【正文】 感謝身邊所有的朋友與同學(xué)，謝謝你們四年來(lái)的關(guān)照與寬容，與你們一起走過(guò)的繽紛時(shí)代，將會(huì)是我一生最珍貴的回憶。感謝所有教授過(guò)我課程的榆林學(xué)院的老師們，是你們誨人不倦才有了現(xiàn)在的我。范老師這種一絲不茍的負(fù)責(zé)精神，使我深受感動(dòng)。在這篇論文的寫作過(guò)程中，范曉勇老師不辭辛勞，多次與我就論文中許多結(jié)構(gòu)、格式等問(wèn)題作深入細(xì)致地探討，給我提出切實(shí)可行的指導(dǎo)性建議，并細(xì)心全面地修改了我的論文。在此，我真誠(chéng)地向尊敬的老師們表達(dá)我深深的謝意！ 這篇論文是在我的指導(dǎo)老師范曉勇的多次指導(dǎo)下完成的。四年，這是我人生中非常重要的四年，我有幸能夠接觸到這些不僅傳授我知識(shí)、學(xué)問(wèn)，而且從更高層次指導(dǎo)我的人生與價(jià)值追求的良師。加熱爐腐蝕防垢技術(shù)則主要通過(guò)對(duì)多種緩蝕阻垢劑的室內(nèi)靜態(tài)掛片試驗(yàn)，得出緩蝕阻垢劑 WG06 其腐蝕速率最小，效果最好，是理想的緩蝕阻垢劑。(5)加熱爐停爐時(shí)，防止空氣進(jìn)人停運(yùn)的鍋爐內(nèi)，保持停運(yùn)加熱爐的金屬表面充分干燥，使用緩蝕劑在金屬表面生成保護(hù)膜，緩解金屬的腐蝕。(2)對(duì)加熱爐給水進(jìn)行徹底除氧或使用除氧劑，降除 CO2 (3)控制鍋爐水的 pH 值和堿度，防止腐蝕產(chǎn)物混人加熱爐。加熱爐煙道金屬內(nèi)壁最易發(fā)生 CO2酸性腐蝕的部位通常在火筒、煙道、煙箱封頭以及煙囪等部位,腐蝕嚴(yán)重部位是煙道和煙囪，以及溶解氧引起的氧去極化腐蝕。天然氣加熱爐的腐蝕研究28第七章 總結(jié)加熱爐水側(cè)不同部位的腐蝕及形態(tài)各不相同，產(chǎn)生這些現(xiàn)象的主要原因與不同部位的熱工狀態(tài)和不同的腐蝕原因等諸多因素有關(guān)。在清洗金屬時(shí)，被吸附的表面活性劑在精加工過(guò)程中會(huì)造成嚴(yán)重的缺陷。（6）吸附作用和解吸作用 在實(shí)際清洗過(guò)程中，為了能除去油膜和污垢，表面活性劑一定要吸附在被清洗表面上，在最后的沖洗過(guò)程中，表面活性劑還要從表面上解吸下來(lái)。乳化的油脂不利于清洗劑的有效去污和保留時(shí)間。陽(yáng)離子表面活性劑在工業(yè)清洗中只作為食品工業(yè)的消毒和殺菌劑使用。另外還造成沉淀的表面活性劑吸附聚集在被清洗的物件上，因此要求選用電解質(zhì)溶液中溶解度特別好的表面活性劑 ［12］ 。（3）電解質(zhì)相容性 工業(yè)清洗在很多情況下只依靠表面活性劑的清洗和去污作用是不夠的，還需要添加助洗劑。（2）泡沫性能 榆林學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27 除清洗和去垢作用外，泡沫性能也是表面活性劑的一個(gè)重要應(yīng)用技術(shù)特性。 工業(yè)清洗劑的要求良好的金屬清洗劑具有潤(rùn)濕性能和較高的除銹能力，對(duì)銹垢有分散、增溶能力，對(duì)金屬無(wú)腐蝕作用，有一定的防銹能力，對(duì)硬水及酸、堿、鹽有良好的穩(wěn)定性。化學(xué)作用力一般比較強(qiáng)，因而污垢在物體上結(jié)合得較為牢固。一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)這種黏附的污垢，與被黏附的物體之間的作用相對(duì)較弱，污垢的去除也比較容易。