延長快速熔硫槽的使用壽命

李慶沖

(云南云天化國際化工股份有限公司三環(huán)分公司，云南 昆明 650113)

快速熔硫槽是精制液硫生產(chǎn)的核心設(shè)備，現(xiàn)大型熔硫裝置中快速熔硫槽的主體結(jié)構(gòu)多采用平底立式圓筒形，內(nèi)設(shè)若干組蒸汽盤管環(huán)形分布，中心設(shè)置攪拌裝置。其原理是通過0.6MPa蒸汽盤管將固體硫磺加熱到125～145℃使其融化，并用攪拌器使傳熱均勻來生產(chǎn)液硫。公司A/B兩套熔硫裝置1 200t/d和1 600t/d均采用此種結(jié)構(gòu)。在生產(chǎn)實踐中系統(tǒng)主要存在熔硫槽腐蝕速度快、使用時間較短的問題。熔硫槽檢修投入使用后，大概6個月就會出現(xiàn)槽頂腐蝕塌落及內(nèi)部蒸汽蛇管泄漏的問題，使熔硫槽的安全運行存在較大隱患，造成整個熔硫槽的維護(hù)費用很高。因此，延長快速熔硫槽的使用壽命是熔硫設(shè)備管理的重點工作。

一、熔硫槽使用時間較短的原因

在熔硫設(shè)備管理的實踐中，從各方面分析，認(rèn)為熔硫槽使用時間較短的原因主要有以下幾個方面。

1.固體硫磺熔融后，會產(chǎn)生大量酸性尾氣和粉塵，固體硫磺含酸度較高，在液硫表面會產(chǎn)生一層游離酸。這些對熔硫槽槽頂和槽體、蛇管都有極大的腐蝕作用。

2.熔硫槽原設(shè)計是用碳鋼焊接制作而成，在這樣的環(huán)境下，碳鋼的腐蝕速度會非常快。

3.當(dāng)熔硫槽使用一段時間后，內(nèi)部的硫渣雜質(zhì)會增多，在攪拌槳的作用下，這些硫渣雜質(zhì)對加熱盤管的沖刷磨損會很大，導(dǎo)致熔硫槽的加熱蛇管容易泄露而降低熔硫槽的生產(chǎn)能力。

二、延長熔硫槽使用時間的措施

1.加強液硫酸度控制，嚴(yán)格控制其指標(biāo)在0.005%以內(nèi)，以減少游離酸對設(shè)備的腐蝕。

2.對熔硫槽本身的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)進(jìn)行改造，以增強槽子的耐腐蝕性能。從熔硫槽的腐蝕情況來看，腐蝕最大最快的部位是與槽子汽相接觸的部位，這個部位含有大量硫磺熔融后分離出來的水蒸汽、有機雜質(zhì)、粉塵、硫蒸汽、硫化氫等，與空氣中的氧氣混合氧化成稀硫酸后連同粉塵雜質(zhì)附著在槽頂槽壁上，對碳鋼的腐蝕性特別大。因此，采取有力措施，提高熔硫槽液面以上部位的槽壁、蛇管、槽頂?shù)哪透g性能是延長熔硫槽使用壽命的關(guān)鍵。

(1)原設(shè)計在熔硫槽液面以上的槽壁部位襯耐酸瓷磚，耐酸瓷磚的磨損一般在3～5年，且對游離酸和酸性尾氣有很好的耐腐蝕性能。因此，此設(shè)計對熔硫槽槽壁起到很好的保護(hù)作用，正在使用的兩套熔硫系列槽壁很少出現(xiàn)腐蝕泄漏的情況。

(2)槽頂和蛇管原設(shè)計只采用普通碳鋼，未采取防腐的措施，基本在半年后就會出現(xiàn)腐蝕坍陷的情況，此時熔硫槽的大量熔硫廢氣會從槽頂逸出，對周圍環(huán)境影響很大，同時對熔硫槽的安全運行產(chǎn)生很大的隱患。嘗試對熔硫槽頂?shù)膬?nèi)表面刷酚醛樹脂漆來防腐，但熔硫槽投用以后，由于溫度較高，熔硫廢氣一蒸，漆開始脫落，頂碳鋼露出被腐蝕，因此起不到防腐的作用。

(3)在生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)304復(fù)合板正好適用于熔硫槽的槽頂。這種復(fù)合板是以碳鋼基層與304不銹鋼覆層相結(jié)合而成。它的特點是碳鋼和不銹鋼形成牢固的冶金結(jié)合，此時復(fù)合板不僅具有不銹鋼良好的耐腐蝕性能同時又具有碳鋼良好的機械強度和加工性能。因此，將其應(yīng)用到熔硫槽的焊接制作上，可避免大量不銹鋼的使用造成成本過高的問題，又可延長熔硫槽的使用壽命。

在2012年將此種材料應(yīng)用到B系列熔硫槽的槽頂，并將厚度由原來的10mm改為(3mm+16mm)的304不銹鋼復(fù)合板，同時在熔硫槽檢修中更換了所有加熱盤管，并將盤管厚度由3.5mm改為5mm，并要求對所有焊縫用套管進(jìn)行包焊，在液面以上部分焊接不銹鋼套管保護(hù)。通過這些改造，從2012年1月熔硫槽檢修完成使用至今近1年，未出現(xiàn)槽頂腐蝕和蛇管腐蝕泄漏的情況，取得了很好的效果。

3.由于熔硫槽使用一段時間后，熔融液硫中分離出來的大量硫渣將沉積在槽子內(nèi)部，在攪拌槳的作用下會對蒸汽盤管和槽體產(chǎn)生磨損沖刷。因此，采取每天從熔硫槽中部對槽子進(jìn)行排渣，將渣排至粗硫槽，再由粗硫泵抽至過濾器過濾，以減少熔硫槽內(nèi)部的積渣，保護(hù)蒸汽盤管。

三、結(jié)語

快速熔硫槽作為熔硫裝置的關(guān)鍵設(shè)備，曾經(jīng)由于腐蝕的原因，導(dǎo)致熔硫裝置頻繁的檢修，使維護(hù)成本居高不下。現(xiàn)通過新材料復(fù)合板的應(yīng)用以及部分結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、嚴(yán)格控制酸度指標(biāo)和加強生產(chǎn)操作管理，熔硫槽已可以安全長周期的運行，并減少了維護(hù)成本。