淺析尿素合成塔腐蝕原因及預防措施

姜大鵬 修嬌嬌（陽煤集團淄博齊魯第一化肥有限公司，山東 淄博 255400）

淺析尿素合成塔腐蝕原因及預防措施

姜大鵬 修嬌嬌（陽煤集團淄博齊魯第一化肥有限公司，山東 淄博 255400）

尿素作為一種非常重要的化學氮肥在生產當中被廣泛使用，一般情況下，是通過氨氣以及二氧化碳通過相關的操作手法在高溫及高壓的情況下進行合成而產生的。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是否安全以及長效息息相關。

尿素；合成塔；腐蝕原因；預防措施

1 尿素合成塔的腐蝕原因分析

1.1 溫度

介質溫度在設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和鈍化態的腐蝕速率進行進一步的加強，讓不銹鋼的鈍化區變窄，讓材質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，如果操作溫度比設計溫度高，就算只有一到兩攝氏度的溫度，也會讓設備的腐蝕速率進一步的加強，對設備腐蝕程度大小的判斷，主要是根據介質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，這就說明腐蝕現象出現了加速的情況，需要及時把原因找到，并且讓生產會盡快恢復。

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，系統的ph值就會出現升高的情況，讓系統的整個酸性降低，從而讓COONH 2-和CNO-在介質的濃度和停留時間得到了控制，高的氨碳比可以讓設備腐蝕的速度進一步的降低。在操作溫度相同的條件下，都是塔頂的溫度沒小于188℃的情況，正常運行的時候，二氧化碳氣體工藝設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，而造成設備腐蝕的主要因素就是溶液當中出現了很多的甲胺組份。

1.4 介質流速

介質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，設計的過程中，需要讓管經適當增大，讓介質在設備當中的流速進一步的監管，在高負荷的情況下，不至于造成金屬表面鈍化膜出現很大的破壞為基本原則，在氣、液共存的管道當中，因為介質對管壁出現的沖蝕作用更為嚴重，在設計的過程中，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裂縫等缺陷。

2.2 人孔密封面的修復

如果出現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

首先在設備運行的過程中，一定要做好巡檢的工作，制定相關的方案，每周進行一次檢查，判斷檢漏孔是否處于暢通的狀態，并做好相關的記錄，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，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 結語

在尿素生產的時候，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，在生產設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，會出現內部腐蝕的情況，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].環球市場,2017(3):109.