Nerūdijantis plienas dūmų dujų desulfurizavimo (FGD) purškimo sistemoms

Šlapios dūmų dujų desulfurizavimo (FGD) valymo įrangos sistemos yra vienos korozinės vietų elektrinėse, o medžiagų pasirinkimas ten priklauso nuo chloridų, žemo pH, kondensuojamų rūgščių ir dilumo, o ne tik nuo temperatūros. Tinkamas nerūdijantis plienas priklauso nuo zonos: 316L gali būti tinkamas švelnesnėms vietoms, tačiau absorberis, šlapio-džiūstančių paviršių sąsajos bei chloridus koncentruojančios zonos dažnai reikalauja 317L, dvigubo (duplex) 2205 arba 6 % molibdeno superaustenitinio ir superdvigubo (super duplex) lyginio. Pasirinkus per silpną lyginį, jis greitai pradeda kaupti duobutes ir susidėvėti tarp jungčių; teisingai parinkus lyginį, jis veikia dešimtmečius. „Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd.“ padedame eksploatuotojams kiekvieną aplinkos zoną susieti su atitinkamu lyginiu.

Šlapios FGD aplinka
Drėgnuose kalkakmenio valymo įrenginiuose karšti dūmai susiduria su tirpalu, kuris sugeria sieros dioksidą, o rezultatas yra chemiškai agresyvi mišinys. Chloridai, kurie patenka kartu su anglis ir koncentruojami dėl garavimo bei cirkuliacijos, yra pagrindinis duobutės ir plyšio korozijos veiksnys, o jų koncentracija cirkuliuojančiame tirpale gali siekti tūkstančius ar net dešimtis tūkstančių milijonųiosios dalies. pH reikšmė būna žema – dažniausiai 4–6 bendrame tirpale ir dar žemesnė vietinėse kondensato srityse, o likę sieros junginiai kartu su ištirpusiu deguonimi sukelia oksidacinį rūgštumą.
Fizinis puolimas veikia kartu su cheminėmis reakcijomis. Kreidos ir gipsų kietieji dalelių nuosėdos šlifuoja paviršius, o tirpalas, judėdamas per purškimo kolektorius, purškimo antgalius ir cirkuliacinį vamzdyną, pašalina apsauginius plėvelės sluoksnius. Blogiausios vietos – tai drėgnos ir sausos zonos ribos, pvz., įėjimo vieta, kur karštas dujų srautas pirmą kartą susiduria su skysčiu, o garavimas koncentruoja chloridus ir rūgštis į agresyvias plėvelės sluoksnius, kurie gali sukelti netgi gerai leguotų medžiagų paviršiaus įbrėžimus.

Kodėl standartinės rūšys nepavyksta
Austenitinės arba dvigubosios struktūros plieno atsparumą chloridų sukeltam įbrėžimui įvertinate naudodami įbrėžimų atsparumo ekvivalentinį skaičių (PREN), kuris apytikriai apskaičiuojamas kaip chromo kiekis plius 3,3 kartų molibdeno kiekis plius 16 kartų azoto kiekis. Aukštesnis PREN reiškia, kad plienas gali išlaikyti aukštesnį chloridų kiekį ir žemesnį pH lygį, kol prasideda įbrėžimai.

316L, kurio PREN maždaug 25, gali atlaikyti tik nedidelius chlorido kiekius ir greitai suskyla koncentruotame FGD tirpale, todėl jis naudojamas tik švelniausiose zonose. 317L, turintis papildomos molibdeno, šiek tiek išplečia taikymo ribas. Dvifazis 2205 turi tiek aukštesnį PREN, tiek maždaug dvigubai didesnę 316L takumo ribą, todėl šlurio vamzdynuose ir absorberio vidinėse dalyse galima naudoti plonesnes, bet stipresnes dalis. Kai chloridų kiekis pakyla iki dešimčių tūkstančių ppm, o pH sumažėja, tik 6Mo superaustenitinis arba superdvifazis 2507 patikimai atlaiko įbrėžimų ir plyšių koroziją.

Materialių zonos per sistemą
FGD sistema geriausiai suprantama kaip aplinkų serija. Įėjimo ir aušinimo zona – tai drėgno-džiojo sąlyčio sritis, kurioje veikia karštas dujų srautas, kondensuojasi rūgštys ir koncentruojami chloridai; čia sąlygos yra sunkiausios, todėl dažniausiai reikalaujama 6Mo superaustenitinės arba išdėstytoji konstrukcija. Absorbcijos indas ir jo vidinės detalės, purškimo kolektoriai bei cirkuliacinės vamzdynų sistemos veikiamos koncentruotos, šluojamos, chloridais turtingos dumblo mišinio vidutinės temperatūros sąlygomis, todėl čia dažnai naudojami dvifaziai 2205 arba superaustenitiniai lyginiai. Dumblo cirkuliacinės ir nuotekų vamzdynų sistemos, kurios yra pažeidžiamos erozijos-korozijos, naudingai naudoja dvifazių lyginių stiprumą ir PREN vertę. Išėjimo kanalas ir miglos separatoriaus zona yra šaltesnė, dažnai mažiau chloridų turinti, bet vis tiek drėgna ir rūgštinė, todėl čia gali būti naudojamas 317L arba dvifazis lyginys, priklausomai vietos sąlygų. Šildomieji arba sausi žemiau esantys kanalai yra mažiau agresyvūs ir tinka mažiau leguotiems lyginiams.
Kadangi kiekviena zona skiriasi, viena lydinio rūšis retai tinka visai sistemai. Perdaug specifikuojant visur, pinigai iššvaistomi; nepakankamai specifikuojant įėjimo arba absorbcijos vietoje – kyla gedimų rizika. Chloridų koncentracijos, pH, temperatūros ir dilimo žemėlapių kiekvienoje vietoje sudarymas yra sistemingas būdas pasirinkti tinkamą medžiagą.

