【正文】 溫度、水的組成有關 ［5］ 。所以，C02的腐蝕也受到多種因素的影響，如:溫度、壓力等。 鐵垢腐蝕氧化鐵垢不僅影響傳熱(其導熱系數(shù)遠遠小于一般垢)，更為嚴重的是產(chǎn)生垢下腐天然氣加熱爐的腐蝕研究11蝕使金屬材質變薄、凹陷甚至穿孔。加熱爐水中鐵離子及其它腐蝕類型的存在，使碳鋼金屬表面產(chǎn)生一層氧化鐵垢。氧化鐵垢腐蝕是由下列原因引起的:(l)氧化鐵作為電化學腐蝕的陰極，在加熱條件下，垢下面的氧化鐵膜遭到破壞，使裸露的金屬碳鋼變?yōu)殛枠O而在水中產(chǎn)生腐蝕。(2)在熱負荷較高的部位，垢下的水急劇濃縮而產(chǎn)生堿等因素的腐蝕。這種垢較硬，一般很難除去。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。主要由于堿度在熱負荷較高的部位發(fā)生濃縮使氧化物保護膜溶解而失去保護作用，使金屬產(chǎn)生腐蝕 [6]。 加熱爐煙道金屬內壁的腐蝕燃料是臥 89 井自產(chǎn)的天然氣(氣質參數(shù):比重 ,體積含量 CH4 %,H2S %,CO2 %),助燃劑空氣是通過對流自然抽入,CH 4燃燒后再從垂直的煙囪以對流方式排出,煙氣的壓力是 。燃燒過程中,大量水蒸氣凝結在低于煙氣露點的低溫受熱交換面上,以及溶解 CO2和 O2后腐蝕金屬內表面上。在酸性水中,鐵與酸反應生成鐵離子并釋放出氫氣,同時氫原子與鋼中的碳反應生成 CH4,脫碳會使金屬沿晶界面產(chǎn)生裂縫。在沒有液態(tài)水時,CO 2不會發(fā)生腐蝕。如果內壁長期附著很薄的冷凝水膜,就會有溶解度很高的 CO2溶于凝結水中生成H2CO3弱酸,使凝結水膜的 pH 值降低到 以下,并吸附于金屬內表面。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,腐蝕嚴重部位是煙道和煙囪。溶解氧腐蝕是一種電化學腐蝕,鐵和氧形成兩個電極,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,所以鐵是電池的陽極,遭到腐蝕。在煙氣系統(tǒng)中,如果火頭處配風良好,通過對流作用自動抽入大量空氣,甲烷占混合氣體體積的 5%完全燃燒時,煙氣中就會含有大量的剩余氧氣,這些氧氣會充分擴散并溶解到煙箱，六根煙道等煙氣系統(tǒng)的金屬內壁上的冷凝水膜中,對鋼材發(fā)生溶解氧的氧去極化腐蝕。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電性。水套加熱爐停止加熱,但天然氣生產(chǎn)仍然經(jīng)過水套加熱爐里的高壓引流管時,如不采取有效的保護措施,金屬表面會發(fā)生停用腐蝕。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,溫度低于大氣露點時,在煙道、火筒、煙箱等內表面會凝結水,形成冷凝水膜。天然氣加熱爐的腐蝕研究135 防腐措施 防腐措施加熱爐的腐蝕一般不會單獨以一種形態(tài)、而是以多種形式同時出現(xiàn)，有的互為因果、有的互相促進。(2)對加熱爐給水進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。(5)加熱爐停爐時，防止空氣進人停運的鍋爐內，保持停運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膜，緩解金屬的腐蝕。定期清理煙道的腐蝕產(chǎn)物,減小煙道的氣體對流阻力，提高煙氣的排出溫度。(1)提高煙氣的排出溫度。在使用水套加熱爐的運行參數(shù)中,對金屬設備內的煙氣溫度下限值確定為 60℃。水套加熱爐在點火啟動的升溫過程中,盡量縮短由冷水(0～20℃)加熱到熱水(50～70℃)的時間,減少冷凝水的產(chǎn)生量和積存時間。方法二:啟動前先加少量的冷水,在升溫過程中,邊升溫邊加冷水,直到最后將水加到水套的 2/3水位時為止。(3)更換煙囪的材質。(4)在煙箱涂防腐材料。榆林學院畢業(yè)論文14(5)安裝引流管排出冷凝水。該措施能防止冷凝水在煙箱里大量積存,減少冷凝水對煙箱的腐蝕。,放干水套里的水并烘干。