硫酸儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)(已修改)
2025-08-17 10:32 本頁面
【正文】 1 硫酸腐蝕原理及特點(diǎn)表1 市面上的硫酸常見的濃度、狀態(tài)及腐蝕特點(diǎn)濃度狀態(tài)腐蝕性特點(diǎn)備注5%特稀硫酸溶液電化學(xué)腐蝕為主，腐蝕性一般1）65%濃度以下的稀硫酸在所有溫度都為還原性；2）稀硫酸對(duì)碳鋼的腐蝕速率隨濃度的提高而增強(qiáng)；達(dá)到一定濃度后（47%～50%是電化學(xué)腐蝕速度的峰值點(diǎn)），腐蝕速率隨濃度的提高而急劇下降；3）同一濃度的稀硫酸隨著溫度的增加，腐蝕性會(huì)加大；4）雜質(zhì)對(duì)腐蝕也有很大的影響，如含氟、氯等其他離子；5）介質(zhì)流速越大、固相顆粒多也會(huì)加劇稀硫酸溶液的腐蝕性。5～65%稀硫酸溶液電化學(xué)腐蝕為主，腐蝕性非常強(qiáng)65～精品文檔，超值下載85%濃硫酸溶液電化學(xué)腐蝕為主1)65%～85%硫酸低溫下為還原性，高溫或沸點(diǎn)下為氧化性；2)85%～100%硫酸及發(fā)煙硫酸在所有溫度下都呈氧化性；3)濃硫酸具有吸水性，空氣中水份也會(huì)使敞空的濃硫酸變稀，對(duì)碳鋼的腐蝕性增大；4)65%～85%期間，隨溫度上升，其對(duì)碳鋼的腐蝕速率下降；5)碳鋼在80%～100%的硫酸中可形成鈍化保護(hù)膜，在無流速、無沖刷、無充氣、密封時(shí)可耐受60℃～80℃；6)102%以上的發(fā)煙硫酸，會(huì)破壞鈍化膜，腐蝕速度上升，碳鋼和鑄鐵耐不了。120%的發(fā)煙硫酸是氧化性腐蝕的峰值點(diǎn)。85～100%高濃度硫酸氧化性腐蝕為主100%發(fā)煙硫酸氧化性腐蝕為主硫酸金屬儲(chǔ)罐外壁腐蝕主要為氣相腐蝕，只是弱腐蝕，一般采取涂裝防腐即可，不是這里討論的重點(diǎn)。碳鋼在硫酸中發(fā)生的腐蝕過程是典型的電化學(xué)腐蝕。其化學(xué)反應(yīng)式表述如下：Fe+H2S04→H2+FeS04 金屬材料的本質(zhì)、表面狀態(tài)及金屬陰極相雜質(zhì)、硫酸濃度(pH值)、溫度都會(huì)影響到金屬的氫去極化腐蝕。此外，一些物理因素如介質(zhì)流速、固相顆粒、結(jié)垢等也會(huì)影響硫酸的腐蝕性。2 硫酸儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)分鋼制儲(chǔ)罐、塑料儲(chǔ)罐和玻璃鋼儲(chǔ)罐，也分為壓力容器類和非壓力容器類硫酸儲(chǔ)罐，還分為立式和臥式硫酸儲(chǔ)罐。本文僅討論常壓硫酸儲(chǔ)罐。硫酸不存在較大的蒸汽壓力，無需采用內(nèi)浮盤。為隔離空氣及雨水等雜質(zhì)，需要用固定頂保護(hù)罐內(nèi)介質(zhì)，一般采取自支撐的固定頂，且應(yīng)將加強(qiáng)肋等支撐件設(shè)置在罐頂外壁，并保證在液位下的部件不存在裂紋等缺陷。從安全角度出發(fā)，一般不在罐頂設(shè)置操作平臺(tái)，為便于操作、檢修，可以設(shè)置獨(dú)立的操作平臺(tái)。若必須設(shè)置罐頂平臺(tái)，則在罐頂設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮包括頂部平臺(tái)、管支架等相關(guān)設(shè)施的設(shè)備自重和相關(guān)設(shè)備帶來的附加載荷的影響。材料選定后，硫酸儲(chǔ)罐的罐體厚度，可按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算或選定，與其它儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)是一樣的，只不過與普通介質(zhì)的儲(chǔ)罐相比，鋼制硫酸儲(chǔ)罐需要采用較大的腐蝕裕量。碳鋼罐盡量同時(shí)使用陽極保護(hù)，此時(shí)的腐蝕裕量也需要足足3mm厚，合金罐、塑料罐、FRP罐或其他襯里罐則一般無需預(yù)留腐蝕裕量[2]。硫酸罐一般應(yīng)至少包括如下管口：硫酸入口，硫酸出口，溢流口，放空口(壓力閥口)，頂部人孔，清掃孔。為減少泄漏，硫酸入口一般設(shè)置在罐頂，并使管口距離罐壁至少1200mm。但有時(shí)由于條件限制，也將人口設(shè)置在靠近頂部的罐壁處。硫酸入口一般應(yīng)采用汲取管的方式，即將管口內(nèi)伸至液面下。對(duì)側(cè)壁入口，則可用90℃彎頭使管線在罐內(nèi)保持豎直狀態(tài)并達(dá)到上述要求。為保護(hù)罐底，在罐底正對(duì)入口管末端的相應(yīng)位置設(shè)置防沖板。為防止介質(zhì)的虹吸現(xiàn)象，硫酸人口管線應(yīng)開放空孔，一般只需要在管線的上部開一個(gè)12mm的孔即可。硫酸出口一般也采取內(nèi)伸汲取管的方式，且多采用可拆式結(jié)構(gòu)，為便于拆卸，外套管直徑一般取硫酸出口管直徑的2倍以上。硫酸出口也可設(shè)計(jì)成齊平接管的形式。為避免充液過多而引起硫酸大量外溢，需要在罐壁的上部設(shè)置溢流管口，該管口與罐壁內(nèi)表面平齊；也可不設(shè)置該管口，而直接利用高液位儀表控制進(jìn)料管線上的切斷閥來達(dá)到目的。為保護(hù)罐壁，所有罐頂?shù)慕庸芏夹枰獌?nèi)伸至少25mm；管壁的接管，除溢流口或齊平出口外，都應(yīng)在管口上部180℃范圍內(nèi)伸至少25mm。一般情況下，放空管(壓力閥口)應(yīng)設(shè)置在罐的最高處，且與罐頂內(nèi)表面齊平，若儲(chǔ)罐建在室內(nèi)，還應(yīng)將放空口引至室外。對(duì)直接放空到大氣的管口，還應(yīng)配置180℃彎頭和絲網(wǎng)。為保證硫酸金屬儲(chǔ)罐具有良好的耐腐蝕性，所有位于液位下的焊縫，均應(yīng)為全焊透對(duì)接結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行局部X射線檢測(cè)。罐頂可以采用搭接焊縫。所有的罐底焊縫，應(yīng)為帶墊板的全焊透對(duì)接焊縫，罐底應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行真空箱試驗(yàn)。罐壁和罐底內(nèi)表面還應(yīng)增加磁粉或液體滲透檢驗(yàn)。由于硫酸的蒸汽壓力不大，為確
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1