Acero inoxidábel para sistemas de desulfuración de gases de escape (FGD) en torres de lavado

Os depuradores húmidos de gases de escape (FGD) son un dos lugares máis corrosivos dunha central eléctrica, e a selección de materiais nese lugar está determinada polos cloretos, o baixo pH, os ácidos condensados e a abrasión, non só pola temperatura. O aco inoxidable axeitado depende da zona: o 316L pode servir en lugares brandos, pero o absorbedor, as interfaces húmido-seco e as rexións onde se concentran os cloretos adoitan requiren 317L, dúplex 2205 ou graos superausteníticos e superdúplex con 6 % de molibdeno. Se se elixe unha aleación demasiado pobre, corroerase rapidamente por picaduras e corrosión por fendas; se se elixe a aleación axeitada, funcionará durante décadas. En Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. axudamos aos operadores a mapear o ambiente á aleación zona a zona.

O ambiente húmido FGD
Nun depurador de calcario húmido, os gases quentes de escape entran en contacto cunha pasta que absorbe o dióxido de xofre, dando lugar a unha mestura quimicamente agresiva. Os cloretos, transportados polo carbón e concentrados pola evaporación e a recirculación, son o principal causante da corrosión por picaduras e por fendas, e poden acadar varios millares ou decenas de millares de partes por millón na solución recirculada. O pH é baixo, normalmente entre 4 e 6 na pasta principal e moito máis baixo no condensado local, e as especies residuais de xofre, xunto co osíxeno disolto, acentúan a acidez oxidante.
Os ataques físicos sumánse á química. Os sólidos de calcita e xeso desgastan as superficies, e a lama que circula polos cabezais de pulverización, os orificios e as tubaxes de recirculación erosionan as películas protetoras. As zonas máis afectadas son as interfaces húmido-seco, como a entrada, onde os gases quentes entran en contacto por primeira vez co líquido e a evaporación concentra os cloretos e os ácidos en películas agresivas capaces de causar picaduras mesmo nos materiais ben aleados. As variacións de temperatura van desde o calor na entrada ata temperaturas próximas á ambiente nas condutas de saída, polo que o réxime de corrosión varía ao longo do percorrido do fluxo.

Por que os graos estándar non son suficientes
A resistencia dun acero austenítico ou dúplex á picadura provocada polos cloretos mídese co número equivalente de resistencia á picadura (PREN), calculado aproximadamente como cromo máis 3,3 veces molibdeno máis 16 veces nitróxeno. Un PREN máis alto indica que o acero pode soportar niveis máis altos de cloretos e valores de pH máis baixos antes de comezar a presentar picaduras.

316L, cun PREN preto de 25, só manexa niveis modestos de cloruro e se desprende rapidamente no licor concentrado de FGD, polo que permanece nas zonas máis suaves. 317L, con molibdeno engadido, estende un pouco o rango. Duplex 2205 trae tanto maior PREN e aproximadamente o dobre da resistencia de rendemento de 316L, para que poida usar seccións máis finas e fortes en tubos de lodo e absortores internos. Cando os cloruros alcanzan as decenas de miles de ppm e o pH cae, só o superustenítico ou superduplex 2507 de 6Mo resiste de forma fiable contra o ataque de fendas e fendas.

Zonas de material a través do sistema
Un sistema de FGD léase mellor como unha serie de ambientes. A zona de entrada e apagado, unha interface húmida-seca con gas quente, ácido condensante e cloruros concentrados, é a máis dura e normalmente require unha construción 6Mo superaustenítica ou revestida. O recipiente absorbente e os seus interiores, cabeceiras de pulverización e tubos de reciclaxe ven un lodo concentrado, abrasivo e rico en cloruro a temperatura moderada, onde os graos duplex 2205 ou superausteníticos son comúns. A reutilización de lodos e tubos de sangramento, expostos á erosión-corrosión, benefician da resistencia duplex e PREN. A rexión do conducto de saída e do eliminador de néboa, máis fría e con frecuencia con menor contido de cloruro, pero húmida e ácida, pode usar 317L ou dúplex dependendo das condicións locais. Os conductos de calefacción ou secos a aguas abaixo son máis suaves e teñen graos máis escasos.
Como cada zona é distinta, unha soa aleación raramente resulta axeitada para todo o sistema. Especificar en exceso en todas partes supón un desperdicio de diñeiro; especificar por debaixo do necesario na entrada ou no absorbedor leva ao fracaso. Cartografar a concentración de cloretos, o pH, a temperatura e a abrasión en cada localización é o método rigoroso para escoller a aleación adecuada.