(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的電化學腐蝕。天然氣加熱爐的腐蝕研究156 加熱爐腐蝕防垢技術 緩蝕阻垢劑篩選試驗 主要試劑和儀器（1） 主要試劑無水乙醇，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。 試樣的準備試驗中 20G 掛片的來源有兩個方面，一是外購；二是利用由現(xiàn)場帶回的報廢爐鋼管自制。 工藝流程腐蝕試驗工藝參數(shù)選取：所采用的溫度與加熱爐內工作溫度相同，為 85℃。緩蝕劑用量在篩選試驗時按樣品提供廠家給定值，在驗證試驗時選取優(yōu)化值。（2） 緩蝕液的配置 按試驗要求用容量瓶配制緩蝕劑溶液，該溶液應在試驗當天或前一天配制。（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，再放入無水乙醇中浸泡約 5min，進一步脫脂和脫水。（5）掛片緩蝕試驗 量取 400 mL 試驗用水，精確到 mL 于 500mL 錐形瓶中，將配制好的緩蝕劑溶液按設計質量濃度值用移液管分別加入試驗容器中，再將錐形瓶置于恒溫水浴中。試片不允許與容器壁接觸，試片間距應在 1cm 以上，試片上端距液面應在 3cm 以上。將放置好掛片的錐形瓶放入多孔電熱恒溫水浴鍋中，在設定溫度 85℃下恒溫放置一個試驗周期，考慮到緩蝕劑初步篩選中試驗量特別大，對初期試驗周期選定為腐蝕性測試方法中所規(guī)定的靠近下限值4 天，當確定了理想的緩蝕劑后，又重點研究了時間與緩蝕劑之間對掛片質量影響的規(guī)律。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，再放入無水乙醇中浸泡約 5min，進一步脫脂和脫水。再放入超聲中進行清洗，取出試片放在濾紙上,用冷風吹干，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 。 國內緩蝕阻垢劑配方篩選試驗研究中首先對幾種適合此類條件的緩蝕阻垢劑進行了篩選試驗，掛片采用自制掛片。天然氣加熱爐的腐蝕研究17表 61 阻垢緩蝕劑篩選試驗結果緩蝕速率 mm/a試驗編號 緩蝕劑用量mg/L 平均值緩蝕阻垢劑名稱LZ－01 空白試驗LZ－02aLZ－02bLZ－02c100WG—01LZ－03aLZ－03bLZ－03c100WG—02LZ－04a 100 WG—03榆林學院畢業(yè)論文18LZ－04bLZ－04cLZ－05aLZ－05b120 WG—04LZ－05cLZ－06aLZ－06bLZ－06c120WG—05LZ－07a－07b100WG—06天然氣加熱爐的腐蝕研究19LZ－07cLZ－08a－08b110WG—07LZ－08cLZ－09aLZ－09bLZ－09c120WG—08LZ－10aLZ－10bLZ－10c100 WG—09榆林學院畢業(yè)論文20LZ－11aLZ－11b100WG—10由表 61 可知，WG—06 對加熱爐具效果相對最佳。表 62 自制掛片緩蝕重復驗證試驗緩蝕速率 mm/a試驗編號 緩蝕劑用量mg/L 平均值緩蝕阻垢劑名稱LZ－17 空白試驗LZ－18aLZ－18aLZ－18c100WG—06天然氣加熱爐的腐蝕研究21通過對多種緩蝕阻垢劑的室內靜態(tài)掛片試驗，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。各種被清洗的表面的性質很不相同，但清洗的目的是一致的，都是除去油脂、有機殘留物和顏料污垢或銹垢。以表面活性劑為主劑的工業(yè)清洗劑的應用領域日益擴大，在金屬加工、食品、紡織、交通、船舶、建筑、醫(yī)藥、化工等工業(yè)領域都有廣泛的用途。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，加強各種有效成分復配研究，提高產(chǎn)品質量和提高勞動生產(chǎn)率是開發(fā)市場和立足市場的積極措施，也是目前國外工業(yè)清洗劑的發(fā)展趨勢 ［8］ 。