Rustfritt stål for røykgassdesulfurering (FGD) vaskesystemer

Fuktige røykgassdesulfuriseringsanlegg (FGD) er blant de mest korrosive områdene i et kraftverk, og valg av materiale her styres av klorider, lav pH, kondenserende syrer og slitasje – ikke bare av temperatur. Det rette rustfrie stålet avhenger av sonen: 316L kan brukes i milde områder, men absorberen, fukt-tørre overgangssonene og områdene med kloridkonsentrasjon krever ofte 317L, duplex 2205 eller superaustenittiske og superduplex-stål med 6 % molybden. Velger man en for «slapp» legering, oppstår gropkorrosjon og sprekkekorrosjon raskt; velger man riktig legering, kan den holde i flere tiår. Ved Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. hjelper vi driftsansvarlige med å kartlegge miljøet og tilpasse legeringen sonen for sonen.

Miljøet i fuktige FGD-anlegg
I en våt kalksteinsvasker møter varm røykgass en slammasse som absorberer svoveldioksid, og resultatet er en kjemisk aggressiv blanding. Klorider, som føres inn med kull og konsentreres gjennom fordampning og resirkulering, er hovedårsaken til punktkorrosjon og sprekkekorrrosjon, og de kan nå flere tusen eller titusen deler per million i den resirkulerende væsken. pH-verdien er lav, ofte mellom 4 og 6 i hovedslammen og mye lavere i lokal kondensat, og resterende svovelarter samt oppløst oksygen bidrar til oksiderende aciditet.
Fysisk angrep forsterker kjemien. Kalkstein- og gipspartikler sliter på overflater, og slam som strømmer gjennom sprayhoder, dysar og resirkuleringsrør sliter bort beskyttende filmer. Verste stedene er våt-tørre grensesnitt, som innløpet, der varm gass først møter væske og fordampning konsentrerer klorider og syrer til aggressive filmer som kan forårsake sprekker selv i godt legerede materialer. Temperaturvariasjoner fra varmt ved innløpet til nesten omgivelsestemperatur i utløpskanalene betyr at korrosjonsregimet endrer seg langs strømningsbanen.

Hvorfor standardkvaliteter sliter
Du vurderer motstanden til austenittisk eller duplex-stål mot kloridindusert sprekking ved hjelp av pitting resistance equivalent number (PREN), som tilnærmet beregnes som krom pluss 3,3 ganger molybden pluss 16 ganger nitrogen. En høyere PREN betyr at stålet tåler et høyere kloridnivå og lavere pH før sprekking starter.

316L, med en PREN nær 25, tåler bare beskjedne kloridnivåer og korroderer raskt i konsentrert FGD-løsning, så den brukes kun i de mildeste sonene. 317L, med tilført molybden, utvider bruksområdet litt. Duplex 2205 gir både høyere PREN og omtrent dobbelt så høy flytespenning som 316L, slik at man kan bruke tynnere, sterkere rørseksjoner i slamrør og absorberinteriør. Når kloridinnholdet stiger til titusener av ppm og pH synker, er det bare 6Mo superaustenittisk eller superduplex 2507 som pålitelig tåler sprekking og sprekkgang.

Materialsoner gjennom systemet
Et FGD-system bør best leses som en rekke miljøer. Inngangssonen og kvensonsonen – et vått-tørt grensesnitt med varm gass, kondenserende syre og konsentrerte klorider – er den mest krevende, og krever vanligvis 6Mo-superaustenittisk stål eller kledd konstruksjon. Absorberbeholderen og dens interne deler, sprayhodene og resirkuleringsrørene utsettes for en konsentrert, abrasiv, kloridrik slurry ved moderat temperatur, der duplexstål 2205 eller superaustenittiske kvaliteter er vanlige. Resirkulerings- og avblæsningsrør for slurry, som utsettes for erosjonskorrosjon, drar nytte av duplexstålets styrke og PREN-verdi. Utløpskanalen og tåkemaskinområdet er kjøligere og ofte lavere i kloridinnhold, men fremdeles vått og surt, og kan bruke 317L eller duplex, avhengig av lokale forhold. Oppvarmede eller tørre nedstrømskanaler er mildere og kan bruke lettere kvaliteter.
Siden hver sone er forskjellig, passer sjelden en legering for hele systemet. Å overdimensjonere overalt fører til unødvendig kostnad; å underdimensjonere ved inntaket eller absorberen fører til risiko for svikt. Kartlegging av kloridkonsentrasjon, pH, temperatur og slitasje for hver posisjon er den disiplinerte måten å velge på.

