硫酸鹽法制漿苛化系統(tǒng)的腐蝕及其防護措施的探討

陳安江劉 剛

(1.汶瑞機械(山東)有限公司,山東濰坊,262100; 2.濰坊港華燃氣有限公司,山東濰坊,261031)

·苛化系統(tǒng)·

硫酸鹽法制漿苛化系統(tǒng)的腐蝕及其防護措施的探討

陳安江1劉 剛2

(1.汶瑞機械(山東)有限公司,山東濰坊,262100; 2.濰坊港華燃氣有限公司,山東濰坊,261031)

硫酸鹽法制漿苛化系統(tǒng)碳鋼腐蝕比較嚴重,導(dǎo)致設(shè)備頻繁發(fā)生故障,嚴重影響正常生產(chǎn),增加生產(chǎn)成本,闡述了導(dǎo)致苛化系統(tǒng)腐蝕的可能因素,并提出了相關(guān)防護措施。

苛化;電化學(xué)腐蝕;硫化鈉;硫代硫酸鈉;催化劑;防護措施

(＊E-mail:yuchen0105@126.com)

Abstract:Serious corrosion of carbon steel in the sulfate pulping causticizing system leads to the breakdownsof equipments frequently,which seriously affect the daily production and increase the operation cost.The potential reasons causing corrosion and the relevant prevention suggestions are discussed in this paper.

Key words:causticizing;electro-chemical corrosion;sodium sulfate;sodium hyposulfite;catalyst;prevention measures

在制漿造紙工業(yè)中因腐蝕原因所消耗的資金在產(chǎn)品成本中占相當大的比例。隨著環(huán)保要求的日益嚴格,使堿回收苛化系統(tǒng)的介質(zhì)性質(zhì)及環(huán)境發(fā)生了明顯變化,導(dǎo)致硫酸鹽法制漿苛化系統(tǒng)的腐蝕現(xiàn)象更加突出,尤其是攪拌器的磨損腐蝕和焊接件的焊縫腐蝕較為嚴重,不僅使設(shè)備頻繁發(fā)生故障,而且使設(shè)備及管道發(fā)生跑冒滴漏現(xiàn)象,造成物料流失并污染環(huán)境。由于腐蝕大幅度地增加了設(shè)備的日常維護費用,使有些設(shè)備在未達到使用壽命之前就不能使用而需提前更新,嚴重影響了正常生產(chǎn),增加了設(shè)備費用和生產(chǎn)成本。本文闡述了導(dǎo)致苛化系統(tǒng)腐蝕的主要因素,并提出了預(yù)防措施,以期能引起對硫酸鹽法制漿苛化系統(tǒng)腐蝕研究的重視,以便及時采取科學(xué)、經(jīng)濟、可靠的防護措施。

1 金屬腐蝕的分類及評定方法

1.1 金屬腐蝕的分類

金屬腐蝕是指材料由于外部介質(zhì)的化學(xué)作用、電化學(xué)作用或生物化學(xué)作用而引起的破壞。金屬腐蝕分類比較復(fù)雜,可以從不同的角度進行分類[1-2]。

(1)按腐蝕機理可將腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕是金屬和環(huán)境介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)作用而產(chǎn)生的損壞,在腐蝕過程中沒有電流產(chǎn)生;電化學(xué)腐蝕是金屬在電解質(zhì)溶液中發(fā)生電化學(xué)作用而引起的損壞,在腐蝕過程中有電流產(chǎn)生,引起電化學(xué)腐蝕的介質(zhì)都能導(dǎo)電。電化學(xué)腐蝕與化學(xué)腐蝕的主要區(qū)別在于它可以分解為兩個相互獨立而又同時進行的陰極過程和陽極過程,而化學(xué)腐蝕則沒有這個特點。電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更為常見和普遍。

