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MVR蒸发器常见腐蚀问题、防护方法与常规工况的金属选择

MVR是机械蒸汽再压缩技术(mechanical vapor recompression )的首字母缩写,是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量,从而减少对外界能源的需求的一项高效节能技术。

在MVR蒸发系统蒸发中,需用生蒸汽量很少,使原来要废弃的蒸汽得到了充分的利用,提高了热效率,理论上生蒸汽的经济性相当于多效蒸发(Multi-effect Evaporation)的30效,而且MVR蒸发器无需大流量的循环冷却水,且可以减少大量的配套设施(如大型锅炉房、大型冷却水塔),MVR蒸发器设备紧凑、占地面积小,自动化程度高,经济耐用,操作方便。

这几年,笔者较多接触到MVR设备的选材,也见证了这个行业的爆发式增长。然而, MVR蒸发器在循环工作中,不可避免地出现腐蚀。“特钢100秒”总结如下:金属腐蚀、温度腐蚀、汽蚀现象、高温腐蚀性液体或蒸汽外泄这四个方面的腐蚀。

1、金属腐蚀:MVR蒸发器一般由钛材、不锈钢2205、316L、304等金属材质制造,就无法避免金属腐蚀,金属腐蚀是指金属材料受周围介质的作用而损坏,是最常见的腐蚀形态。金属腐蚀又分为化学腐蚀、电化学腐蚀。

2、温度的腐蚀:温度腐蚀一般是化学反应,温度每提升 10℃,腐蚀速度约增加1~3倍,但也有例外:PH的腐蚀,一般ph值越小,金属的腐蚀越大。

3、气蚀现象:MVR蒸发器系统里的泵会遇到气蚀现象,气蚀是指流体在高速流动和压力变化条件下,与流体接触的金属表面发生类似洞穴状腐蚀破坏的现象。气蚀类型又分为叶轮气蚀、间隙汽蚀、漩涡汽蚀。在此,小编不展开赘述。

4、高温腐蚀性液体或蒸汽外泄:此种泄漏多发生在MVR设备和管路焊缝、法兰、密封填料、膨胀节等薄弱环节。

这四种腐蚀现象是在MVR蒸发器系统中常见的,那么当MVR蒸发器发生腐蚀现象时,用户该如何应对?“特钢100秒”汇总解决方式,如以下:

1、采用耐腐蚀金属材料。如双相不锈钢2205、2507等,镍基合金如哈氏合金C276、纯钛GR.1、钛合金以及铜等。

2、添加缓蚀剂。在腐蚀性介质中,加入少量的缓蚀剂,能使金属的腐蚀大大降低。

3、防腐蚀涂层法。在蒸发器金属表面,涂覆一定的防腐涂层,起到很好的耐腐蚀区隔保护,以避免金属表面与腐蚀介质的直接接触发生腐蚀。

对于一些MVR蒸发器典型的常规介质,简单列举如下:

1、氯化钠:普通碳钢对不同浓度和温度的氯化钠溶液都有一定的耐蚀性,如设备有特殊要求,可采用耐腐蚀性强的316L不锈钢等。

2、氯化铵:与物料接触的部分选用316L的,其他部分可选用碳钢的。

3、硫酸钠:与物料接触的选用304的,不接触部分选可用碳钢的。

4、硫酸铵:与物料接触的选用316L的,不接触的部分可选用碳钢的。

5、氢氧化钠:溶度低于30%时选用碳钢,溶度高于30%时,温度高于80℃时腐蚀速度加快,温度越高,腐蚀越严重。与物料接触的应选用不锈钢304和316L及以上的金属材质。

6、盐酸:盐酸是还原性强酸,是腐蚀性最强的物质。普通碳钢、304、316L、六钼超级不锈钢等金属在盐酸中腐蚀严重,都不适用。

只有一些贵金属,如钽、铂、金、银等和少数合金如镍钼铁合金如B3合金和含钼高硅铁,对盐酸有较好的耐蚀性。

7、硫酸:不同的材料在不同浓度浓度的硫酸中各有不同的腐蚀性,铅是很好的耐硫酸材料,适用于96%以下的硫酸。

铜、镍及其合金对不含空气和氧化剂的稀硫酸(50~60%以下)有良好的耐腐蚀性。

双相钢2205、2507和超级不锈钢如904L、254smo也有着较好的耐硫酸性能。

主办单位​​​​​​​​​​​

中国石油和化学工业联合会

技术装备办公室蒸发结晶技术专业组
中国化工学会化学工程专业委员会
蒸发专业学组
​协办单位​​​​​​​​​​​
沈阳鼓风机集团股份有限公司
​承办单位​​​​​​​​​​​
上海怡涵展览服务有限公司

展会倒计时 2018年11月19日

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