Ruostumaton teräs savukaasujen rikkidioksidin poistoa varten (FGD) pesureihin

Kosteat savukaasujen rikkidioksidin poistojärjestelmät (FGD) ovat yksi voimalaitoksen korroosivimmista paikoista, ja materiaalin valinta perustuu kloori-ionien, alhaisen pH:n, tiukenevien happojen ja kulutuksen vaikutuksiin pikemminkin kuin lämpötilaan yksinään. Oikea ruuvin teräs riippuu vyöhykkeestä: 316L-sovellusalue on mahdollinen lievemmissä paikoissa, mutta absorboija-alue, kostea–kuiva rajapinta ja kloori-ionien konsentroitumisalueet vaativat usein 317L-, duplex 2205- tai 6 % molybdeeniä sisältäviä superausteniittisia tai superduplex-luokkia. Liian heikko seos aiheuttaa nopeasti pientä rei’itystä ja halkeamakorroosiota; oikean luokan valinta taas mahdollistaa kymmenien vuosien toiminnan. Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. auttaa käyttäjiä kartuttamaan ympäristöä vastaavaa seosta vyöhykkeittäin.

Kostea FGD-ympäristö
Kosteassa kalkkikivisessä puhdistimessa kuuma savukaasu kohtaa liuoksen, joka imee itseensä rikkidioksidia, ja tuloksena on kemiallisesti aggressiivinen seos. Kloorit, jotka kulkeutuvat hiilestä ja joita konsentroituu haihdunnan ja kierrätyksen myötä, ovat pääasiallinen syy syövyttävälle pistekorroosiolle ja rakokorroosiolle, ja niiden pitoisuus kierrätetyssä liuoksessa voi olla tuhansia tai kymmeniä tuhansia osaa miljoonasta. pH-arvo on alhainen, usein 4–6 suurimmassa osassa liuosta ja paljon alhaisempi paikallisessa tiukennelisessä, ja jäljelle jääneet rikkiyhdisteet sekä liuenneut happi lisäävät hapettavaa happamuutta.
Fysinen rasitus lisää kemiallista rasitusta. Kalkkikiven ja gipsin kiinteät aineet kuluttavat pintoja, ja liuoksen liike suihkupäiden, suuttimien ja kierrätysputkistojen läpi kuluttavat suojaavia kalvoja. Pahimmat kohdat ovat kosteiden ja kuivien alueiden rajapinnat, kuten tulopiste, jossa kuuma kaasu kohtaa ensimmäisen kerran nestettä ja haihtuminen konsentroi klorideja ja happoja aggressiivisiksi kalvoiksi, jotka voivat syövyttää jopa hyvin seostettuja materiaaleja. Lämpötila vaihtelee tulopisteessä kuumasta lähes huoneenlämpöiseen poistokaasuputkistossa, joten korroosiotila muuttuu virtaussuunnassa.

Miksi standardiluokat eivät kestä
Austeniittisen tai duplex-teräksen vastustuskykyä kloridisyövytykselle arvioidaan pitting resistance equivalent number -lukua (PREN) käyttäen, joka lasketaan likimäärin seuraavasti: kromi plus 3,3 kertaa molybdeeni plus 16 kertaa typpeä. Korkeampi PREN tarkoittaa, että teräs kestää korkeampia kloridipitoisuuksia ja alhaisempaa pH-arvoa ennen kuin syövytys alkaa.

316L, jonka PREN-arvo on noin 25, kestää vain kohtalaisia kloridipitoisuuksia ja muodostaa nopeasti pientä kulumaa (pitting) konsentroituneessa FGD-liuoksessa, joten sitä käytetään vain lievimmillä alueilla. 317L, jossa on lisätty molybdeenia, laajentaa hieman käyttöalueita. Duplex 2205 tarjoaa sekä korkeamman PREN-arvon että noin kaksinkertaisen myötölujuuden verrattuna 316L:ään, joten liuoslaitteistoihin ja absorberin sisäosiin voidaan käyttää ohuempia ja vahvempia osia. Kun kloridipitoisuus nousee kymmeniin tuhansiin ppm:iin ja pH laskee, ainoastaan 6Mo superausteniittinen tai super duplex 2507 kestävät luotettavasti pientä kulumaa (pitting) ja rakokorroosiota.

Materiaalialueet koko järjestelmässä
FGD-järjestelmä on parhaiten tulkittavissa sarjaksi ympäristöjä. Tulokanava- ja kasteluzona, joka on kostea-kuiva rajapinta kuumalle kaasulle, tiukentuville happoille ja konsentroituneille klorideille, on vaikein alue, ja siinä käytetään yleensä 6Mo-superausteniittisia tai pinnoitettuja rakenteita. Absorbointialueen säiliö ja sen sisäosat, suihkupäädyt sekä kierrätysputket altistuvat keskitetylle, kuluttavalle, kloridirikkaalle lietteelle kohtalaisessa lämpötilassa, jolloin yleisesti käytetään duplex-2205- tai superausteniittisia laadukkaita teräksiä. Lietteen kierrätys- ja poistoputket, jotka ovat alttiita eroosio-korroosiolle, hyötyvät duplex-terästen lujuudesta ja PREN-arvosta. Poistokanava- ja sumunpoistinalue, joka on viileämpi ja usein klooripitoisuudeltaan alhaisempi, mutta kuitenkin kostea ja happamia, voidaan varustaa joko 317L- tai duplex-teräksellä paikallisista olosuhteista riippuen. Lämmitettyä tai kuivaa alapuolista kanava-aluetta pidetään lievempänä, ja siihen voidaan käyttää vähemmän seosten rikastettuja teräslaatuja.
Koska jokainen alue eroaa toisistaan, yksi seos harvoin soveltuu koko järjestelmään. Liiallinen erityyppisyys kaikkialla johtaa rahojen tuhlaamiseen; liian vähäinen erityyppisyys tulo-osassa tai absorbaattorissa taas aiheuttaa epäonnistumisen riskin. Kloridipitoisuuden, pH:n, lämpötilan ja kulutuksen kartuttaminen jokaiselle sijainnille on järjestelmällinen tapa valita materiaali.