(2)按腐蝕破壞的形式和腐蝕區(qū)的分布可將腐蝕分為均勻腐蝕和非均勻腐蝕。均勻腐蝕是指腐蝕分布于整個金屬的表面,其特點是各處的腐蝕程度相同,也稱全面腐蝕。其腐蝕形態(tài)有成膜腐蝕和無膜腐蝕,它是危害性比較小的一類腐蝕,只要在設(shè)備設(shè)計時適當考慮腐蝕余量就可保證設(shè)備的正常使用。非均勻腐蝕是指腐蝕作用只發(fā)生在與介質(zhì)接觸金屬的局部部位上,而其余部分基本上沒有受到腐蝕作用,所以也稱局部腐蝕。金屬在不同的環(huán)境條件下可以發(fā)生不同的局部腐蝕,腐蝕形態(tài)通常有孔蝕、縫隙腐蝕、脫層腐蝕、腐蝕疲勞、應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕、磨損腐蝕等十幾種。以上腐蝕形態(tài)互相關(guān)聯(lián),而且實際的腐蝕可能同時包括幾種形態(tài),局部腐蝕的危害性要比均勻腐蝕大得多,并比較普遍地發(fā)生于實際生產(chǎn)中。

1.2 金屬材料腐蝕的評定方法

金屬腐蝕的評定方法可分為定性和定量兩大類[2]。前者是指用肉眼或借助于顯微鏡觀察,來區(qū)別和確定腐蝕的形式;后者則是根據(jù)腐蝕后的質(zhì)量變化、機械性能變化等對金屬腐蝕進行定量評定。金屬腐蝕定量評定的主要方法有用質(zhì)量變化評定、用腐蝕深度評定、用腐蝕不均勻程度的計算評定和用機械性能變化評定等幾種,前兩種方法只適用于均勻腐蝕,后兩種方法則適用于非均勻腐蝕。均勻腐蝕可用腐蝕率來表示,常用的單位有兩種:一是單位時間內(nèi)、單位面積上材料損失的質(zhì)量,g/(m2·h);另一種是單位時間內(nèi)材料損失的平均厚度,mm/a。

從工程觀點看,深度腐蝕的變化往往可用來預(yù)計金屬構(gòu)件的使用壽命,為了表示腐蝕前后構(gòu)件的尺寸變化,常用腐蝕深度來表示腐蝕速率:

式中,Ms為腐蝕深度,mm/a;M為腐蝕后質(zhì)量減少時的腐蝕速率,g/(m2·h);d為使用材料的密度,g/cm3;8.76為常數(shù)。

行業(yè)間對均勻腐蝕的評價等級標準有所不同?；ば袠I(yè)對均勻腐蝕的耐蝕性常用均勻腐蝕率(亦為腐蝕深度)來評價,金屬材料(包括非金屬中的石墨、玻璃、陶瓷和混凝土)按腐蝕率大小分為4個等級[3](見表1)。

表1 金屬耐腐蝕的4個等級

由于金屬材料的耐腐蝕性能是相對的,腐蝕率不一定是常值,可能隨時間或有關(guān)因素的影響而增大或減小,因此,腐蝕率只要求有一定的范圍,太精確的數(shù)字對于選材沒有特殊的意義。另外,這4個等級的劃分也不是嚴格的守則,選材者應(yīng)根據(jù)具體情況靈活運用[4]。大致來說,一級材料適用于只許可尺寸上有微小變化的精密零件,如閥座、泵軸、小彈簧等。一般容器、管和閥身等可用二級甚至三級材料,但三級材料需適當增加壁厚,以保證較長的壽命。四級材料一般不宜使用,但也可有例外。對于高壓和有劇毒、爆炸性、放射性物質(zhì)的設(shè)備,則必須采用腐蝕性很小的材料。

