简述制酸项目补偿器的使用特点

近年来随着社会的需求量的增加，我国化工行业的制酸项目不断涌现，工程也是越做越大，从15万吨/年到30万吨/年直至现在的80万吨/年，和它相配套的补偿器在设计选型、制作 、使用等方面应遵循硫酸项目的几大特点而制作专用补偿器 。
一、制酸项目特点：

制酸项目整个管系布置非常紧凑，诸多空间位置不宜布置固定托架或吊架，往往需要补偿器来承受管系的自身重量，对补偿器的元件部分的刚度、结构件的强度提出了较高的要求。另外，为减少热损耗保护补偿器元件不受空气中二氧化硫、三氧化硫腐蚀。生产厂家基本上都会做外保温。而一般保温材料中都含有氯离子，因此波纹元件部分必须考虑再次保护；还有整个管系温度较高、介质含二氧化硫和三氧化硫腐蚀气体较多，消除应力腐蚀对波纹元件部分的选材提出更高要求（建议选用SUS321、SUS316L）。因为每段的温度差异很大。因此在做外保温时，外保温层的厚度也应不尽相同；还有众所周知补偿器的实际使用寿命受应力腐蚀的影响教大，腐蚀是补偿器失效的主要原因。因此对补偿器在制造中，消除残余应力的程度直接决定补偿器的使用寿命。
二、建议使用补偿器防护罩

建议使用的理由：前面我们提到外保温层中氯离子对元件部分会产生很大的伤害，采取防护措施。推荐使用外保护罩,其作用有以下几点：能提高补偿器的强度，减少甚至避免搬运中元件与端管间环焊受到过大拉力而撕裂，还可减少元件因受撞击而变形；可防止在安装时撞击及系统安装时的飞溅渣及焊渣溅附元件表面造成伤害。当然也能有效阻止保温层中氯离子附着元件表面，减少因此产生的应力腐蚀。
三、保温层厚度的选择

依照化工行业制酸项目中补偿器使用厂家多年实践经验总结保温层厚度（δ）选用的一般原则：当温度≤350℃时，厚度选用200毫米；当温度＜480℃而＞350℃时厚度选用250毫米；当温度≥480℃时厚度选用280毫米。
四、根据制酸项目特点，总结出设计选型应遵循的一般原则：补偿器的补偿量应设取得大一点，余量放得多一些，尤其是附近有支管和阀的地方；波纹元件尽量取单层、稍厚些；对于高位处，大横向位移，小通经管段处，尽量不用复式拉杆而采用铰链型。

有关腐蚀的几个问题：                           
1什么叫腐蚀？
由于外界介质的化学或电化学作用而造成物体的变质损坏的现象或过程称为腐蚀。
2、什么叫晶间腐蚀？产生晶间腐蚀的原因是什么？
腐蚀从表面沿晶间深入内部，外表看不出腐蚀迹象。晶间腐蚀是由于晶界沉淀了杂质 ，或某一元素增多或减少而引起的。以奥氏体不锈钢为例，它在焊接时焊缝两侧2到3毫米处可被加热至400℃到910℃。这时晶界的铬和碳化合生成CR23C6从固容体中析出，由于铬流动很慢，不易从晶内扩散到晶界因此形成贫络区，在适合的腐蚀溶液中，就形成“炭化铬《阴极》”“贫铬区《阳极》”电池，使晶界贫铬区产生腐蚀。
3、对奥氏体不锈钢的晶间腐蚀有什么防止方法？
1）热处理法（也称固溶化处理），将材料加热到1100℃随即水湛，因为在1100℃时炭化铬被溶解，可得到均一合金钢。
2）加入与碳素的亲合力比铬更强的元素，例如钛和镍元素。
3）将碳的含量降低到0．03%以下，使产生的炭化铬量少，就不至引起晶间腐蚀。        
什么叫应力腐蚀？产生应力腐蚀在什么情况下？用什么方法防止应力腐蚀？
金属和合金在腐蚀与应力的同时作用下产生的腐蚀称为应力腐蚀。应力腐蚀只发生在一些特定的“材料—环境”体系中。

例如“奥氏体不锈钢—氯离子”，“碳钢—三氧化氮”等体系中。当然还必须存在应力（外力或焊接、冷加工等产生的残余应力。
一般应力腐蚀的裂纹有两种，一种沿晶界发展，称为晶间破裂；另一种穿过晶粒，称为穿晶破裂。也有混合型如主缝为晶间裂，支缝为穿晶型。
防止的方法主要有：
一般通过热处理消除或减少应力；设计中取低于临界应力腐蚀破裂强度值；改进设计结构，避免应力集中；表面施加压应力；采用电化学保护、涂料或缓蚀剂等。
什么叫应力腐蚀破裂？那些“环境—材料”体系引应力腐蚀破裂？
在一定的温度条件下，金属在应力和腐蚀共同作用下所引起的破裂叫应力腐蚀破裂。由于破裂是脆性的没有明显的预兆，容易造成灾难性的事故。
可引起的“材料—环境”有：
1）材料为碳刚或低合金钢，环境为碱液。例如硝酸盐溶液、无水液氨、硫化氢、醋酸等。
2）材料为奥氏体不锈钢，环境为氯离子、氯化物、水蒸汽、湿硫化氢、碱液等。
3）材料含钼奥氏体不锈钢，环境为碱液、氯化物水溶液、硫酸加硫酸铜的水溶液等；
4）材料为黄铜，环境为氨气及溶液，氯化铁湿二氧化硫等。
5）材料为钛，环境为含盐酸的甲醇、乙醇、熔融氯化钠等。
6）材料为铝，环境为硫化氢、海水等。
几种补偿器常用材料的介绍
常用奥氏体300系列：SUS316L 主要成分022Cr17Ni12Mo2，耐温550℃，耐酸碱性能好。含MO2量大，利于焊接提高焊接质量。耐应力腐蚀强；SUS316 主要成分为0Cr17NI12MO2，耐温500℃左右，耐酸碱性能较好，焊接性能好；

SUS304L 主要成分00Cr19Ni9，耐温500℃，304主要成分0Cr18Ni9，耐温450℃；

SUS310L 主要成分0Cr25Ni20，耐温900℃左右。

制酸项目的补偿器需要满足以下使用特点：

1. 结构强度高：由于制酸项目的管系布局紧凑，补偿器需要有较强的刚度和结构强度来支撑管道重量。
2. 耐腐蚀性好：由于制酸环境中存在二氧化硫、三氧化硫等腐蚀性气体，补偿器的材料必须具备优良的耐腐蚀性能，建议使用SUS321或SUS316L材质。
3. 保温需求：为防止热损失并保护补偿器不受氯离子等腐蚀，通常外部会添加保温层，并根据不同的温度选择合适厚度的保温材料。
4. 防护措施：为防止保温材料中的氯离子侵蚀补偿器，推荐使用外部保护罩，提高补偿器的机械强度和耐腐蚀性。

总之，制酸项目的补偿器设计需兼顾结构强度、耐高温、耐腐蚀性能及有效的保温与防护措施。
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