Zastosowanie stali 1.4404 na kondensacyjny wymiennik ciepła przy oczyszczaniu spalin

Proszę o informację czy istnieje jakieś zagrożenie korozyjne dla zastosowania stali 1.4404 do budowy wymiennika ciepła kondensującego parę wodną zawartą w spalinach. Wymiennik pracuje w instalacji IOS na wyjściu z instalacji przy temp. 50-60stC. Natomiast problemem może być brak stałości zawartości siarki i chloru w spalinach (chwilowe piki). SO3 - 23,7 mg/m3u; HCl - 3 mg/m3u; HF - 0,498 mg/m3u; NOx - 140 mg/m3u; wilgotność 100%.

 

W instalacjach odsiarczania spalin (IOS) - Flue-gas desulfurization (FGD) do budowy wymienników ciepła kondensujących parę wodną zawartą w spalinach należy zastosować stale nierdzewne odporne na korozję wżerową i szczelinową. Do tego celu stosuje się minimum stale nierdzewne austenityczne, wysokostopowe austenityczne stale nierdzewne, stale typu duplex oraz stopy niklu. Dla podanych warunków pracy gatunek 1.4404 (S31603) spełnia wymagania lecz może ulec korozji w wyniku chwilowych skoków stężeń podanych substancji i w zależności od wartości chlorków obecnych w instalacji. Wartość występujących wahań powinna być znana i przewidziana w trakcie doboru stali. Ponadto, odporność na korozję stali w danych warunkach zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury eksploatacji. W takich warunkach minimum stanowi gatunek 1.4404 (S31603), który może nie gwarantować trwałości przy występujących wahaniach stężeń chlorków i siarczków. Pomimo tego w wielu instalacjach FGD stel typu 1.4404 (S31603) z powodzeniem jest stosowana w umiarkowanych warunkach w absorberach do odsiarczania gazów [1].

Kolejno podano gatunki o rosnącej odporności korozyjnej, które z powodzeniem są stosowane w instalacjach IOS i mogą być eksploatowane w podanych oraz bardziej agresywnych warunkach pracy instalacji: gatunki stali nierdzewnej typu duplex 1.4462 (31803) i 1.4501 (S32760), austenityczna wysokostopowa stal nierdzewna 1.4547 (S31254) oraz austenityczny stop niklu z 6% dodatkiem Mo (N08367).

Dobór materiału do pracy w instalacjach odsiarczania spalin powinien być dokonany w oparciu o występujące stężenie chlorków, wartość skroplin pH oraz obecność innych związków powodujących zjawiska korozji stali (kwas siarkowy). W literaturze są dostępne opracowania na ten temat wraz z wynikami badań stali nierdzewnych w eksploatowanych instalacjach [1-3].

 

Literatura

[1]. High performance stainless steels, Nickel Development Institute, www.nickelinstitute.org

[2]. Charles Stinner, Jason Wilson, UNS N08367 Alloy Superaustenitic Stainless Steel for Air Pollution Control Equipment, content.rolledalloys.com

[3]. Acom 4-2010, A corrosion management and applications engineering magazine from Outokumpu, www.outokumpu.com