2 苛化系統(tǒng)介質(zhì)環(huán)境變化趨勢和綠液、白液的化學(xué)組成

一般情況下硫酸鹽法木漿蒸煮堿回收苛化系統(tǒng)中綠液和白液的化學(xué)組成主要有:Na2CO3、NaOH及Na2S,還有部分Na2SO3和Na2SO4等腐蝕介質(zhì),甚至還含有少量多硫化物。隨著環(huán)境保護的不斷嚴格,苛化系統(tǒng)的腐蝕介質(zhì)有3種明顯的變化趨勢:一是石灰窯煙氣排放的總還原硫(TRS)必須降到較低的水平,因此,白泥中的殘余硫化鈉被氧化成硫代硫酸鈉(Na2S2O3),增加了稀白液中Na2S2O3的含量;二是工廠的封閉循環(huán)程度提高,泄漏物質(zhì)和廢料回收利用,污染負荷減少,排到地溝中的稀廢液量減少,系統(tǒng)中的污染物質(zhì)和Na2S2O3量增加;三是系統(tǒng)的中段水、造紙白水或處理水的循環(huán)利用,使系統(tǒng)中氯離子含量有所增加。表2列出了20世紀90年代國外造紙發(fā)達國家用木材制漿綠液和白液的化學(xué)組成。

表2 綠液和白液的化學(xué)組成g/L

3 苛化系統(tǒng)有關(guān)介質(zhì)對金屬材料的腐蝕

3.1 Na2S2O3促使碳鋼板腐蝕的原理

只含有NaOH和Na2S的白液對一般碳鋼的腐蝕是緩和的,含有低濃度Na2S2O3的堿性Na2S溶液對碳鋼的腐蝕增加4倍,由于Na2S的氧化,溶液中含有Na2S2O3,其最大的腐蝕速率超過0.5 mm/a。圖1即為Na2S2O3對白液腐蝕碳鋼的影響[5]。液體中Na2S的氧化受Ni、Mn化合物等催化劑[6]以及液體中硫化物的催化作用。

圖1 Na2S2O3對白液腐蝕碳鋼的影響

碳鋼板是由純鐵體(Fe)、滲碳體(FeC)和石墨(C)組成。在電解質(zhì)中形成微電池時,純鐵體為陽極,滲碳體和石墨為陰極;此時陽極的反應(yīng)是: Fe-2e→Fe2+,這就是鋼板腐蝕的基本原因,腐蝕的產(chǎn)物Fe(OH)2或進一步氧化的產(chǎn)物Fe(OH)3聚集在陽極,阻礙陽極上金屬離子繼續(xù)進入溶液,陽極發(fā)生了極化,也叫鈍化;如果腐蝕產(chǎn)物聚集在陰極,則能阻止或減少陰極上電子的流失,陰極發(fā)生了極化,陽極或陰極發(fā)生極化以后,腐蝕速率就大大降低,這也就是碳鋼在一般堿性溶液中腐蝕速率較小的原因。如果溶液中有了去極化劑就能破壞上述極化現(xiàn)象,發(fā)生所謂去極化作用,結(jié)果就會使腐蝕速率大幅度加快, Na2S2O3就是陰極去極化劑,在陰極能把電子移走,造成了陰極去極化作用,在陰極的反應(yīng)是: S2O23-+8e→2S2-;反應(yīng)的結(jié)果是促進陽極的反應(yīng)加速進行:Fe-2e→Fe2+,使腐蝕速率增加[6]。而Na2S2O3的濃度也對腐蝕作用有影響,從蒸煮過程的經(jīng)驗式:[6]C=-3.6+0.03X+0.11Y+0.04XYZ可看出Na2S2O3對碳鋼板的腐蝕特性。

式中X為Na2S濃度,g/L;Y為NaOH濃度,g/L; Z為Na2S2O3濃度,g/L;C為腐蝕率,g/(cm2·鍋)。

3.2 硫化氫促使鋼板的腐蝕

苛化系統(tǒng)的綠液中含有的硫化鈉會在溶液中發(fā)生水解而產(chǎn)生一定量的硫化氫,對金屬腐蝕也會產(chǎn)生一定的影響。其水解反應(yīng)式如下[5]:

