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淺析尿素合成塔腐蝕原因及預(yù)防措施

姜大鵬 修嬌嬌（陽煤集團淄博齊魯?shù)谝换视邢薰?，山東 淄博 255400）

尿素作為一種非常重要的化學氮肥在生產(chǎn)當中被廣泛使用，一般情況下，是通過氨氣以及二氧化碳通過相關(guān)的操作手法在高溫及高壓的情況下進行合成而產(chǎn)生的。尿素合成塔是進行尿素合成的過程中使用的裝置，其實際進行運行的情況和尿素生產(chǎn)是否安全以及長效息息相關(guān)。

尿素；合成塔；腐蝕原因；預(yù)防措施

1 尿素合成塔的腐蝕原因分析

1.1 溫度

介質(zhì)溫度在設(shè)備腐蝕當中具有非常重要的作用，對其的影響效果十分明顯，這是因為溫度升高的時候會對金屬活性化態(tài)和鈍化態(tài)的腐蝕速率進行進一步的加強，讓不銹鋼的鈍化區(qū)變窄，讓材質(zhì)的活性進一步的加強，也就是讓陽極和陰極的氧化還原作用進一步的加強，讓設(shè)備的腐蝕速率進一步的加快，在165℃以下的時候，溫度的變化不會對不銹鋼的腐蝕產(chǎn)生很大的影響，但是溫度在165℃到120℃之間的時候，腐蝕的速率和平時的溫度相比，增加了三倍到四倍，如果操作溫度比設(shè)計溫度高，就算只有一到兩攝氏度的溫度，也會讓設(shè)備的腐蝕速率進一步的加強，對設(shè)備腐蝕程度大小的判斷，主要是根據(jù)介質(zhì)當中鎳和鐵的含量高低來進行判斷的，如果鐵和鎳的含量增高，這就說明腐蝕現(xiàn)象出現(xiàn)了加速的情況，需要及時把原因找到，并且讓生產(chǎn)會盡快恢復。

1.2 氨碳比(摩爾比)

氨碳比進一步的升高，對控制設(shè)備的腐蝕情況是非常有利的，這是因為如果碳氨碳比升高的時候，系統(tǒng)的ph值就會出現(xiàn)升高的情況，讓系統(tǒng)的整個酸性降低，從而讓COONH 2-和CNO-在介質(zhì)的濃度和停留時間得到了控制，高的氨碳比可以讓設(shè)備腐蝕的速度進一步的降低。在操作溫度相同的條件下，都是塔頂?shù)臏囟葲]小于188℃的情況，正常運行的時候，二氧化碳氣體工藝設(shè)備的腐蝕速率和氨氣體工藝的腐蝕速率相比比較高，停車封塔的時候，封塔時間段內(nèi)二氧化碳氣體工藝要求一般情況下不能超過24小時，氨氣體工藝一般情況下封塔可以超過48小時以上。

1.3 甲銨液的濃度

如果甲胺液的濃度比較高，那么設(shè)備的腐蝕性也比較強，甲胺液的濃度比較高的情況下，當中離子的數(shù)量往往比較多，因為離子一般情況下就有非常強的還原性，造成金屬表面的鈍化膜不斷的破壞，而讓設(shè)備的腐蝕程度進一步加強，在尿素甲氨溶液當中，尿素的腐蝕性往往比較小，而造成設(shè)備腐蝕的主要因素就是溶液當中出現(xiàn)了很多的甲胺組份。

1.4 介質(zhì)流速

介質(zhì)流速也是造成沖刷腐蝕的一個主要原因，為了讓沖刷腐蝕進一步的簡化，設(shè)計的過程中，需要讓管經(jīng)適當增大，讓介質(zhì)在設(shè)備當中的流速進一步的監(jiān)管，在高負荷的情況下，不至于造成金屬表面鈍化膜出現(xiàn)很大的破壞為基本原則，在氣、液共存的管道當中，因為介質(zhì)對管壁出現(xiàn)的沖蝕作用更為嚴重，在設(shè)計的過程中，需要對這些因素進行充分考慮。

2 尿素合成塔腐蝕的預(yù)防措施

2.1 焊縫、堆焊層及母材缺陷的修復

針對一些腐蝕坑及針孔等缺陷，需要通過風動砂輪來進行打磨，把表面的雜質(zhì)去除，導致把金屬光澤露出來為止，對于一些深度小于2毫米的表面光滑腐蝕部位，可以不進行具體的處理，焊接的過程中需要通過手工焊電焊的方式來進行，焊條一般選用25-22-2m的規(guī)格，在焊完之后需要測定鐵素體，做好滲透檢測的工作，在焊接之后表面不能出現(xiàn)裂縫等缺陷。

2.2 人孔密封面的修復

如果出現(xiàn)入孔密封面縫隙腐蝕比較深的情況，一定要注意加強打磨，讓缺陷消除，接著通過丙酮進行清洗，通過亞弧焊的對焊，在補焊的部位兩側(cè)需要加0.05毫米的不銹鋼皮來進行保護，對焊的部位一定要比原密封面高一到兩個毫米，焊成的位置需要做好滲透檢測的工作，補焊之后首先需要通過風動砂輪來進行粗磨，接著使用油石來進行精研，不斷通過紅丹粉著色來對平整情況進行檢查，直到達到具體的要求。

2.3 襯里拆除及修復

一般情況下在對舊襯里拆除的時候，經(jīng)常需要通過碳弧氣刨的使用，碳糊在穿透襯里的時候，容易把碳鋼基層傷到，導致基層出現(xiàn)一些裂縫，這個時候就需要使用邊滲透檢測邊打磨的手段把裂縫消除掉，盡管這樣依舊會給設(shè)備造成一定的安全隱患，襯里的滲透檢測合格之后，還要做好中間焊機蓋面焊的工作，焊接工作完成之后，要測定鐵素體，只有合格之后才進行表面的酸洗鈍化，如果有必要還要做好氨滲漏的檢查工作。

2.4 做好安全管理措施

首先在設(shè)備運行的過程中，一定要做好巡檢的工作，制定相關(guān)的方案，每周進行一次檢查，判斷檢漏孔是否處于暢通的狀態(tài)，并做好相關(guān)的記錄，其次，需要對尿素合成塔的溫度進行嚴格控制，確保溫度處于190攝氏度以下，高溫系統(tǒng)當中壓力需要進行控制，一般情況下控制在15.2兆帕以下，并且把攤氨碳比適當提高，控制在3.3到3.5之間，并且把水碳比降低，接著需要對要素合成塔的尿素當中鐵鎳的含量進行檢查，控制的標準一般情況下是鐵需要小于等于0.6×10-6。你也需要小于等于0.2×10-6，最后還需要注意封塔的時間，一般情況下需要控制在24個小時之內(nèi)，封塔之后開車的運行時間沒有超過八小時的，還要再次封塔的時間不能達到12小時。

3 結(jié)語

在尿素生產(chǎn)的時候，一定要在一個高溫高壓的條件下，讓氨氣和二氧化碳進行反應(yīng)，在生產(chǎn)設(shè)備主要是尿素合成塔，但是在此過程中受到諸多因素的影響，會出現(xiàn)內(nèi)部腐蝕的情況，一定要做好定期的檢查和工作，讓尿素合成塔腐蝕的情況得到控制。

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[2]楊艷.淺析尿素合成塔腐蝕原因及預(yù)防措施[J].大眾科技,2017,19(7):55-57.

[3]王培寶.淺析尿素合成塔的腐蝕特點與防腐蝕措施[J].環(huán)球市場,2017(3):109.