Fendas, soldaduras e fabricación
Aínda que se escolla a aleación axeitada, esta fallará prematuramente se se descuidan as fendas e as soldaduras. As xuntas, as superposicións atornilladas, os depósitos e as soldaduras con penetración incompleta crean fendas onde os cloretos se concentran e onde se inicia a corrosión por picaduras por debaixo do nivel que o metal masivo soportaría normalmente. Proxectar para minimizar as fendas, preferir as soldaduras con penetración completa e permitir o esgotamento para evitar a acumulación de sólidos.
A soldadura ten que protexer a resistencia á corrosión. Para os graos dúplex, unha entrada de calor controlada e o material de aportación correcto mantén o equilibrio ferrita-austenita e evita fases que provoquen fragilidade; para os superausteníticos, os materiais de aportación baseados en níquel sobrealiaxados compensan a segregación de molibdeno na soldadura. A coloración térmica ten que eliminarse e as superficies volven pasivarse, pois as zonas soldadas empobrecidas en cromo son exactamente onde entra o licor FGD despois da primeira etapa. A identificación positiva do material nas tubaxes e accesorios de entrada evita o erro dispendioso de instalar un grao máis pobre nunha zona de alto contido de cloretos.

Por que as melloras son frecuentemente necesarias
Moitos sistemas de desulfuración de gases de escape (FGD) foron orixinalmente construídos con revestimentos ou aceros inoxidables máis lixeiros, e despois mellorados cando aumentaron os cloretos do combustible, o ciclo de carga provocou máis condensación ou as fallas dos revestimentos expuxeron o substrato. Os carbóns con maior contido de cloretos, a reutilización da auga que concentra sales e os límites máis estrictos de emisións que incorporan etapas húmidas empurran o ambiente cara a aleacións con maior valor PREN. A mellora cara a graos dúplex ou superausteníticos reduce o grosor das paredes grazas á súa maior resistencia, diminúe as paradas para mantemento e alarga a vida útil, o que normalmente xustifica o maior custo da aleación ao longo dos anos restantes de operación da central.

Orientación práctica
Seleccione os materiais para os desulfurizadores de gases de escape (FGD) zona a zona en función do nivel de cloretos, do pH, da temperatura e da abrasión, empregando o índice PREN como guía preliminar: só o 316L para zonas suaves, o 317L e o dúplex 2205 para zonas con niveis moderados ou altos de cloretos, e o superaustenítico 6Mo ou o dúplex super 2507 para a entrada, o absorbedor e o licor concentrado. Minimice as fendas, empregue os enchimentos axeitados e elimine a coloración térmica. Wenqiang fornece tubos, tubaxes e accesorios de 316L, 317L, dúplex 2205 e dúplex super 2507/S32750 con ensaios de identificación por espectrometría de emisión óptica (PMI), análise química, ensaios mecánicos e ensaios de corrosión, polo que os operadores poden asociar cada zona do desulfurizador cunha aleación verificada e certificada correctamente.

Preguntas frecuentes
P: Por que o 316L adoita ser inadecuado para os desulfurizadores de gases de escape (FGD)?
R: O 316L ten un índice PREN próximo a 25 e só resiste niveis modestos de cloretos. O licor dos FGD concentra os cloretos ata varios millares ou decenas de millares de ppm a baixo pH, polo que o 316L sufre picaduras e corrosión por fendas con rapidez, salvo nas zonas máis suaves.
P: Como se elixe o aceiro inoxidábel para as distintas zonas dun FGD?
A: Cartografiar a concentración de cloretos, o pH, a temperatura e a abrasión para cada localización, e logo asociar o PREN: 316L para zonas brandas, 317L e dúplex 2205 para cloruros moderados a altos, e superaustenítico 6Mo ou dúplex super 2507 para a entrada, o absorbedor e o licor concentrado.

Para tubos, tubaxes e accesorios de acero inoxidable de grao FGD en 316L, 317L, 2205 e 2507 con PMI completo e ensaios de corrosión, póñase en contacto con Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. ao +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/