碳鋼在250℃以下的無水硫化氫中基本不被腐蝕,而當有水共存時,由于硫化氫發(fā)生離解就對金屬產(chǎn)生明顯的電化學(xué)腐蝕。硫化氫對鋼鐵的全面腐蝕可以是使整個金屬表面均勻地減少厚度,也可以是將金屬表面腐蝕得凸凹不平。硫化氫水溶液對碳鋼的腐蝕速率與pH值、溫度、暴露時間、流速和硫化氫濃度等諸多因素有關(guān),其中硫化氫濃度是一關(guān)鍵影響因素。在硫化氫濃度低的蒸餾水中,碳鋼的腐蝕率隨硫化氫濃度的增加而增加;當硫化氫的含量達到200～400 mg/kg時,腐蝕率達到最大,以后又隨硫化氫濃度增加而降低,到1800 mg/kg以后硫化氫對腐蝕率幾乎無影響[4]。如硫化氫中含有其他成分(如O2、CO2、Cl-、CN-等)時,硫化氫對金屬的腐蝕率因雜質(zhì)成分和含量不同而不同。凡是強堿性硫酸鹽法白液或綠液中含有較高濃度的游離Na2S,很少有硫化氫氣體揮發(fā)出來,但液體界面與空氣長期接觸可能是液相和氣相界面腐蝕的直接原因。

3.3 硫酸鹽還原菌的腐蝕

白液中含有一定量的硫酸鹽,在槽體內(nèi)嚴重缺氧的地方,如罐底、縫隙、死角等適于厭氧性的硫酸鹽還原菌生存,硫酸鹽還原菌起著陰極反應(yīng)去極化劑的作用,它在鐵和水存在時很易將硫酸鹽還原成氫硫酸鹽而腐蝕鋼材[7]。

3.4 氯離子存在對金屬材料的腐蝕

鈍態(tài)的金屬仍有一定的反應(yīng)能力,即鈍化膜的溶解和修復(fù)(再鈍化)處于動平衡狀態(tài)。當介質(zhì)中含有氯離子這一活性陰離子時,平衡便受到破壞,溶解占優(yōu)勢。其原因是氯離子能優(yōu)先地有選擇地吸附在鈍化膜上,把氧原子排擠掉,然后和鈍化膜中的陽離子結(jié)合成可溶性氯化物,結(jié)果在新露出的基底金屬的特定點上生成小蝕坑(孔徑多在20～30μm),這些小蝕坑稱為孔蝕核,亦可理解為蝕孔生成的活性中心[8]。苛化過程的氯離子來源于原料、海運和白水的循環(huán)利用等,主要是由于對中段水或中段處理水的循環(huán)利用而造成富集現(xiàn)象。

4 防治措施

4.1 電化學(xué)保護法

電化學(xué)保護法防腐蝕,主要有:①恒電流和恒電位法的陽極保護法,即把被保護體作為陽極,把金屬接到電源正極,在一定電位、電流的情況下使被保護的金屬表面鈍化,從而減少或完全阻止金屬被腐蝕;②犧牲陽極的陰極保護法,即將一種比要保護的金屬性質(zhì)更活潑的金屬或合金作為陽極,把兩者接通,通上直流電,在有電解質(zhì)存在的情況下形成原電池,這時活潑金屬——陽極不斷被溶解,而要保護的金屬因得到電子而受到保護;③外加電流的陰極保護法,即將被保護的金屬與另一附加電極作為原電池的兩極,被保護的為陰極,附加電極則為陽極,通過直流電后,陰極因極化(所謂“極化”,即由于通過電流后而引起原電池兩極間電位差的減少)而減緩或完全阻止金屬被腐蝕。20世紀80年代,中國科學(xué)院物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所在國內(nèi)某造紙廠采用以上3種電化學(xué)保護法對苛化白液進行了實驗對比,其中外加電流的陰極保護法對濃白液槽實行保護的效果最好,液相保護度可高達99%,氣相交界面的耐腐蝕度也可提高10倍以上[9]。但此法可能不適合于氧化過的含有大量Na2S2O3的氧化白液[6]。