Rakojen, hitsausten ja valmistuksen vaikutukset
Vaikka oikea seos valittaisiinkin, se voi hajoaa varhain, jos rakot ja hitsaukset jätetään huomiotta. Tiivisteet, ruuvatut liitokset, saostumat ja puoliksi tehdyt hitsaukset muodostavat rakoja, joissa kloridit kertyvät ja pienten reikien muodostuminen alkaa pienemmällä tasolla kuin mitä massametalli muuten kestäisi. Suunnittelun tulisi minimoida rakojen muodostuminen, suosia täysihitsauksia ja mahdollistaa nesteen valuminen pois, jotta kiinteät aineet eivät kertyisi.
Hitsausta on suojattava korroosioresistenssiä varten. Duplex-luokkien kohdalla tarkka lämmöntulo ja oikea hitsauslisäaine säilyttävät ferriitti-austeniitti-tasapainon ja estävät haurastuttavien faasien muodostumisen; superausteniittisten kohdalla yli-seostettuja nikkeli-pohjaisia hitsauslisäaineita käytetään kompensoimaan molybdeenin eriytymistä hitsaussa. Lämpöväritys on poistettava ja pinnat uudelleen passivoitava, koska kromia köyhtyneet hitsausalueet ovat juuri ne kohdat, joihin FGD-liuos osuu ensimmäisenä.

Miksi päivityksiä tarvitaan usein
Monia FGD-järjestelmiä rakennettiin alun perin muovipinnoitteisilla tai vähemmän korrosionkestävillä ruostumattomilla teräksillä, mutta niitä päivitettiin myöhemmin, kun polttoaineen kloridipitoisuus nousi, kuormituksen vaihtelu lisäsi kosteutta ja pinnoitteen vaurioituminen paljasti alustan. Korkeampikloridiset hiilet, suolapitoisuutta konsentroiva vesikierrätys ja kosteita vaiheita lisäävät tiukemmat päästörajoitukset kaikki edistävät ympäristön siirtymistä korkeamman PREN-luvun seoksia kohti. Päivitys duplex- tai superausteniittiseoksiin mahdollistaa seinämän ohentamisen korkeamman lujuuden ansiosta, vähentää huoltokatkoja ja pidentää käyttöikää, mikä usein oikeuttaa korkeamman seoksen hinnan kasvun laitoksen jäljellä olevien käyttövuosien aikana.

Käytännön ohjeet
Valitse FGD-materiaalit vyöhykkeittäin kloridipitoisuuden, pH:n, lämpötilan ja kulutuksen perusteella käyttäen PREN:ää suodatusopastuksena: 316L vain lievissä alueissa, 317L ja duplex 2205 kohtalaisista korkeisiin kloriditasoihin, sekä 6Mo-superausteniittinen tai super duplex 2507 imuputkelle, absorboijalle ja konsentroitulle liuokselle. Minimoi rakojen muodostuminen, käytä oikeita hitsauslisämateriaaleja ja poista lämpökäristymä. Wenqiang toimittaa 316L-, 317L-, duplex 2205- ja super duplex 2507/S32750-putkia, putkia ja liitoksia, joille on tehty PMI-, kemialliset, mekaaniset ja korroosiotestit, joten käyttäjät voivat yhdistää kunkin pesurivyöhykkeen tarkistettuun ja oikein sertifioituun seokseen.

Usein kysytyt kysymykset
K: Miksi 316L on usein riittämätön FGD-pesureihin?
V: 316L:n PREN on noin 25, ja se kestää vain kohtalaisia kloridipitoisuuksia. FGD-liuoksessa kloridit konsentroituvat tuhansiin tai kymmeniin tuhansiin ppm:iin alhaisessa pH:ssa, jolloin 316L:llä esiintyy nopeasti pientä kulumaa ja rakokorroosiota paitsi lievimmissä vyöhykkeissä.
K: Kuinka valita ruostumaton teräs eri FGD-vyöhykkeisiin?
A: Karttaa kloridipitoisuus, pH, lämpötila ja kuluminen jokaiselle sijainnille, ja valitse sitten PREN: 316L lievien alueiden, 317L ja duplex 2205 kohtalaisen tai korkean kloridipitoisuuden alueiden sekä 6Mo superausteniittinen tai superduplex 2507 agressiivisten sisääntuloputken, absorberin ja konsentroitunut liuoksen käsittelyyn.

FGD-luokan ruostumattomasta teräksestä valmistettujen putkien, putkien ja liittimien (316L, 317L, 2205 ja 2507) saannissa, joissa on täysi PMI- ja korroosiotestaus, ota yhteyttä Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd.:ään puhelimitse +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/