（2）黏附作用 清洗的黏附作用分為物理黏附和化學(xué)黏附：物理黏附分為機(jī)械力黏附和靜電黏附。非離子表面活性劑在一般帶電的固體表面上都能產(chǎn)生吸附，盡管不能明顯改變界面電勢(shì)，但吸附的非離子表面活性劑往往在表面上形成一定厚度的吸附層，有助于防止污垢再沉積。因此，一種優(yōu)良的清洗劑除了應(yīng)具有使銹垢脫離載體的能力外，還應(yīng)具有較好的分散和懸浮銹垢，防止銹垢再沉積的能力 ［11］ 。洗滌劑洗滌過(guò)程通常可分為兩個(gè)階段：一是在洗滌劑的作用下，銹垢與載體分離；二是脫離的銹垢被分散，懸浮于介質(zhì)中。 載體清洗過(guò)程首先要能破壞銹垢在金屬表面的黏附性，降低其與金屬表面的結(jié)合力，同時(shí)又能阻止細(xì)小銹垢重新凝結(jié) ［10］ 。清洗過(guò)程是清洗劑中表面活性劑在低溫條件下，降低了界面張力，產(chǎn)生定向吸附、潤(rùn)濕、乳化、分散、增溶等綜合作用，再借助于清洗時(shí)加熱、刷洗、噴洗、振動(dòng)或超聲波等清洗方法使銹垢更快的脫離金屬表面，分散到清洗液中，從而達(dá)到除污消垢的作用。在洗滌用品工業(yè)中，降低原料成本，采用優(yōu)良特效的表面活性劑單體，加強(qiáng)各種有效成分復(fù)配研究，提高產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率是開發(fā)市場(chǎng)和立足市場(chǎng)的積極措施，也是目前國(guó)外工業(yè)清洗劑的發(fā)展趨勢(shì) ［8］ 。以表面活性劑為主劑的工業(yè)清洗劑的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，在金屬加工、食品、紡織、交通、船舶、建筑、醫(yī)藥、化工等工業(yè)領(lǐng)域都有廣泛的用途。各種被清洗的表面的性質(zhì)很不相同，但清洗的目的是一致的，都是除去油脂、有機(jī)殘留物和顏料污垢或銹垢。表 62 自制掛片緩蝕重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)緩蝕速率 mm/a試驗(yàn)編號(hào)緩蝕劑用量mg/L 平均值緩蝕阻垢劑名稱－17 空白試驗(yàn)－18a－18aLZ－18c100WG—06榆林學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25通過(guò)對(duì)多種緩蝕阻垢劑的室內(nèi)靜態(tài)掛片試驗(yàn)，篩選出的緩蝕阻垢劑 WG06 其腐蝕速率最小，效果最好，可以用于加熱爐的防護(hù)。表 61 阻垢緩蝕劑篩選試驗(yàn)結(jié)果緩蝕速率 mm/a試驗(yàn)編號(hào)緩蝕劑用量mg/L 平均值緩蝕阻垢劑名稱－01 空白試驗(yàn)－02a－02b－02c100WG—01LZ－03a 100 WG—02天然氣加熱爐的腐蝕研究20－03b－03c－04a－04b－04c100WG—03－05aLZ－05b120 WG—04LZ－05c－06a 120 WG—05榆林學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21－06b－06c－07a－07b－07c100WG—06－08aLZ－08b110WG—07LZ－08c－09aLZ－09b120 WG—08天然氣加熱爐的腐蝕研究22－09c－10a－10b－10c100WG—09－11a－11b100WG—10－11c－12aLZ－12b100WG—11榆林學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23－12c－13a－13b－13c120WG—12－14a－14bLZ－14c110 WG—13LZ－15a－15b110WG—14天然氣加熱爐的腐蝕研究24－15c－16a－16b－16c100WG—15由表 61 可知，WG—06 對(duì)加熱爐具效果相對(duì)最佳。 