4.2 科學(xué)合理的選材

腐蝕是很復(fù)雜的現(xiàn)象,而材料的品種和性能也十分繁雜,因此,正確的選材是一項非常復(fù)雜的任務(wù)。對一個良好選材者的要求是:具有豐富的腐蝕基本理論知識,對材料的廣泛知識,必要的工程知識,經(jīng)濟觀點,解決現(xiàn)實問題的能力和豐富的實踐經(jīng)驗等。在選材時,不僅要掌握有關(guān)制作材料的資料、數(shù)據(jù)和特定介質(zhì)中的腐蝕特性,而且要充分利用行之有效的工作經(jīng)驗和工作程序。同時,既要對腐蝕環(huán)境充分了解,還要考慮預(yù)期使用年限等因素。20世紀90年代末,國外一些企業(yè)對不同情況下苛化設(shè)備的材料配置和工藝設(shè)計如下[5]:

(1)多數(shù)沉降式白液澄清器均用不銹鋼制造。(2)白泥預(yù)掛過濾機的材料一般情況是轉(zhuǎn)鼓和鼓槽采用碳鋼,內(nèi)部管線采用不銹鋼。

(3)在碳鋼腐蝕嚴重的部位,如消化提渣機、沉渣器大軸及貯存槽的上層部位采用不銹鋼制造。其攪拌器采用316型不銹鋼,提渣部分也用不銹鋼制造。

(4)消化器、苛化器和綠泥預(yù)掛過濾機全部用不銹鋼制造。

(5)有的工廠在澄清器上部液位波動易暴露在氣相面的部位襯不銹鋼,耙渣軸、進料筒從最低液位以上也襯不銹鋼,耙渣器的耙臂為低碳鋼,但刮板一般為不銹鋼。

(6)輸送稀白液、清綠液或懸浮顆粒含量少的液體的泵多用316 L不銹鋼或同等材料制造;輸送含有大量固形物的苛化乳液泵和白泥泵的葉輪用耐磨損的沉淀硬化不銹鋼,如CD-4MCu等。

(7)選用泵的轉(zhuǎn)速較低,使泵的葉輪、殼子和軸等磨損最小,對此類泵的流量控制采用變頻變速控制,優(yōu)于控制閥控制,但不易直流變頻轉(zhuǎn)速控制。

(8)貯存槽的貯存濃度一般在35%～50%,低于35%就會發(fā)生“砂析(Sauding out)”現(xiàn)象,白泥顆粒沉析出來,并會損傷攪拌器。預(yù)掛的適宜進料濃度約為25%,白泥攪拌槽的濃度一般為35%～45%,因此,白泥過濾機供料泵一般在吸入口處加水稀釋白泥。

4.3 保證合理的結(jié)構(gòu)

防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計是指在設(shè)計時如何防止腐蝕,其中不僅包括單個設(shè)備的設(shè)計,還包括設(shè)備間安裝情況以及管道系統(tǒng)的設(shè)計等,也就是系統(tǒng)設(shè)計的問題。在結(jié)構(gòu)設(shè)計上要力求結(jié)構(gòu)簡單,要充分考慮制造和維修,要保證足夠的剛度和強度,要總結(jié)成功經(jīng)驗,吸取經(jīng)驗教訓(xùn)。應(yīng)避免以下現(xiàn)象:

(1)避免間隙。許多金屬都易在有縫隙、液體流動不暢的地方形成縫隙腐蝕,如碳鋼、不銹鋼、鈦等都有這種現(xiàn)象,并且縫隙腐蝕產(chǎn)生后又往往引發(fā)孔蝕和應(yīng)力腐蝕,造成更大的破壞。通常存在問題的部位為密封面、連接部位和焊縫根部?？p隙是引起腐蝕的主要設(shè)計缺陷[9],也是在設(shè)計、制造和安裝中難以避免的。良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計和規(guī)范制作是防止縫隙腐蝕最好的辦法。

