化工裝置循環水腐蝕率高的原因與對策

劉文杰

摘 要：苯乙烯裝置循環水系統的實際運行狀態較差，表現在循環水腐蝕率高，濁度高，排污量大，水溫偏高，藥劑使用量大，而濃縮倍數低等問題。針對情況分析合理的原因，并制定相應的措施，達到降低循環水腐蝕率的目的。

關鍵詞：循環水;腐蝕;降低

青島海灣化學有限公司苯乙烯裝置于2018年1月份投產并于當月產出合格產品。但循環水系統的實際運行狀態與設計狀態相差較大，主要表現在循環水腐蝕率高，濁度高，排污量大，水溫偏高，藥劑使用量大，而濃縮倍數低等問題。設計循環水工藝設計指標：濁度<10mg/L，總鐵<1mg/L，余氯0.2～1.0mg/L。氯離子≤300mg/L，鈣硬度40～180mg/L，總堿度100～350mg/L。且與公司要求要體現公司精湛的工藝質量水平，樹立綠色、環保、節約型公司的要求相悖。廠內現狀循環水腐蝕率較高，導致濁度高，排污量大補水量大，藥劑使用量大。

1 現場情況

使用掛片觀測循環水腐蝕現象，肉眼可見，檢測腐蝕率高達0.3mm/a。腐蝕性較高，長期對裝置設備和管線造成腐蝕破壞。循環水水渾濁，顏色有銹紅色，檢測數據濁度在20mg/L以上，Fe含量高達6mg/L。不得不加大排污置換，排污量達到50t/h，從而也增大了補水量。循環水的電導率并不高，濃縮倍數不到1.2，所以補水量和加藥量較高，造成損失。

2 分析原因

①操作人員執行工藝不嚴，加藥量不均;②供水設備和管道材質問題，補水增壓泵和管線材質為碳鋼，海淡水在進入循環水前就已經造成腐蝕。根據檢測，海淡水補水至循環水時Fe含量高于2mg/L，嚴重影響循環水水質;③海淡水補水水質差，海水淡化處理的水為氯含量高，但是鈣鎂離子低，為軟水，為防止水腐蝕需要補充大量堿鈣和緩蝕劑;④工藝凝液補水水質差，凝液中Fe含量極低，但是堿度和鈣硬度也低，循環水池可以補充堿鈣調整水質;⑤循環水管道沖洗不徹底，循環水旁濾過濾器為兩組四個重力式無閥過濾器，由于設計不夠精確，達不到自動過濾沖洗的效果，循環水系統初期水沖洗不徹底，殘留鐵銹泥沙粘泥等進一步加重了循環水濁度，長期造成垢下腐蝕;⑥工藝凝液補水量過大，裝置工藝凝液設計全部排入循環水進行利用，沒有其他流程，為了控制循環水量不得不增大排污，造成濃縮倍數低，加藥量增加，水質難于控制造成腐蝕性高。且凝液溫度較高，對循環水降低溫度不利;⑦環境溫度差別大，調查2019年2-6月份循環水廠附近的環境溫度，發現循環水腐蝕率與環境溫度無直接關聯;⑧分析過程存在誤差，獲取腐蝕率專業檢測機構對樣品的多次重復分析數據后得，腐蝕率的分析數值結果均在允許誤差范圍之內。

3 根據主要原因實施對策

3.1 海淡水水質差

更換為自來水，更換不銹鋼材質增壓泵及PE供水管道。海淡水補水中Fe含量有明顯的降低，檢測Fe含量降至1mg/L以下。循環水腐蝕率由原來的0.3 （mm/a）降為0.0863（mm/a），循環水水質有所改善，但是沒有徹底解決。

3.2 循環水旁濾器工作不正常

①通過旁濾器強制對循環水進行置換工作，使整改循環水濁度下降，減少粘泥形成垢下腐蝕;②制定操作法規定每天進行一次手動強制反沖洗，以出水不渾濁為標準，保證過濾效果正常。

3.3 工藝凝液補入循環水量大，更改凝液排放流程

與電廠和氯乙烯廠合作，將苯儲罐之后的冷凝水管道輸送至熱電廠（距離450m），冷凝水與熱電廠的脫鹽水（常溫，220t/h）通過板式換熱器進行換熱。然后將換熱之后的冷凝水輸送至氯乙烯裝置北側循環水站（距離400m，高度差10m）。（若此凝液輸送回苯乙烯循環水站，距離大約1000m）。流程更改后凝液補循環水流量可以根據需要進行調整。

4 實施后效果

①經過實施策略后，循環水各項指標都有所改善。循環水清澈濁度降低到8mg/L，濃縮倍速提高到3-5倍之間，添加藥劑消耗減半，污水排放由50t/h降到15t/h，腐蝕率由0.3mm/a降至0.015mm/a，符合國標要求;②循環水經過改造后中控分析報表顯示，經過改造后，除余氯指標外，其他各項循環水指標均達標。

5 經濟效益分析

改善后循環水腐蝕率明顯降低，減少裝置設備腐蝕，延長使用壽命。夏季循環水溫度較原來降低，降低了風機降溫的成本，也更有利于苯乙烯裝置生產，對苯乙烯裝置換熱器具有更好的換熱效果，增大了苯乙烯操作彈性。

6 對于措施的進一步鞏固：

①根據工藝凝液流程變化的要求，對《工藝技術規程》進行修訂，確保工藝文件的適宜性和指導作用;②對操作人員相關內容培訓，指導現場操作人員進行循環水藥劑的添加、旁濾器強制反沖洗操作，并納入《崗位操作法》;③根據現場整治措施，嚴格控制加藥量，優化強制反沖洗措施，循環水藥劑添加量已作為具體的考核要求;④現場實施措施的過程中，及時調整過程中產生誤差，做到最優化。