摘要：转台式过滤机在经过多年的使用后，出现了严重的腐蚀现象，直接影响了磷酸过滤系统的正常运行和使用，在对过滤部件进行更新改造时，通过对不同不锈钢使用材料的对比，最终选择2205双相不锈钢作为过滤机的主体设计材料，在更新改造之后，对使用效果进行了数据对比研究发现2205双相不锈钢在磷酸装置过滤机上，应用状况较好，提升了过滤机的工作效率，笔者根据近几年来的研究经验，分析了2205双相不锈钢在磷酸装置过滤机上的应用和发展状况。
关键词：双相不锈钢 磷酸装置过滤机应用
在磷酸稀酸的生产装置中，转台式真空过滤机是最重要的使用设备，转台式真空过滤机的正常运行，将直接影响到磷酸的整个生产流程，所以很多磷酸生产单位十分重视过滤机的生产维护。在生产过程当中，十分重视对过滤器的养护与维修经过多年的使用，很多过滤机出现了不同程度的腐蚀，严重制约了磷酸装置的正常使用，给企业造成了较大的经济损失，增加了生产成本。
本文以云南天安化工有限公司一期国产化示范项目为例，针对过滤机的使用及腐蚀的状况进行了分析。
一、过滤机腐蚀情况和存在的问题
1.过滤机的参数
该厂的过滤机型号hdzp-160，设备的位号为m0101a/b。在相关技术参数方面，过滤机的过滤面积为160㎡，有效过滤面积是140㎡，滤盘的数量为24。
2.腐蚀状况
随着使用年限的不断增加，两台转台式真空过滤机都出现了不同状况的腐蚀，从检修维护工作上来看，近几年来检修维护的工作量不断加大，特别是过滤机滤盘因为腐蚀问题泄日益加剧，在日常的维护和检修的过程当中，维修人员发现滤盘和滤网等很多主体部件已经出现了严重的腐蚀，表面坑洼不平，滤盘底板呈现蜂窝状，并且有变色或发黑的现象。
滤盘的初始厚度为4㎜，如今只有2.5到3.6㎜，并且有很多裂缝，通洞频繁因为腐蚀的问题导致材料发生了化学变化，在补焊之后，沿着裂缝等地区受到了热腐蚀的影响，腐蚀加剧，并且形成了越焊越漏的局面，导致整个过滤机运行状况问题频发。
滤网表面因为腐蚀已经变得坑坑洼洼，并且在断裂处已经出现了材料缺失的问题，连接的螺栓已经因为腐蚀而变小，难以进行重新的加固，导致松动问题频繁，影响了滤网的稳定性和工作。
格栅支架的断裂较多，并且厚度因为腐蚀问题直接变薄，各个地区的连接边缘受到热源影响，裂纹较多，并且滤盘盘面变形不平整，在运行过程当中很容易出现滤布刮伤、滤布通洞的问题，直接降低了过滤的效果。
3.腐蚀的原因分析
从企业建成投产以来，过滤机已经使用了十多年，并且长期运行，处在磷酸、稀硫酸、氟化氢等腐蚀性极强的介质环境当中，设备已经达到了设计使用寿命，并且在过滤介质中的氯离子的含量不断增加，加速了设备的老化。在2015年2月以后，过滤机的用水当中，氯离子的数量不断增加，而且含量越来越高，通过不断的检验取样，并得出氯离子含量。通过对此含量数据分析，在过滤机的各个部件当中，用水的氯离子均含量较高，过滤机的滤盘、滤网等主要部件为奥式体不锈钢。这种不锈钢的，主要元素是合金，并且氧化物溶于水，且耐腐蚀性较差，氯离子吸附在钢材表面的钝化膜上，容易使漏出来的有机体金属被腐蚀，产生腐蚀坑，随着时间的增加，溶解氧酸性的不断增加，一些氧化膜被溶解造成了孔洞的迁移，使得金属又发生了进一步的水解，如此循环，奥体式的不锈钢腐蚀速度不断加快，并且孔深方向不断发展，形成穿孔和变形。
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二、2205双相不锈钢的应用
2205双相不锈钢在应用的过程当中抗腐蚀性较强由于转台式真空过滤机的腐蚀已经很严重，造成了设备的使用性能下降，直接制约了企业的正常生产和经营运行，因此需要对设备进行更新改造，同时考虑到过滤介质当中的氯离子含量较高，需要选用耐氯离子腐蚀性较好的2205双相不锈钢作为设备的主要建筑材料。