(2)避免死角。設(shè)備中局部液體殘留或固體物質(zhì)沉降堆積,不僅會在設(shè)備操作時局部增濃或富集,引起腐蝕,而且會在設(shè)備停車時引起腐蝕。設(shè)計時要避免死角和排液不盡等現(xiàn)象,這些現(xiàn)象對采用鋼板焊接的設(shè)備尤為重要。

(3)要避免電偶腐蝕。電偶腐蝕是眾多腐蝕形態(tài)的一種,通常只在兩種相互接觸的金屬之間發(fā)生,就是當兩種不同金屬(或合金)處于腐蝕性介質(zhì)(氣體或液體)中時,兩種金屬之間通常存在著電位差。如果這兩種金屬相互接觸(焊接、鉚接和螺栓連接),該電位差就使電子在兩者之間流動,這時腐蝕性較差的金屬成為陽極,腐蝕加劇;耐蝕性較強的金屬則變?yōu)殛帢O,腐蝕下降。兩者電位差越大,被加速腐蝕就越嚴重[10-11]。這類腐蝕的影響因素主要有兩種金屬接觸的面積比例、環(huán)境和兩金屬接觸的距離等。因此,在設(shè)計雙金屬構(gòu)件時應(yīng)避免“大陰極”、“小陽極”的結(jié)構(gòu),要盡力選擇在電偶序中比較靠近的金屬組合,應(yīng)對兩種構(gòu)件的連接面采取墊片絕緣措施,需將陽極材料設(shè)計成容易更換的部件,腐蝕后可及時更換。

(4)防止磨損腐蝕(沖蝕)。由磨損和腐蝕聯(lián)合作用而產(chǎn)生的材料破壞過程叫磨損腐蝕。磨損腐蝕可發(fā)生在高速流動的流體管道及載有懸浮摩擦顆粒流體的泵、管道和攪拌等處。有的過流部件,如高壓減壓閥中的閥瓣(頭)和閥座、離心泵的葉輪、攪拌器的葉片等,在這些部位腐蝕介質(zhì)的相對流動速度很快,使鈍化型耐蝕金屬材料表面的鈍化膜受到過分的機械沖刷作用而不易恢復(fù),腐蝕率會明顯加劇。在高速和湍流狀態(tài)下的流體,如果其中含有空氣泡和固體粒子,磨損腐蝕就十分嚴重。應(yīng)注意以下幾點:①在工藝設(shè)計時要選擇合適的介質(zhì)流速。介質(zhì)層流時,腐蝕速率大約隨流速的1/3次方比例增加;介質(zhì)湍流時,腐蝕速率則隨流速的7/8～9/10次方的比例增加[4]。在彎管處則由于二次局部渦流而使腐蝕速率增長更快。因此要根據(jù)情況選擇合適的流速,尤其對苛化乳液和白泥的流速更應(yīng)合理選擇。在設(shè)計苛化器、白泥槽的攪拌器時,要防止攪拌的高湍流及高剪切現(xiàn)象。②在設(shè)備設(shè)計時,要合理設(shè)計工藝管接口結(jié)構(gòu)。對苛化乳液和白泥貯槽輸送介質(zhì)的管口結(jié)構(gòu)設(shè)計或現(xiàn)場安裝焊接時,要避免斷面的急劇變化以及死角等,以免引起渦流和大的流速變化及流動方向的急變而增加腐蝕。

4.4 保證良好的焊接質(zhì)量

由于焊接過程是一個不均勻的加熱和冷卻過程,不但會造成熱影響區(qū)組織和性能的不均勻性,而且還會改變焊件的組織,使一些有益的元素失去作用,降低了抗腐蝕能力,特別是在過熱區(qū)晶粒變大,腐蝕便沿著晶粒邊界腐蝕出一條窄縫,使晶間結(jié)合力大大減弱,腐蝕量雖然很小但強度下降很大。另外,焊接過程出現(xiàn)咬邊、未焊透、氣孔和夾渣等缺陷,使介質(zhì)不易流動,造成物質(zhì)濃縮,會形成原電池或出現(xiàn)露點腐蝕等現(xiàn)象,將會增加材料對應(yīng)力腐蝕的敏感性,特別是在應(yīng)力集中部位或高溫區(qū),如介質(zhì)中含有一定的氯離子會造成應(yīng)力腐蝕而斷裂[12]。因此,一定要合理地選擇焊條,并按相關(guān)規(guī)范進行焊接操作,對關(guān)鍵部位或關(guān)鍵部件可進行相應(yīng)的焊后熱處理,或用酸洗鈍化膏對焊縫進行酸洗鈍化處理[13],以除去焊縫及熱影響區(qū)表面的氧化皮,重新形成一層無色的致密氧化膜[13]。