Skilimai, suvirinimai ir gamyba
Net tinkamas lydinys anksti sugenda, jei nepaisoma skilimų ir suvirinimų. Tarpinės, varžtų sujungimai, nuosėdos ir nepilnai suvirinti siūliai sukuria skilimus, kur chloridai susikaupia ir prasideda duobutės korozija žemiau to lygio, kurį kitu atveju galėtų ištverti visuma. Projektuojant reikia stengtis sumažinti skilimų skaičių, naudoti visiško penetravimo suvirinimus ir užtikrinti drenažą, kad nekauptųsi kietieji nuosėdų likučiai.
Viršijimo procesas turi apsaugoti nuo korozijos. Dviejų fazių plienų atveju reikia kontroliuoti šilumos įvedimą ir naudoti tinkamus pildymo medžiagų tipus, kad būtų išlaikyta ferito–austenito pusiausvyra ir išvengta sušvelninančių fazių; superaustenitiniams plienams reikia perdaugintų nikelio pagrindo pildymo medžiagų, kurios kompensuoja molibdeno segregaciją suvirintoje vietoje. Šiluminės spalvos dėmės turi būti pašalintos, o paviršiai – vėl pasyvuoti, nes chromo neturintys suvirintų zonų plotai yra būtent tie, kur į pirmąją FGD tirpalo dalį patenka tirpalas. Teigiamos medžiagos identifikavimo procedūra (PMI) pradedama jau priimančiant vamzdžius ir jungiamuosius elementus, kad būtų išvengta brangaus klaidingo sprendimo – nepakankamai lyginio plieno panaudojimo aukšto chlorido koncentracijos zonose.

Kodėl dažnai reikia atnaujinimų
Daugybė FGD sistemų pradžioje buvo pastatytos su dengtimis arba mažiau legiruotais nerūdijančiais plienais, vėliau jas reikėjo modernizuoti dėl padidėjusių kuro chloridų kiekių, apkrovos ciklinio keitimosi, kuris sukelia daugiau kondensato, arba dengčių gedimų, kurie atskleidžia pagrindinę medžiagą. Aukštesnio chlorido kiekio anglis, vandens perdirbimas, kuris koncentruoja druskas, ir griežtesni išmetamųjų teršalų ribojimai, įtraukiantys šlapias stadijas, visi šie veiksniai verčia aplinkos sąlygas būti palankesnėms aukštesnio PREN rodiklio lydiniaiems. Modernizuojant į dvigubos struktūros (duplex) arba superaustenitinius lydinius sienelių storis sumažėja dėl didesnio stiprumo, sumažėja techninės priežiūros prastovos ir pratęsiamas tarnavimo laikas, kas dažnai pateisina didesnes lydinių sąnaudas per elektrinės likusį eksploatacijos laikotarpį.

Praktiškos rekomendacijos
Pasirinkti FGD medžiagų zonas pagal chloridų kiekį, pH, temperatūrą ir dilumą, naudojant PREN kaip atrankos vadovą: 316L tik švelnioms zonoms, 317L ir dvigubosios struktūros 2205 – vidutinėms ir aukštomis chloridų koncentracijomis, o 6Mo superaustenitinė arba super dvigubosios struktūros 2507 – įleidimo, absorbcijos ir koncentruoto tirpalo zonose. Minimizuoti plyšius, naudoti tinkamus suvirinimo medžiagas ir pašalinti šiluminę spinduliuotę. „Wenqiang“ tiekia 316L, 317L, dvigubosios struktūros 2205 ir super dvigubosios struktūros 2507/S32750 vamzdžius, vamzdelius ir jungtis su PMI, cheminiais, mechaniniais ir korozijos bandymais, todėl eksploatuotojai gali kiekvieną valymo zoną pritaikyti patvirtintai ir tinkamai sertifikuotai lydinio rūšiai.

Dažniausiai užduodami klausimai
K: Kodėl 316L dažnai netinkama FGD valymo įrenginiams?
A: 316L PREN vertė yra apie 25 ir ji atspari tik nedidelėms chloridų koncentracijoms. FGD tirpalas koncentruoja chloridus iki tūkstančių ar net dešimčių tūkstančių ppm žemo pH lygio sąlygomis, todėl 316L greitai susidaro duobutės ir plyšių korozija, išskyrus švelniausias zonas.
K: Kaip pasirinkti nerūdijančiąją plieną skirtingoms FGD zonoms?
A: Nustatyti chloridų koncentraciją, pH, temperatūrą ir dilimą kiekvienoje vietoje, tada parinkti PREN: 316L – švelnioms zonoms, 317L ir dvigubosios struktūros 2205 – vidutinėms ir aukštomis chloridų koncentracijomis, o 6Mo superaustenitinį arba super dvigubosios struktūros 2507 – agresyvioms įleidimo, absorbcijos ir koncentruotos tirpalo zonoms.

Norėdami gauti FGD klasės nerūdijančiojo plieno vamzdžius, vamzdelius ir jungtis iš 316L, 317L, 2205 ir 2507 su visu PMI ir korozijos bandymais, susisiekite su „Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd.“ telefonu +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/