很多焦化企业脱硫工段会遇到一类棘手设备难题:脱硫风机投入运行一段时间之后,叶轮振动逐步出现异常波动,叶轮出现腐蚀损耗,影响整套引风系统稳定运行。
叶轮出现腐蚀损耗,大多和现场实际运行条件、前期处理工艺、施工过程管控密切相关。本文结合某大型钢铁焦化企业750 万吨产能配套脱硫风机转子真实处置案例,拆解故障发生的诱因,分享大直径叶轮在线防护整体实施思路,梳理现场施工中需要关注的细节,为焦化、钢铁行业设备检修工作提供实操参考。
一、设备故障背景:设计工况与实际运行存在偏差
该台脱硫风机于 2023 年 6 月投入生产,设备运行三个月后,风机振动数值开始出现不稳定现象。现场检查确认叶轮已经发生较为明显的腐蚀。
深挖故障根源:设备原始设计烟气温度为 160℃,但现场实际运行温度仅 130℃,实际工况和设计工况存在明显偏差。运行温度下降后烟气达到酸露点,风机内部持续产生冷凝积水,水汽混合烟气中的硫化物形成强腐蚀性介质。腐蚀影响不单单出现在风机转子,整套引风系统都受到侵蚀。转子作为引风系统核心部件,叶轮腐蚀会直接带来振动超标、非计划停机等生产风险。
设备基础参数:转子直径 φ3000mm,风量 330000m³/h,采用在线处置方案,转子不拆卸下线。
二、叶轮产生腐蚀损耗两大核心诱因
1、冷凝积水带来的酸露点腐蚀,属于现场先天工况矛盾
设备实际运行温度低于设计温度,烟气不断析出冷凝积水。硫化物溶解在积水当中持续冲刷侵蚀金属基体。叶轮长期处在冷凝水 + 硫化物的交变腐蚀环境,金属基体持续承受介质浸泡、冲刷,逐步产生腐蚀损耗。
2、基体前期预处理流程管控不到位
叶轮表面积料、锈蚀垢层清理不干净,金属基体表面残留酸性腐蚀介质,会加速金属基体腐蚀发展。
不少现场检修把重心放在后期防护作业,忽略前期清理处理工序,给后期设备稳定运行埋下隐患。
三、大直径脱硫风机叶轮在线防护整体实施流程
本次在线防护整套现场作业实践,来自索雷现场服务团队,以下为现场作业的整体复盘记录。 本次项目采用在线处置,转子无需从设备内部吊出拆解,整体作业分为基体处理、防护层施工、固化复测三大阶段:
1、基体处理阶段:先对叶轮表面积料结垢做清理,之后开展喷砂处理露出金属基体;配合企业完成动平衡作业后再次做表面处理,再通过中和清洗、溶剂擦拭去除表面酸性残留与杂质,保障基体施工条件。
2、防护层施工阶段:按照工艺要求调配碳纳米聚合物材料,结合现场工况条件分别采用喷涂、滚涂方式完成整体防护层作业,并预留充足固化间隔时间。
3、固化复检验收阶段:防护层完全固化之后复测动平衡,本次施工动平衡变化数值 0.5mm/s,未对转子动平衡造成不良影响;同时检测防护层厚度以及外观质量,确认无缺陷后完成叶轮防护处置。
四、焦化脱硫风机叶轮防护,5 个实操要点建议
结合本案例,整理 5 条实操要点:
1、核对实际工况参数:重点对比设计烟气温度与现场运行温度,冷凝积水是该类风机腐蚀高发诱因,不能直接照搬设计参数;
2、重视基体预处理:喷砂、中和清洗、除油去污流程不可简化,残留硫化酸性介质会加速基体腐蚀;
3、大叶轮兼顾防护层厚度与动平衡:防护层厚薄不均、局部厚度过大,会改变转子重量分布,带来振动风险;
4、在线防护前提评估:叶轮可不下线开展防护,但施工前要评估设备内部操作空间和作业安全;
5、开展系统性评估:冷凝酸腐蚀会波及整套引风系统,不能只处理叶轮单一零部件。
五、常见问题
Q1:脱硫风机实际运行温度低于设计温度,叶轮反复出现腐蚀该怎么处理?
A:优先排查酸露点冷凝积水问题,不能只做表面防护;基体预处理、中和除酸、涂层厚度管控、动平衡校验都是关键控制点,可以参考大型钢铁焦化企业同工况下索雷现场服务团队的在线防护实践。
Q2:大直径脱硫风机叶轮能不能不拆转子做防护处理?
A:满足内部作业安全空间条件下可以开展在线防护,施工后必须复测动平衡,避免振动隐患。
Q3:叶轮防护施工,现场容易出现哪些管控疏漏?
A:重点注意积料垢层清理、酸性介质中和清洗,防护层厚度控制,局部过厚会改变转子重量分布。
结尾
焦化脱硫风机低温冷凝腐蚀属于钢铁焦化行业共性难题,工况评估、防护工艺方案、全过程施工管控三者缺一不可。
如果现场正遇到脱硫风机叶轮腐蚀、振动异常等设备问题,可以结合自身设备实际工况,参考以上来自索雷现场服务团队的处置实践经验。
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