高爐煤氣是鋼廠高爐生產(chǎn)的副產(chǎn)品,主要源于含炭物的不完全燃燒,煤氣輸送管道在煉鐵生產(chǎn)過程中極易發(fā)生因沖刷和腐蝕情況造成的泄漏。高爐煤氣輸送管道如果發(fā)生泄漏,那么造成的損失則非常巨大,煤氣泄漏后由于其毒性會(huì)造成高爐生產(chǎn)人員中毒,若大量泄漏還有可能遇到明火爆燃。因此,防止煤氣管道泄露,分析煤氣泄露的原因,尋找有效的解決辦法防患于未然顯得非常重要。
首先,煤氣氣體成分復(fù)雜,含 CO2,O2,CO,H2,CH4,N2 還有水,焦油等,煤氣管道常為碳素鋼,容易發(fā)生孔蝕,造成管道穿孔和泄漏。腐蝕部位的腐蝕產(chǎn)物中一般含極高的 S與O,主要由硫化鐵和氧化鐵組成。在水的存在下,CO2 形成H2CO3,形成后在水的介質(zhì)上進(jìn)行電離,其水溶液是酸性;高濃度懸浮的固體對(duì)腐蝕也會(huì)產(chǎn)生很大的影響。懸浮的固體濃度太高的話,會(huì)在系統(tǒng)中的大量積存,形成多孔沉積物,堆積在管道底部,形成集中于周圍金屬的濃差電池腐蝕,造成局部腐蝕穿孔; 其次,高爐生產(chǎn)過程中的一些鐵礦石原料大部分都會(huì)經(jīng)過海水除塵、清洗,海水中含有極高的氯離子,氯離子具有離子半徑小、穿透能力強(qiáng),具有很強(qiáng)的腐蝕性,也極易形成氯化銨等固體沉積在管道底部或角落里造成局部腐蝕。另外,氯離子容易吸附在鈍化膜上,把氧原子擠掉,然后和鈍化膜中的陽離子結(jié)合形成可溶性氯化物,會(huì)在金屬上腐蝕了一個(gè)小坑,這些小坑被成為點(diǎn)蝕核。
酸性溶液會(huì)繼續(xù)溶解氧化膜,造成多余的金屬離子,為了平衡腐蝕坑內(nèi)的電荷,外部的氯離子不斷向坑內(nèi)遷移,使坑內(nèi)金屬又進(jìn)一步水解。如此循環(huán),腐蝕越來越快,并且向孔的深度方向發(fā)展,直至形成穿孔,造成煤氣泄漏。
煤氣管道的泄漏的主要因素是由于氯離子對(duì)管道的腐蝕,因此在管內(nèi)涂刷能夠長(zhǎng)期耐氯離子的重防腐涂料是解決腐蝕問題的關(guān)鍵所在,重防腐涂料可以選用ZS-711無機(jī)防腐涂料,涂料樹脂選用以硅氧基 —Si—O—Si— 鍵為基礎(chǔ),嫁接有機(jī)烷基側(cè)鏈作為輔佐,再以羥基為端鏈螯合而成,具有IPN結(jié)構(gòu)的無機(jī)聚合物,表面成膜致密,可以防止氯離子滲透,應(yīng)用在煤氣管道內(nèi)壁可長(zhǎng)時(shí)間保護(hù)管道不被腐蝕,使用壽命一般在6-8年以上,減少了鋼廠的維修成本,也杜絕了因泄露導(dǎo)致的安全隱患。