4.5 要盡量防止生產(chǎn)過程空氣與液體接觸

(1)要避免綠液溶解槽進入大量空氣并適當減少煙筒的排氣能力,只有必要時才打開槽蓋。減少熔融物噴射操作過程的時間,可以降低不必要的氧化作用。

(2)燃燒段熔融槽的消音器內(nèi)一定要用液體噴嘴代替氣體噴嘴,以減少硫化鈉的氧化。

(3)要盡量減少過濾機的氧氣通過量,如采用盤式壓力過濾機,將廢氣循環(huán)使用,要盡可能減少漏氣。

(4)要避免泵的入口進入空氣或與空氣接觸。(5)盡可能使儲液槽表面不發(fā)生空氣循環(huán)。(6)綠液和白液系統(tǒng)要避免使用需要空氣管線的儀表。

5 結(jié) 語

由于目前苛化系統(tǒng)的乳液成分比較復(fù)雜,在不同的情況下對碳鋼腐蝕程度不盡相同,其復(fù)雜的腐蝕原因尚不夠明確,但硫化鈉被氧化成硫代硫酸鈉是主要原因之一,其中錳、鎳元素是硫化鈉被氧化的主要催化劑,同時設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造質(zhì)量也非常關(guān)鍵。鑒于目前碳鋼腐蝕嚴重的實際情況,在選擇設(shè)備制造材料時應(yīng)慎重考慮,不能只注重價廉的一次性投資,而忽視關(guān)鍵的長期效益。因此,有關(guān)單位和部門必須引起足夠的重視,應(yīng)對應(yīng)介質(zhì)的性質(zhì)及特點進行科學(xué)的分析,根據(jù)實際情況采取行之有效的預(yù)防措施。鑒于目前國外的制造經(jīng)驗和國內(nèi)的生產(chǎn)實際,筆者提出以下建議:①對與腐蝕介質(zhì)接觸的薄鋼板應(yīng)采用全不銹鋼制造;對碳鋼板加大適宜的腐蝕富裕量,但對槽類設(shè)備的水線以上部位應(yīng)采用不銹鋼制造;②對厚鋼板可采用碳鋼襯不銹鋼板,不但能降低成本,而且碳鋼可作為犧牲陽極,對不銹鋼能起到陰極保護作用;③對攪拌葉輪等易磨蝕的部件采用耐磨不銹鋼材料或噴涂耐磨材料;④要避免選用錳、鎳元素含量高的材料;⑤要把好焊接質(zhì)量關(guān),應(yīng)對焊縫采取必要的抗蝕措施;⑥對于與物料接觸的澄清器攪拌軸和耙渣器的刮板等部件應(yīng)采用不銹鋼制造。

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(責(zé)任編輯:趙旸宇)

Corrosion&Prevention M easures of the Sulfate Pulping Causticiz ing System

CHEN An-jiang1,＊L IU Gang2

(1.W enruiM achinery(Shandong)Co.,Ltd.,W eifang,ShandongProvince,262100; 2.W eifang Ganghua Fuel Gas Co.,L td.,W eifang,Shandong Province,261031)

陳安江先生,工程師;主要從事制漿造紙洗選漂工藝和裝備的研究與開發(fā)以及工程設(shè)計工作。

TS733+.9

A

0254-508X(2010)05-0067-05

2010-01-27(修改稿)