Acer inoxidable per a sistemes de rentadors de gasos d'escapament amb desulfuració (FGD)

Els rentadors de gasos d’escapada (FGD) en humit són uns dels llocs més corrosius d’una central elèctrica, i la selecció de materials hi respon principalment a la presència de clorurs, un pH baix, àcids condensats i abrasió, més que no pas només a la temperatura. L’acer inoxidable adequat depèn de la zona: l’316L pot ser suficient per a zones menys agressives, però l’absorbidor, les interfícies humit-secat i les zones on es concentren els clorurs sovint exigeixen l’317L, l’acer duplex 2205 o grups superaustenítics i superduplex amb un 6 % de molibdè. Si es tria una aleació massa poc resistenta, es produeixen ràpidament corrosió per picadures i corrosió per fissuració; si, en canvi, s’escull la qualitat adequada, pot funcionar durant dècades. A Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. ajudem els operadors a associar, zona per zona, l’entorn amb l’aleació adequada.

L’entorn FGD en humit
En un depurador de pedra calcària humida, els gasos calents de la xemeneia entren en contacte amb una llosa que absorbeix el diòxid de sofre, i el resultat és una barreja químicament agressiva. Els clorurs, transportats pel carbó i concentrats per evaporació i recirculació, són el principal factor causant de la corrosió per picades i per fissures, i poden arribar a milers o desenes de milers de parts per milió en el líquid recirculant. El pH és baix, normalment entre 4 i 6 en la llosa global i molt més baix en les condensacions locals, i les espècies residuals de sofre juntament amb l’oxigen dissolt afegeixen acidesa oxidant.
L'atac físic s'acumula en la química. Els sòlids de pedra calcària i gips s'esborren les superfícies, i la lama que circula a través de caps de pulverització, bocs i canonades de reciclatge erosiona les pel·lícules protectores. Els pitjors punts són les interfícies humides i seques com l'entrada, on el gas calent es troba primer amb el líquid i l'evaporació concentra clorurs i àcids en pel·lícules agressives que poden embolir fins i tot el material ben aliat. La temperatura varia des de calenta a l'entrada fins a prop de l'ambient en els conductes de sortida, de manera que el règim de corrosió es desplaça al llarg del camí de flux.

Per què les notes estàndard tenen problemes
Es mesura la resistència d'un acre austenític o dúplex a la clorura amb el nombre equivalent de resistència a la clorura, PREN, calculat aproximadament com crom més 3,3 vegades molibdè i 16 vegades nitrogen. Un PREN més alt significa que l'acer tolera un nivell de clorur més alt i un pH més baix abans que s'estableixi la fossa.

316L, amb un PREN proper a 25, resisteix només nivells modestos de clorurs i s’escuma ràpidament en dissolucions concentrades de FGD, per tant roman en les zones menys agressives. El 317L, amb molibdè afegit, amplia una mica aquest rang. El duplex 2205 ofereix tant un PREN superior com una resistència a la deformació aproximadament el doble que la del 316L, de manera que es poden utilitzar seccions més primes i més resistents en les canonades de suspensió i els components interns de l’absorbidor. Quan els clorurs arriben a desenes de milers de ppm i el pH disminueix, només els acerços superaustenítics 6Mo o els superduplex 2507 suporten de forma fiable l’atac per picadura i per corrosió de fissures.

Zones materials al llarg del sistema
Un sistema FGD es millor llegir-lo com una sèrie d’entorns. La zona d’entrada i de refredament, una interfície humida-seca amb gas calent, àcid en condensació i clorurs concentrats, és la més exigent i normalment requereix construcció revestida o amb acer inoxidable superaustenític de 6Mo. El recipient d’absorció i els seus components interns, les canonades de distribució de xipells i les canonades de recirculació es veuen exposats a una suspensió concentrada, abrasiva i rica en clorurs a temperatura moderada, on són habituals els acers duplex 2205 o les classes superaustenítiques. Les canonades de recirculació i extracció de suspensió, exposades a l’erosi-corrosió, s’aprofiten de la resistència i del PREN dels acers duplex. El conducte de sortida i la zona del separador de boira, més fredes i sovint amb menys clorurs però humides i àcides, poden fer servir acer 317L o duplex segons les condicions locals. Els conductes aguas avall, rehejats o secs, són menys agressius i accepten classes menys aliatades.
Com que cada zona és diferent, rarament una sola aliatge resulta adequada per a tot el sistema. Especificar massa en tot arreu comporta un despesa innecessària; especificar massa poc a l’entrada o a l’absorbidor pot provocar la fallada. Cartografiar la concentració de clorurs, el pH, la temperatura i l’erosió a cada ubicació és la manera disciplinada d’escollir l’aliatge.

