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石油石化污水处理设备腐蚀及技术

  现在我国的污水装置馈线材料以及相关防腐技术已经日趋成熟,结合使用环境中的情况,可以应用的材料有人玻璃管、不锈钢管以及混凝土管和内衬玻璃钢等等。但是对于防腐技术来说,现在我国的污水处理设备的质量和功能仍然无法得到保证,同时污水处理设备的运行工况十分复杂,所以设备的腐蚀问题仍然是非常严重的,同时从另一方面来看,为了限制污泥对于脱水机长时间运行的腐蚀作用,也需要应用相应的防腐措施,本文针对这些问题进行了总结和分析。

  1、防腐技术分析

  在正常情况下,石化行业所应用的防腐技术主要有四个类型:其一,是应用具有较好防腐性能材料,如在设备当中管线设备上应用防腐材料;其二,是对于工作环境来进行控制,避免腐蚀和性介质接触;其三,可以应用涂层来加以保护,或应用电化学方法来实现隔离,避免设备和管线被腐蚀;最后,由于非金属材料在抗腐蚀能力上有天然的优势,所以可以减少金属材料的使用量,应用非金属材料加以替代。

  石化行业中应用的污泥脱水机在工作中经常需要面对高酸原油等等劣质油带来的腐蚀作用,所以总体上来看,其工作环境是非常恶劣的,面对着泥-水汽结合的环境,并且其运行工况在短时间内也难以完全改变,所以无法控制工作环境;污泥脱水机设备当中很多配件都为转动部件或支撑部件,所以在硬度和耐磨性上都有一定的要求,可以说应用金属材料是无法避免的,同时主要结构为动设备,应用涂层手段来实现防腐,只能应用在框架上。所以这样看来,仅仅可以应用耐腐蚀材料来制造设备。下文对于常见的金属材料在污泥脱水设备当中的应用情况进行总结和分析,并且分析了其经济性。

  2、实验过程

  所选择的实验材料主要包括了几种常用的材质,如Q235b碳钢、304不锈钢、316不锈钢以及2205双相不锈钢,首先进行挂腐蚀实验,之后对其进行清洗清洗用试剂在使用之前并未进行纯化处理。

  2.1 挂片的预处理

  所购买的挂片均为密封包装的标准挂片,打上号码,之后将其浸入无水乙醇当中进行浸泡,将表面的有机物加以移除,之后应用脱脂棉来将表面的杂质去除。之后将挂片取出,吹干,之后放入干燥器,1d后使用。

  2.2 腐蚀试验

  挂片称重后立即穿上塑料线尼龙绳,浸入试验环境内,并记下浸入时间。耐蚀材料优选试验环境选择在污泥脱水机房除臭封闭房内,模拟污水、臭气、污泥腐蚀环境。注意挂片间不能彼此接触,也不能与容器接触,以免改变该挂片的腐蚀速率。挂片浸入深度应保持一致,观察并记录试样浸入溶液后发生的现象。本次腐蚀试验中,挂片放置时间为116d,即挂入时间t为2781h。

  具体清洗方法如表1所示:

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  针对这些金属挂片的腐蚀速率进行了计算,并且总结了平均腐蚀速率,具体计算结果如表2所示。其中的碳钢材料已经在实验过程中,穿孔位置完全腐蚀,所以在这种情况下,挂片直接接触到了容器底部,所以该挂片的腐蚀情况已经不具备参考价值,未进行后续计算,而对其他挂片的腐蚀情况时行了计算。

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  3、经济指标分析

  304不锈钢、316不锈钢和2205双相不锈钢材料在116d的挂片实验过程中均具有非常低的平均腐蚀速率,除304不锈钢出现点蚀外,316不锈钢、2205双相不锈钢均未发现明显的腐蚀,因此,这三种不锈钢材料适宜用于污水处理装置中。而在污泥脱水机的制备过程中,除了需要考虑材料的抗腐蚀性能,原材料的成本也是非常关键的一个因素,这很大程度上决定了设备的成本和后续的维护建议程度,需要综合权衡材料的抗腐蚀性能、成本、使用寿命、年折旧费用等技术经济指标。表3为常见三种不锈钢材质用于污泥脱水机制备及应用过程中的技术经济指标表。

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  对于以304不锈钢为材质制备的污泥脱水机,已有的现场应用数据表明,其在石油石化行业现场使用寿命为24个月。依据表2中计算得到的平均腐蚀速率,估算得到316不锈钢和2205双相不锈钢在石油石化行业现场使用寿命分别为56个月和78个月。304不锈钢的吨成本为17000元,服役周期为25个月,因此304不锈钢的年折旧费用为8500元/a。同理可以计算得到316不锈钢的年折旧费用为5571元/a,而2205双相不锈钢的的年折旧费用为5692元a。因此,综合上述因素考虑,对于石油石化行业应用的污泥脱水机,制备过程中建议采用的材质为316不锈钢和2205不锈钢,这两种材质的年折旧费用相对较为接近,比现阶段采用304不锈钢材质制备的污泥脱水机,年折旧成本降低了约52.6%,具有更高的技术经济性。

  4、总结

  经过总结我们不难发现,污泥脱水机设备的腐蚀工作环境较为恶劣,在本次研究当中,可以证明Q235B碳钢材料出现了严重的腐蚀问题,腐蚀速度较快,不适合用于污泥设备的制造。304和316号不锈钢有着较强的抗腐蚀能力,可以用污泥脱水机设备的制造。在经济性对比当中,可以应用316不锈钢来制造设备,和304不锈钢相比,折旧费用可以实现超过50%节约。(>

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