國(guó)內(nèi)緩蝕阻垢劑配方篩選試驗(yàn)研究中首先對(duì)幾種適合此類條件的緩蝕阻垢劑進(jìn)行了篩選試驗(yàn)，掛片采用自制掛片。再放入超聲中進(jìn)行清洗，取出試片放在濾紙上,用冷風(fēng)吹干，然后用濾紙將試片包好，貯于干燥器中，放置 1h 后稱重，精確至 。將試片放入盛有沸程為 60~90℃的石油醚或丙酮的器皿中，用脫脂棉除去試片表面油脂后，再放入無(wú)水乙醇中浸泡約 5min，進(jìn)一步脫脂和脫水。將放置好掛片的錐形瓶放入多孔電熱恒溫水浴鍋中，在設(shè)定溫度 85℃下恒溫放置一個(gè)試驗(yàn)周期，考慮到緩蝕劑初步篩選中試驗(yàn)量特別大，對(duì)初期試驗(yàn)周期選定為腐蝕性測(cè)試方法中所規(guī)定的靠近下限值 4 天，當(dāng)確定了理想的緩蝕劑后，又重點(diǎn)研究了時(shí)間與緩蝕劑之間對(duì)掛片質(zhì)量影響的規(guī)律。試片不允許與容器壁接觸，試片間距應(yīng)在 1cm 以上，試片上端距液面應(yīng)在 3cm 以上。（5）掛片緩蝕試驗(yàn) 量取 400 mL 試驗(yàn)用水，精確到 mL 于 500mL 錐形瓶中，將配制好的緩蝕劑溶液按設(shè)計(jì)質(zhì)量濃度值用移液管分別加入試驗(yàn)容器中，再將錐形瓶置于恒溫水浴中。（4）掛片的清洗 將試片先用濾紙擦凈，然后放入盛有沸程為 60～90℃的石油醚或丙酮的器皿中，用脫脂棉除去試片表面油脂后，再放入無(wú)水乙醇中浸泡約 5min，進(jìn)一步脫脂和脫水。（2） 緩蝕液的配置 按試驗(yàn)要求用容量瓶配制緩蝕劑溶液，該溶液應(yīng)在試驗(yàn)當(dāng)天或前一天配制。緩蝕劑用量在篩選試驗(yàn)時(shí)按樣品提供廠家給定值，在驗(yàn)證試驗(yàn)時(shí)選取優(yōu)化值。 工藝流程腐蝕試驗(yàn)工藝參數(shù)選?。核捎玫臏囟扰c加熱爐內(nèi)工作溫度相同，為 85℃。 試樣的準(zhǔn)備試驗(yàn)中 20G 掛片的來(lái)源有兩個(gè)方面，一是外購(gòu)；二是利用由現(xiàn)場(chǎng)帶回的報(bào)廢爐鋼管自制。榆林學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17第六章 加熱爐腐蝕防垢技術(shù) 緩蝕阻垢劑篩選試驗(yàn)（1） 主要試劑無(wú)水乙醇，丙酮，鹽酸，氫氧化鈉，六次甲基四胺，高純氮，硫酸，氯化鈉，氯化鈣，石油醚，鹽酸清洗液，氫氧化鈉中和液等。(1)水套加熱爐作為鍋爐壓力容器,用鋼適宜選用低 C、低 S、加 Ca 處理的控扎鋼,以減少 CO2和 O2的電化學(xué)腐蝕。,放干水套里的水并烘干。該措施能防止冷凝水在煙箱里大量積存,減少冷凝水對(duì)煙箱的腐蝕。(5)安裝引流管排出冷凝水。天然氣加熱爐的腐蝕研究16(4)在煙箱涂防腐材料。(3)更換煙囪的材質(zhì)。方法二:啟動(dòng)前先加少量的冷水,在升溫過(guò)程中,邊升溫邊加冷水,直到最后將水加到水套的 2/3 水位時(shí)為止。水套加熱爐在點(diǎn)火啟動(dòng)的升溫過(guò)程中,盡量縮短由冷水(0～20℃)加熱到熱水(50～70℃)的時(shí)間,減少冷凝水的產(chǎn)生量和積存時(shí)間。在使用水套加熱爐的運(yùn)行參數(shù)中,對(duì)金屬設(shè)備內(nèi)的煙氣溫度下限值確定為 60℃。