清洗過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、潤濕、乳化、分散、增溶等綜合作用，再借助于清洗時加熱、刷洗、噴洗、振動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，從而達到除污消垢的作用。清洗過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合力，同時又能阻止細小銹垢重新凝結 ［10］ 。 載體洗滌劑洗滌過程通?？煞譃閮蓚€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，懸浮于介質中。因此，一種優(yōu)良的清洗劑除了應具有使銹垢脫離載體的能力外，還應具有較好的分散和懸浮銹垢，防止銹垢再沉積的能力［11］ 。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，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，有助于防榆林學院畢業(yè)論文22止污垢再沉積。（2）黏附作用 清洗的黏附作用分為物理黏附和化學黏附：物理黏附分為機械力黏附和靜電黏附。一般來說，通過這種黏附的污垢，與被黏附的物體之間的作用相對較弱，污垢的去除也比較容易。化學作用力一般比較強，因而污垢在物體上結合得較為牢固。 工業(yè)清洗劑的要求良好的金屬清洗劑具有潤濕性能和較高的除銹能力，對銹垢有分散、增溶能力，對金屬無腐蝕作用，有一定的防銹能力，對硬水及酸、堿、鹽有良好的穩(wěn)定性。（2）泡沫性能 除清洗和去垢作用外，泡沫性能也是表面活性劑的一個重要應用技術特性。（3）電解質相容性 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。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溶液中溶解度特別好的表面活性劑［12］ 。陽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。乳化的油脂不利于清洗劑的有效去污和保留時間。（6）吸附作用和解吸作用 在實際清洗過程中，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，在最后的沖洗過程中，表面活性劑還要從表面上解吸下來。在清洗金屬時，被吸附的表面活性劑在精加工過程中會造成嚴重的缺陷。榆林學院畢業(yè)論文247 總結加熱爐水側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。加熱爐煙道金屬內壁最易發(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,腐蝕嚴重部位是煙道和煙囪，以及溶解氧引起的氧去極化腐蝕。(2)對加熱爐給水進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)物混入加熱爐。(5)加熱爐停爐時，防止空氣進人停運的鍋爐內，保持停運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膜，緩解金屬的腐蝕。加熱爐腐蝕防垢技術則主要通過對多種緩蝕阻垢劑的室內靜態(tài)掛片試驗，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。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、學問，而且從更高層次指導我的人生與價值追求的良師。在此，我真誠地向尊敬的老師們表達我深深的謝意！ 這篇論文是在我的指導老師范曉勇的多次指導下完成的。在這篇論文的寫作過程中，范曉勇老師不辭辛勞，多次與我就論文中許多結構、格式等問題作深入細致地探討，給我提出切實可行的指導性建議，并細心全面地修改了我的論文。范老師這種一絲不茍的負責精神，使我深受感動。感謝所有教授過我課程的榆林學院的老師們，是你們誨人不倦才有了現(xiàn)在的我。 感謝身邊所有的朋友與同學，謝謝你們四年來的關照與寬容，與你們一起走過的繽紛時代，將會是我一生最珍貴的