化学清洗一般使用腐蚀性化学物质进行清洗。金属在自然环境中也会腐蚀,但腐蚀速度很慢。化学清洗可以控制腐蚀,控制腐蚀速度,控制腐蚀对象的选择。化学清洗事故很大一部分是过度冲洗腐蚀,导致设备损坏。现在分享一些化学清洗腐蚀事故。
1空冷器铝翅片酸洗腐蚀
石油化工厂的芳烃联合装置中有许多空气冷却器。碳钢管中的碳氢化合物被去除,管外的铝翅片被风扇吹动散热。长时间运行后,沉积在铝翅片上的灰尘油腻,影响冷却效果,需要通过喷涂的方式进行清洗。使用5%HCl Lan826表面活性剂或5%HNO3 Lan826表面活性剂,基本可以去除表面的灰尘和油污,但铝翅片不光亮。因此,向上述清洁剂中加入少量氟化氢。喷涂后,虽然铝翅片表面“焕然一新”,但仔细观察发现,铝翅片已经被严重腐蚀,有的甚至薄如纸。
钛铜复水器的化学清洗和腐蚀
某石化厂乙烯装置采用海水冷却复水器。原来用的是黄铜管束,腐蚀泄漏用的是钛管束。外壳由原始碳钢制成,两侧的水室或头部仍然覆盖着原始黄铜。海水从管侧抽取,蒸汽从壳侧抽取。一步操作后,需要清洗壳侧沉积的含硅氧化铁垢。某公司采用10%硝酸0.5%氢氟酸固体缓蚀剂。缓蚀剂只能避免钢壳的腐蚀,但不能减缓氟化氢对钛管的腐蚀。酸洗时间可控制<1h,但反复酸洗后钛管仍会变薄。通过管侧的海水基本没有水垢,但工厂要求管侧再次清洗,不需要用壳侧清洗过的酸液钝化钛管。但施工人员主动用亚硝酸钠钝化钛管(加氨水调节pH值),不仅浪费药品,还会对水室内壁的六和联盟合物造成腐蚀,可能诱发SCC。及时停车,去除钝化液,用清水反复冲洗,可避免事故发生。
铜冷却器的化学清洗和腐蚀
某石化厂空调系统由铜冷却器、碳钢管等组成。因结垢冷却效果不佳,用4%柠檬酸铵在85 ~ 90清洗,铜管穿孔泄漏,经焊接修复后恢复使用。一年后,结垢后,再次停止清洗。为安全起见,使用了10%的氨基磺酸Lan826,并将工厂副产品50热水与酸洗液混合。为了彻底清除厚垢,清洗时间持续8小时,导致铜管泄漏。分析可能是清洗时间过长,原泄漏的钎焊有缺陷,除垢暴露导致泄漏。也有可能酸洗温度超过60,氨基磺酸分解成酸性硫酸铵,引起腐蚀。
4PTA不锈钢钛加氢反应器的碱洗和裂解
某石化厂PTA装置加氢反应器采用美国进口的三层复合材料(碳钢304L钛),但钛复合层不采用焊接结构,不锈钢焊缝暴露在工艺介质中。反应器介质为PTA H2 H2O,温度275,压力6.8 ~ 7.3 MPa。为了提高Pd/C催化剂的活性,需要定期进行不间断碱洗,使用5%NaOH(后改为1%NaOH),温度为275,时间为1h。经过5年的运行,发现不锈钢焊缝有11处裂纹,19处裂纹,第二年补焊大修后发现多处裂纹。经分析,SCC属于穿晶和晶间混合型,可能是高温碱洗造成的。5PTA不锈钢设备系统的碱洗和裂解
另一家石化厂PTA装置的加氢反应器从日本进口,采用304L钢和钛三层结构。投入运行18年后更换。近年来,304L钢从美国引进。由于产能扩张,影响了Pd/C催化剂的性能,因此需要定期用碱清洗,以提高其活性,延长其使用寿命。由于碱洗不停车进行,与正常生产的压力(7.2兆帕)和温度(282)相同,而不是只有一个加氢反应器,其余17台设备串联进行系统碱洗。除少数钛设备外,这些设备大多是结晶器、离心机和304L母液罐。1.5%氢氧化钠用于碱洗。加氢反应器虽未发现碱脆性,但存在隐患。问题是其背后的不锈钢设备中已发现SCC,如离心机筒体挡板开裂、脆性断裂等,经金相分析和能谱分析证实为Cl-引起的穿晶SCC。母液罐汽液界面出现SCC网状裂纹,被迫更换。在几个结晶器的不锈钢搅拌叶片中也发现了应力腐蚀开裂。分析表明,碱洗所用的氢氧化钠含有0.04%的氯化钠。虽然碱洗液中有少量Cl-存在,但可能减缓碱脆。但碱洗后,用纯水洗涤后不可避免地会残留少量的Cl-。PTA浆料氧化皮投产后会沉积在设备内壁,氧化皮下的Cl-浓度会造成不锈钢的氯脆性。
6某电厂锅炉过热器管破裂
电厂锅炉过热器由24排蛇形管组成,第一排至第九排采用0Cr18Ni11Nb不锈钢,其余采用低合金Cr-Mo钢。锅炉试运行时,发现气压上不去。停机检查后发现,不锈钢管多孔、泄漏,裂纹多发生在焊缝附近。裂纹从内壁开始,从晶间腐蚀沟开始。金相分析证实其属于穿晶SCC。扫描电镜EDAX分析显示断口上有大量Cl-存在,说明过热器不锈钢管的损伤是氯化物引起的SCC。分析和验证试验表明,氯化物来源于操作前不适当的酸洗工艺。腌制条件为70 ~ 100,3%柠檬酸和0.2%罗丹明溶液,浸泡24h。国产罗丹明的成分为25%邻二甲苯硫脲20%糊精5%皂荚粉50%氯化钠。这使得有机缓蚀剂中混入的Cl-容易被不锈钢表面吸附,从而加速SCC的发生和扩展。
在化学清洗中,我们不能变得苍白,只要腐蚀是可控的。化学清洗通过腐蚀试件监测腐蚀量或腐蚀速率。选择专业的清洗公司可以降低化学清洗腐蚀事故的风险。