Intersticis, soldadures i fabricació
Fins i tot l’aliatge adequat falla prematurament si s’ignoren els intersticis i les soldadures. Les juntes, les superposicions amb cargols, els sediments i les soldadures amb penetració incompleta creen intersticis on es concentren els clorurs i es produeix la corrosió per picades a un nivell inferior al que suportaria la massa del metall. Cal dissenyar per minimitzar els intersticis, preferir les soldadures amb penetració total i permetre el drenatge perquè no s’acumulin sòlids.
La soldadura ha de protegir la resistència a la corrosió. Per als acers duplex, una entrada de calor controlada i l’emplenament adequat mantenen l’equilibri ferrita-austenita i eviten fases que embritellen; per als acers superaustenítics, els materials d’emplenament basats en níquel sobrealiatats compensen la segregació de molibdè a la soldadura. Cal eliminar la coloració tèrmica i repassivar les superfícies, ja que les zones soldades amb deficiència de crom són precisament on arriba el líquid FGD després del primer contacte. La identificació positiva del material en les canonades i les connexions entrants evita l’error costós d’instal·lar un grau menys resistent en una zona amb alt contingut de clorurs.

Per què sovint calen actualitzacions
Molts sistemes de desulfuració de gasos fumants (FGD) es van construir originalment amb revestiments o amb acer inoxidable menys ric, i després es van millorar a mesura que augmentaven els clorurs del combustible, la variació de càrrega provocava més condensació o les fallades dels revestiments exposaven el substrat. Els carbons amb un contingut més elevat de clorurs, el reciclatge d’aigua que concentra les sals i els límits d’emissions més estrictes, que incorporen etapes humides, fan que l’entorn tendeixi cap a aliatges amb un PREN més elevat. La substitució per aliatges duplex o superaustenítics redueix l’escorça gràcies a la seva major resistència mecànica, disminueix les parades per manteniment i allarga la vida útil, fet que sovint justifica el cost addicional de l’aliatge durant els anys restants d’operació de la planta.

Orientació pràctica
Seleccioneu els materials FGD zona per zona segons el nivell de clorurs, el pH, la temperatura i l’erosió, fent servir el PREN com a guia preliminar: només 316L per a zones suaus, 317L i duplex 2205 per a zones amb clorurs moderats o alts, i superaustenític 6Mo o superduplex 2507 per a l’entrada, l’absorbidor i la dissolució concentrada. Minimitzeu les escletxes, feu servir els emplasts adequats i elimineu la coloració tèrmica. Wenqiang subministra tubs, canonades i accessoris de 316L, 317L, duplex 2205 i superduplex 2507/S32750 amb proves de PMI, químiques, mecàniques i de corrosió, de manera que els operadors puguin assignar cada zona del depurador a una aleació verificada i correctament certificada.

Preguntes freqüents
P: Per què el 316L sovint és inadequat per als depuradors FGD?
R: El 316L té un PREN d’uns 25 i només resisteix nivells modestos de clorurs. El líquid FGD concentra els clorurs fins a milers o desenes de milers de ppm a pH baix, de manera que el 316L patirà picadures i corrosió per escletxes ràpidament, excepte en les zones més suaus.
P: Com es tria l’acer inoxidable per a les diferents zones FGD?
A: Mapa la concentració de clorurs, el pH, la temperatura i l’erosió per a cada ubicació, i després assigna el PREN: 316L per a zones suaus, 317L i duplex 2205 per a zones amb clorurs moderats o alts, i superaustenític 6Mo o duplex super 2507 per a l’entrada agressiva, l’absorbidor i la licor concentrada.

Per a tubs, conductes i accessoris d’acer inoxidable de grau FGD en 316L, 317L, 2205 i 2507, amb PMI complet i proves de corrosió, poseu-vos en contacte amb Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. al +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/