精餾塔雙法蘭液位計膜片損壞的原因分析及改進措施
發(fā)布時間：2024-07-12 08:02:43
1、原因分析
尿素裝置受高溫、高壓影響，尿素、甲銨液、液氨、二氧化碳、冷凝液和蒸汽等介質(zhì)會對設備造成腐蝕。雙法蘭液位計測量膜片材質(zhì)為不銹鋼、合金以及稀有金屬材料，膜片厚度為0.4～0.5mm。因材質(zhì)選型不當，極易腐蝕膜片，以精餾塔雙法蘭液位計為例，分析膜片損壞的原因。
原設計精餾塔雙法蘭液位計測量膜片材質(zhì)為316L，采用插入式結構，插入長度為150mm。每次雙法蘭液位計損壞的原因都是低壓側膜片與筒體邊緣焊接部位發(fā)生腐蝕開裂，而高壓側膜片卻完好，甚至低壓側膜片配對法蘭出現(xiàn)腐蝕情況。
高壓側膜片位于精餾塔尿液出口管上，低壓側膜片位于精餾塔分離段上部。精餾塔液位控制在15%～20%，低壓側膜片長期處于氣相介質(zhì)中，高壓側膜片處于液相介質(zhì)中。精餾塔將溶于汽提液中的部分二氧化碳和氨氣通過加熱和減壓的方法分離出來，以達到提濃的目的。當壓力越低、溫度越高，分離出來的二氧化碳和氨氣越多。二氧化碳和氨氣極易在氣相膜片上形成結晶物，破壞膜片鈍化層。氣相溫度比液相溫度更高，則腐蝕速率越快，膜片減薄速度越快。
插入式膜片和筒體焊接采用電阻焊+非熔化極惰性氣體保護電弧焊(TIG)方式，焊縫處較為薄弱。因氣相壓力波動頻繁，膜片受到的應力隨之變化，加之插入式膜片容易受到氣相介質(zhì)流動沖刷的作用，焊縫處極易發(fā)生機械撕裂。
2、改進措施
為了降低膜片腐蝕速率，將膜片材質(zhì)由316L改為鉭金屬。為了解決膜片和筒體焊縫處易發(fā)生機械撕裂的問題，將插入式膜片改為平膜片，并在高壓、低壓側法蘭取壓短接管處增加伴熱措施，以防止二氧化碳和氨氣在氣相膜片上結晶。改進后，雙法蘭液位計使用周期從1a提升至4a。