(1)提高煙氣的排出溫度。定期清理煙道的腐蝕產(chǎn)物,減小煙道的氣體對(duì)流阻力，提高煙氣的排出溫度。(5)加熱爐停爐時(shí)，防止空氣進(jìn)人停運(yùn)的鍋爐內(nèi)，保持停運(yùn)加熱爐的金屬表面充分干燥，使用緩蝕劑在金屬表面生成保護(hù)膜，緩解金屬的腐蝕。(2)對(duì)加熱爐給水進(jìn)行徹底除氧或使用除氧劑，降除 CO2 (3)控制鍋爐水的 pH 值和堿度，防止腐蝕產(chǎn)物混人加熱爐。榆林學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15 第五章 防腐措施 防腐措施加熱爐的腐蝕一般不會(huì)單獨(dú)以一種形態(tài)、而是以多種形式同時(shí)出現(xiàn)，有的互為因果、有的互相促進(jìn)。②如果水套中裝有水,水套中的水被高壓天然氣管線的天然氣冷卻后,溫度低于大氣露點(diǎn)時(shí),在煙道、火筒、煙箱等內(nèi)表面會(huì)凝結(jié)水,形成冷凝水膜。水套加熱爐停止加熱,但天然氣生產(chǎn)仍然經(jīng)過(guò)水套加熱爐里的高壓引流管時(shí),如不采取有效的保護(hù)措施,金屬表面會(huì)發(fā)生停用腐蝕。究其原因主要有兩方面,一方面是氧化鐵層中產(chǎn)生一種酸性溶液,加速了鐵的溶解及提高了導(dǎo)電性。在煙氣系統(tǒng)中,如果火頭處配風(fēng)良好,通過(guò)對(duì)流作用自動(dòng)抽入大量空氣,甲烷占混合氣體體積的 5%完全燃燒時(shí),煙氣中就會(huì)含有大天然氣加熱爐的腐蝕研究14量的剩余氧氣,這些氧氣會(huì)充分?jǐn)U散并溶解到煙箱，六根煙道等煙氣系統(tǒng)的金屬內(nèi)壁上的冷凝水膜中,對(duì)鋼材發(fā)生溶解氧的氧去極化腐蝕。溶解氧腐蝕是一種電化學(xué)腐蝕,鐵和氧形成兩個(gè)電極,組成腐蝕電池,在腐蝕電池中鐵的電位總是比氧的電極電位低,所以鐵是電池的陽(yáng)極,遭到腐蝕。最易發(fā)生 CO2酸性腐蝕的部位通常在火筒、煙道、煙箱封頭以及煙囪等部位,腐蝕嚴(yán)重部位是煙道和煙囪。如果內(nèi)壁長(zhǎng)期附著很薄的冷凝水膜,就會(huì)有溶解度很高的 CO2溶于凝結(jié)水中生成 H2CO3弱酸,使凝結(jié)水膜的 pH 值降低到 以下,并吸附于金屬內(nèi)表面。在沒(méi)有液態(tài)水時(shí),CO 2不會(huì)發(fā)生腐蝕。在酸性水中,鐵與酸反應(yīng)生成鐵離子并釋放出氫氣,同時(shí)氫原子與鋼中的碳反應(yīng)生成 CH4,脫碳會(huì)使金屬沿晶界面產(chǎn)生裂縫。燃燒過(guò)程中,大量水蒸氣凝結(jié)在低于煙氣露點(diǎn)的低溫受熱交換面上,以及溶解 CO2和 O2后腐蝕金屬內(nèi)表面上。 加熱爐煙道金屬內(nèi)壁的腐蝕燃料是臥 89 井自產(chǎn)的天然氣(氣質(zhì)參數(shù):比重 ,體積含量 CH4 %,H2S %,CO2 %),助燃劑空氣是通過(guò)對(duì)流自然抽入,CH 4燃燒后再?gòu)拇怪钡臒焽枰詫?duì)流方式排出,煙氣的壓力是 。主要由于堿度在熱負(fù)荷較高的部位發(fā)生榆林學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13濃縮使氧化物保護(hù)膜溶解而失去保護(hù)作用，使金屬產(chǎn)生腐蝕 [6]。這種腐蝕發(fā)生較普遍，其腐蝕形態(tài)為在干濕線處出現(xiàn)一條腐蝕溝槽。這種垢較硬，一般很難除去。(2)在熱負(fù)荷較高的部位，垢下的水急劇濃縮而產(chǎn)生堿等因素的腐蝕。氧化鐵垢腐蝕是由下