稀釋蒸汽發(fā)生器腐蝕機(jī)理及防腐優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、本文針對(duì)揚(yáng)子石化烯烴廠稀釋蒸汽發(fā)生器高溫高壓系統(tǒng)熱交換列管經(jīng)常發(fā)生泄露和管內(nèi)、外壁發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象，開展了稀釋蒸汽發(fā)生器腐蝕機(jī)理、腐蝕監(jiān)控、防腐優(yōu)化工藝研究，主要進(jìn)行以下幾方面工作:
　　稀釋蒸汽發(fā)生器腐蝕機(jī)理模型研究:為了研究稀釋蒸汽發(fā)生器的腐蝕原因，對(duì)稀釋蒸汽發(fā)生器腐蝕件、腐蝕垢和腐蝕介質(zhì)分別進(jìn)行了掃描電鏡、金相、等離子體發(fā)射光譜、X射線熒光等分析。依據(jù)稀釋蒸汽發(fā)生器工作原理研制了高溫高壓腐蝕儀，開展了不同時(shí)間、溫度、pH、石油

2、類有機(jī)物條件下的交流阻抗譜測(cè)量，據(jù)此提出了稀釋蒸汽發(fā)生器腐蝕模型和腐蝕等效電路。結(jié)果表明，稀釋蒸汽發(fā)生器腐蝕的主要因素是pH、石油類有機(jī)物，腐蝕機(jī)理主要是有機(jī)物中的酸性物質(zhì)產(chǎn)生酸腐蝕，加堿中和過量又導(dǎo)致堿腐蝕，有機(jī)物的沉積產(chǎn)生垢下腐蝕。依據(jù)電化學(xué)腐蝕原理和測(cè)量系統(tǒng)的特點(diǎn)提出了腐蝕等效電路L(QR)R(QR)，研究了等效電路元件的物理意義和隨測(cè)量條件變化的規(guī)律，圖形顯示模擬值與實(shí)測(cè)值吻合度較好。
　　腐蝕監(jiān)控方法研究:根據(jù)稀釋蒸汽發(fā)

3、生器工藝特點(diǎn)，提出同種材料三電極體系、交流阻抗二點(diǎn)頻率法腐蝕率測(cè)量方法。實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示同種材料三電極腐蝕監(jiān)測(cè)體系與經(jīng)典的Ag-AgCl作為參比電極的腐蝕監(jiān)測(cè)體系測(cè)得的腐蝕率雙差百分比小于10％，克服了Ag-AgCl難以在高溫高壓下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的缺陷，具有廣泛應(yīng)用前景。在稀釋蒸汽發(fā)生器下降管旁設(shè)計(jì)制作了運(yùn)行工藝與稀釋蒸汽發(fā)生器同步一致的腐蝕側(cè)線裝置，建立了腐蝕電極、電化學(xué)工作站、計(jì)算機(jī)組成的稀釋蒸汽發(fā)生器腐蝕在線監(jiān)控系統(tǒng)，傳輸導(dǎo)線對(duì)測(cè)

4、量的影響通過導(dǎo)線在不同頻率下的阻抗進(jìn)行校正，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室測(cè)量結(jié)果基本一致。利用在線監(jiān)測(cè)趨勢(shì)圖，可實(shí)時(shí)了解工藝水變化情況和金屬表面的腐蝕趨勢(shì)，便于及時(shí)調(diào)整工況減少腐蝕。
　　防腐優(yōu)化工藝研究:利用自制的的高溫高壓腐蝕儀，開展pH值、氯離子、硫酸根離子、石油類、碳酸氫根等主要腐蝕因素在不同工況條件下的電化學(xué)交流阻抗法腐蝕測(cè)量，利用腐蝕監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫建立了遺傳算法優(yōu)化的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)腐蝕預(yù)測(cè)模型。研究了神經(jīng)元函數(shù)、傳遞函數(shù)、隱含層數(shù)目

5、、訓(xùn)練函數(shù)及遺傳算法優(yōu)化對(duì)預(yù)測(cè)的影響。結(jié)果表明，通過遺傳優(yōu)化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)未知工況的預(yù)測(cè)的精度有了很大提高。在此基礎(chǔ)上采用預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)了5萬多個(gè)工況條件下的腐蝕率，研究后得到防腐優(yōu)化工藝條件為Cl-＜10mg/L、pH在6～9、石油類在0.8～1.4g/L、SO42-10～30 mg/L、HCO3-在200～300 mg/L。
　　本文在線腐蝕監(jiān)測(cè)及防腐蝕優(yōu)化工藝條件有助于稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)效運(yùn)行，可有效延長(zhǎng)稀釋蒸汽發(fā)生