延长快速熔硫槽的使用寿命

2013-01-27李庆冲

中国设备工程 2013年7期

李庆冲

(云南云天化国际化工股份有限公司三环分公司，云南昆明 650113)

快速熔硫槽是精制液硫生产的核心设备，现大型熔硫装置中快速熔硫槽的主体结构多采用平底立式圆筒形，内设若干组蒸汽盘管环形分布，中心设置搅拌装置。其原理是通过0.6MPa蒸汽盘管将固体硫磺加热到125～145℃使其融化，并用搅拌器使传热均匀来生产液硫。公司A/B两套熔硫装置1 200t/d和1 600t/d均采用此种结构。在生产实践中系统主要存在熔硫槽腐蚀速度快、使用时间较短的问题。熔硫槽检修投入使用后，大概6个月就会出现槽顶腐蚀塌落及内部蒸汽蛇管泄漏的问题，使熔硫槽的安全运行存在较大隐患，造成整个熔硫槽的维护费用很高。因此，延长快速熔硫槽的使用寿命是熔硫设备管理的重点工作。

一、熔硫槽使用时间较短的原因

在熔硫设备管理的实践中，从各方面分析，认为熔硫槽使用时间较短的原因主要有以下几个方面。

1.固体硫磺熔融后，会产生大量酸性尾气和粉尘，固体硫磺含酸度较高，在液硫表面会产生一层游离酸。这些对熔硫槽槽顶和槽体、蛇管都有极大的腐蚀作用。

2.熔硫槽原设计是用碳钢焊接制作而成，在这样的环境下，碳钢的腐蚀速度会非常快。

3.当熔硫槽使用一段时间后，内部的硫渣杂质会增多，在搅拌桨的作用下，这些硫渣杂质对加热盘管的冲刷磨损会很大，导致熔硫槽的加热蛇管容易泄露而降低熔硫槽的生产能力。

二、延长熔硫槽使用时间的措施

1.加强液硫酸度控制，严格控制其指标在0.005%以内，以减少游离酸对设备的腐蚀。

2.对熔硫槽本身的结构和材质进行改造，以增强槽子的耐腐蚀性能。从熔硫槽的腐蚀情况来看，腐蚀最大最快的部位是与槽子汽相接触的部位，这个部位含有大量硫磺熔融后分离出来的水蒸汽、有机杂质、粉尘、硫蒸汽、硫化氢等，与空气中的氧气混合氧化成稀硫酸后连同粉尘杂质附着在槽顶槽壁上，对碳钢的腐蚀性特别大。因此，采取有力措施，提高熔硫槽液面以上部位的槽壁、蛇管、槽顶的耐腐蚀性能是延长熔硫槽使用寿命的关键。

(1)原设计在熔硫槽液面以上的槽壁部位衬耐酸瓷砖，耐酸瓷砖的磨损一般在3～5年，且对游离酸和酸性尾气有很好的耐腐蚀性能。因此，此设计对熔硫槽槽壁起到很好的保护作用，正在使用的两套熔硫系列槽壁很少出现腐蚀泄漏的情况。

(2)槽顶和蛇管原设计只采用普通碳钢，未采取防腐的措施，基本在半年后就会出现腐蚀坍陷的情况，此时熔硫槽的大量熔硫废气会从槽顶逸出，对周围环境影响很大，同时对熔硫槽的安全运行产生很大的隐患。尝试对熔硫槽顶的内表面刷酚醛树脂漆来防腐，但熔硫槽投用以后，由于温度较高，熔硫废气一蒸，漆开始脱落，顶碳钢露出被腐蚀，因此起不到防腐的作用。

(3)在生产实践中发现304复合板正好适用于熔硫槽的槽顶。这种复合板是以碳钢基层与304不锈钢覆层相结合而成。它的特点是碳钢和不锈钢形成牢固的冶金结合，此时复合板不仅具有不锈钢良好的耐腐蚀性能同时又具有碳钢良好的机械强度和加工性能。因此，将其应用到熔硫槽的焊接制作上，可避免大量不锈钢的使用造成成本过高的问题，又可延长熔硫槽的使用寿命。

在2012年将此种材料应用到B系列熔硫槽的槽顶，并将厚度由原来的10mm改为(3mm+16mm)的304不锈钢复合板，同时在熔硫槽检修中更换了所有加热盘管，并将盘管厚度由3.5mm改为5mm，并要求对所有焊缝用套管进行包焊，在液面以上部分焊接不锈钢套管保护。通过这些改造，从2012年1月熔硫槽检修完成使用至今近1年，未出现槽顶腐蚀和蛇管腐蚀泄漏的情况，取得了很好的效果。

3.由于熔硫槽使用一段时间后，熔融液硫中分离出来的大量硫渣将沉积在槽子内部，在搅拌桨的作用下会对蒸汽盘管和槽体产生磨损冲刷。因此，采取每天从熔硫槽中部对槽子进行排渣，将渣排至粗硫槽，再由粗硫泵抽至过滤器过滤，以减少熔硫槽内部的积渣，保护蒸汽盘管。