一般的な水素製造装置の腐食タイプの分析と防護対策

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この投稿は、2020年6月30日10時14分に聚合猫_IEB8Pによって最終的に編集されました。高温水素腐食の原因分析：高温水素腐食には、内部脱炭と表面脱炭があります。内部脱炭は、通常、低温度と高い水素分圧が同時に作用することで起こる；表面脱炭は、通常、高温と低水素分圧が同時に作用することで起こります。水素腐食とは、高温高圧下で鋼材中に拡散侵入した水素が不安定な炭化物と化学反応を起こし、メタン気泡を生成することで、結晶間の空洞や非金属介在物の部分に集積し、鋼材の強度、延性、靭性が低下・劣化すると同時に、結晶間破壊が生じる現象です。高温水素腐食に影響を与える要因には、運転温度、水素分圧、炭化物の安定性、合金元素の偏析状況、および負荷状況などがある。防護措置：蒸気変換法による水素製造装置における高温水素腐食は、主に変換炉の出口から中間変換ガスボイラーの給水熱交換器までの区間で発生し、通常220℃以上で起こる。この高温水素腐食を考慮して、この区間では20#鋼や15CrMoが一般的に使用される。 煙ガスの露点腐食の原因分析：腐食反応の主な原因は、ガスの脱硫能力が追いつかず、ガス中の硫黄含有量が上昇し、煙ガスの露点が高くなることで、煙道が露点以下になり、煙ガスの露点腐食が発生することです。硫黄を含む燃料が燃焼すると、硫黄化合物が分解され酸化してSO2ガスが生成されます。SO2の一部は三酸化硫黄になり、三酸化硫黄は水蒸気と結合して硫酸を生成します。硫酸蒸気を含む煙ガスの露点は大幅に上昇し、加熱面の壁温が露点より低くなると、硫酸を含む蒸気が加熱面上で凝結して硫酸を含む液体となり、加熱面に深刻な腐食を引き起こす。防護措置：SO2の発生を減らす。硫酸露点腐食問題を根本的に解決するため、硫黄含有量が0.5％未満の燃料を使用するか、または脱硫処理を施した低硫黄燃料を用いる。 高温の排ガス。炉の排煙温度を180℃まで上げることを推奨する。3) 空気予熱器の温度制御目標：燃焼用空気の入口温度を80℃以上に保つ。 硫酸露点腐食に耐える材料を選定する。 転換炉管の高温クリープ腐食の原因分析：最初に管壁の内側の約1/3の部分で「クリープ加速期」に達し、すなわち空洞が発生する。この空洞は一般的に炭化物と基体の境界線付近で形成される；クリープがさらに進行するにつれて、空洞が増加し、炭化物と結合して微細なき裂を形成する；微小な亀裂はまず内部に向かって拡大し、その後外部に向かって拡大する。熱応力と炉管内の圧力が同時に作用することで、最終的に炉管が割れて破壊される。対策としては、安定した運転を心がけ、定期的に炉管の壁温を測定することだ。 転換炉管の温度制御