯离子与氧原子的吸附竞争,当氯离子占据优势,蚀孔便在此处形成。



闭塞电池的出现,源于蚀孔内部与外部环境的差异。阳极表面的反应减弱,阴极表面的氧化还原反应加强,形成阳极极化,而蚀孔内部则相反,阳极反应增强,阴极反应减弱,同时金属盐水解,使得腐蚀电池内外形成活化-钝化状态,腐蚀进程加速如脱缰之马。



低温腐蚀的舞台:设备与腐蚀影响



低温腐蚀的舞台主要在锅炉尾部受热面,特别是省煤器和空预器,由于低温烟气与金属接触,酸性环境下的硫酸腐蚀成为常客。烟气处理系统的烟道、烟囱、除尘器等,也难逃低温腐蚀的魔爪,尤其是垃圾焚烧发电烟气的复杂成分,使腐蚀变得更加复杂。



研究显示,湿度、酸液浓度和温度共同作用,使得烟道内部结构面临严峻考验。在40-80℃这个区间,酸液的腐蚀性尤为强烈,对材料的影响更是不容忽视。而防腐材料的选择,是抵抗这场无声侵蚀的关键。



防腐材料的精选策略



针对除尘器、脱硫塔、烟道、烟囱等设备的低温腐蚀,我们可以选用1041烟气防腐涂料,其优异的耐酸碱性能能抵挡硫酸的侵蚀。1034耐酸碱防腐涂料和1033耐氢氟酸防腐涂料,分别针对不同类型的腐蚀介质提供保护。而高固含聚合无机防腐涂料则因其出色的耐久性,成为抵抗低温腐蚀的坚固盾牌。



在低温腐蚀的世界里,理解其机理,科学选用防腐材料,就像给设备穿上了一层无形的防护衣,让它们在腐蚀的交响乐中保持长久的和谐与稳定。

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