1.2205双相不锈钢的化学成分
早期的双相不锈钢在设计过程当中可以那中等强度的均匀腐蚀和氯应力腐蚀断裂，但是由于焊接会导致双相不锈钢的耐受程度下降，为了改善这一问题，2205双相不锈钢中加入了氮元素，并且通过热处理，这种不锈钢会产生奥氏体相和铁体铁素体相平衡的显微组织机构，使其具有更好的耐腐蚀性，比普通的奥氏体不锈钢的两倍还高，并且在焊接过程当中使用性能较好。
2.2205双相不锈钢和316L不锈钢的性能对比
2205双相不锈钢的屈服强度明显高于普通奥氏体不锈钢，并且具有足够的成型塑韧性，由于其制成的制造储罐或压力容器厚度明显比奥氏体要薄，能够节约建筑材料，降低设计成本，2205不锈钢有优异的耐应力腐蚀破裂能力，特别是在氯离子环境下，能够适用于多种介质，并且腐蚀性较好，超级双相不锈钢的耐腐蚀性极强，在一些醋酸和甲酸介质当中可以取代高合金奥氏体不锈钢，提高设备的使用寿命。与合金含量的相当的奥氏体不锈钢相比，2205不锈钢的耐磨性和抗腐蚀性明显优于传统的奥氏体不锈钢，线性膨胀系数明显低于奥氏体，不锈钢与碳钢相近，并且能够与碳钢进行直接的连接，可以直接应用于生产复合板或衬里。在动载静载进展的条件下，与奥氏体不锈钢相比，2205不锈钢具有更高的能量吸附能力，能够应对冲撞、爆炸等突发事件。
但是与316L不锈钢相比，2205双相不锈钢也存在着一定的劣势，它的应用普遍性和多面性较差，使用温度必须控制在250℃以下，并且2205双相不锈钢的塑韧性和冷热加工工艺以及成型性不如奥氏体不锈钢，存在着中温脆性区，所以在焊接过程当中，必须严格控制热处理温度和焊接工艺，避免焊接问题的出现，降低产品的使用性能，并且在价格方面，2205不锈钢并没有全面的价格优势材料，备件全套约为228万元，316L设备备件价格总体为230万元，价格大致相当。
3.原有设备的拆除与新设备的安装
为了保证设备的拆除和安装质量，工厂委托设备生产厂进行了设备的维修和检查，在设备的拆除过程当中，拆除了原有的螺运机、充水盘、料浆区罩，将各部件进行分不留，出，因为一些设备已经出现了严重的腐蚀现象，所以需要将腐蚀变形严重的碳钢部件进行一并拆除和更换。
在设备的安装上，安装中心筒、错气盘，支撑架导管、2205材料滤盘，其中盘面的平整度直接影响了设备的安装质量，所以在现场拼接的过程当中，需要对盘面进行不断的调教，整个滤盘盘面呈现圆形，内径为5米，外径为15.5米，在安装过程当中，需要对盘面的平整度进行不断的检测，来保证误差出现在允许的范围内，盘面的内外连接需要光滑平整，在设备的运行和使用过程当中，两台过滤机经过不断的更新检修，对其性能恢复状况进行了测试，在测试之后，发现过滤机的改造措施效果良好，直接延缓了设备的腐蚀进度，延长了使用寿命，解决了原有过滤机，因为腐蚀造成的漏点过多，盘面不平整的问题，生产效率和运行速度大幅度提升。
总之，在2205双相不锈钢悠悠和发展的过程当中，它能够有效的延长过滤设备的使用寿命，并且能够提高生产效率，在更新改造完成之后，设备的运行效率和运行质量大幅度提升，而且能够有效的促进了运输设备的稳定运行，为设备的正常生产创造了良好的条件，减少了环境污染和腐蚀，有利于资源节约和环境保护，因此，值得大范围的推广。
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论文作者:夏志毅
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/10/1
标签：过滤机论文; 不锈钢论文; 奥氏体论文; 设备论文; 磷酸论文; 过程论文; 转台论文; 《基层建设》2018年第24期论文;