Spalter, sveiser og konstruksjon
Selv den riktige legeringen svikter tidlig hvis spalter og sveiser ikke behandles forsiktig. Pakninger, skruede overlappinger, avleiringer og sveiser med ufullstendig gjennomtrengning danner spalter der klorider konsentrerer seg, og spottsvikt starter på et nivå lavere enn det massivmetallet ellers ville tåle. Konstruer for å minimere spalter, foretrekk sveiser med full gjennomtrengning, og sikre drenering slik at faste partikler ikke akkumuleres.
Sveising må beskytte korrosjonsmotstanden. For duplexkvaliteter sikrer kontrollert varmetilførsel og riktig fyllmetall ferritt-austenitt-balansen og unngår embrittende faser; for superaustenittiske kvaliteter kompenserer overlegerede nikkelbaserte fyllmetaller for molybden-segregering i sveisen. Varmefarge må fjernes og overflater må repassiveres, fordi sveiområder med redusert krominnhold er nøyaktig der FGD-væske treffer først. Positiv materialidentifikasjon på innkommande rør og armaturer unngår den kostbare feilen med at en lavlegert kvalitet havner i en område med høy kloridkonsentrasjon.

Hvorfor oppgraderinger ofte er nødvendige
Mange FGD-systemer ble opprinnelig bygget med bekledd eller lettere rustfritt stål, og ble deretter oppgradert da kloridinnholdet i brensel økte, lastsykluser førte til mer kondensering eller bekledningsfeil avslørte underlaget. Brensel med høyere kloridinnhold, vannresirkulering som øker saltkonsentrasjonen og strengere utslippskrav som inkluderer våte prosesssteg, gjør alle sammen at miljøet blir mer aggressivt – og krever legeringer med høyere PREN-verdier. Oppgradering til duplex- eller superaustenittiske legeringer reduserer veggtykkelsen takket være høyere fasthet, minsker vedlikeholdsavbrudd og forlenger levetiden, noe som ofte rettferdiggjør de høyere legeringskostnadene over anleggets gjenværende driftsår.

Praktisk veiledning
Velg FGD-materialsoner son for son basert på kloridnivå, pH, temperatur og slitasje, ved å bruke PREN som en screeningveileder: 316L bare for milde områder, 317L og duplex 2205 for moderate til høye kloridnivåer, og 6Mo superaustenittisk eller superduplex 2507 for inntak, absorber og konsentrert løsning. Minimer sprekker, bruk riktige fyllmasser og fjern varmefarge. Wenqiang leverer 316L-, 317L-, duplex-2205- og superduplex-2507/S32750-rør, -rør og -armaturer med PMI-, kjemisk-, mekanisk- og korrosjonstesting, slik at operatører kan tilpasse hver skrubberzone til en verifisert og korrekt sertifisert legering.

Ofte stilte spørsmål
Spørsmål: Hvorfor er 316L ofte utilstrekkelig for FGD-skrubber?
Svar: 316L har en PREN på ca. 25 og tåler bare beskjedne kloridnivåer. FGD-løsningen konsentrerer klorider til flere tusen eller titusenvis av ppm ved lav pH, så 316L utvikler hurtig pitting og sprekkekorrupsjon, bortsett fra i de mildeste sonene.
Spørsmål: Hvordan velger man rustfritt stål for ulike FGD-soner?
A: Kartlegg kloridkonsentrasjon, pH, temperatur og slitasje for hver lokasjon, deretter tilpass PREN: 316L for milde soner, 317L og duplex 2205 for moderat til høy klorid, og 6Mo superaustenittisk eller superduplex 2507 for den aggressive inngangen, absorberen og den konsentrerte løsningen.

For FGD-kvalitet rustfritt rør, rør og armatur i 316L, 317L, 2205 og 2507 med full PMI og korrosjonstesting, ta kontakt med Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. på +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/