煙道ガス燃焼 LiBr 吸収ユニットの HTG の熱交換器チューブに ND 鋼が一般的に使用されるのはなぜですか?

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煙道ガス燃焼 LiBr 吸収ユニットの HTG の熱交換器チューブに ND 鋼が一般的に使用されるのはなぜですか?

HTGの熱源は煙道ガス燃焼式臭化リチウム吸収ユニット石油またはガスボイラーから排出される高温の排気ガス(通常 300°C 以上)です。

1. 根本原因:硫酸露点腐食

高温の排ガスがHTGの熱交換器チューブ束を通過すると、チューブ内の臭化リチウム(LiBr)溶液が加熱されます。同時に、排ガス自体も冷却されます。排ガス温度が「酸露点」を下回ると、問題が発生します。排ガス中のSO₂が部分的にSO₃に変換されます。SO₃は水蒸気(H₂O)と結合して硫酸(H₂SO₄)蒸気を形成します。

この硫酸蒸気は、露点以下の温度で金属表面(熱交換管の外壁など)に凝縮し、高濃度の硫酸液滴を形成します。凝縮した硫酸によって引き起こされるこの腐食は、硫酸露点腐食と呼ばれます。これは、極めて急速な腐食速度を伴う、低温電気化学的腐食の深刻な形態です。

2. 普通の鋼(炭素鋼など)が効果がないのはなぜですか?

炭素鋼(例:Q235):希硫酸環境では実質的に耐食性を示しません。硫酸は鉄と急速に反応して硫酸第一鉄を形成し、壁の減肉、穿孔、機器の故障を加速させます。

一般的なステンレス鋼(例:304):一般的な酸・アルカリ腐食には耐性がありますが、硫酸、特に中濃度の硫酸に対しては耐性が低いです。また、塩化物イオン(排気ガスや環境中に存在する可能性があります)も応力腐食割れを引き起こす可能性があります。

3. ND鋼の利点

硫酸露点腐食に対応した設計

ND鋼(09CrCuSb)は、硫酸露点腐食に特化して設計された耐食鋼です。独自の合金設計により、この特殊な腐食に対抗します。コア合金元素:銅(Cu)とアンチモン(Sb)(Sb)。

これらの元素は腐食の初期段階で鋼鉄表面に濃縮され、密度が高く、安定しており、密着性の高い複合硫酸塩腐食生成物保護層を形成します。

この保護層は、硫酸溶液と鋼板との接触を効果的に遮断し、腐食の進行を大幅に遅らせます。炭素鋼との性能比較:

国家基準と広範なエンジニアリング実践に基づき、同一の模擬硫酸露点腐食条件下で、ND 鋼は一般炭素鋼より 10 倍以上の耐腐食性を示します。

これにより、ND鋼製設備は同等の腐食環境において、数倍の耐用年数を達成できます。腐食穿孔によるダウンタイム、メンテナンスコスト、部品交換費用を大幅に削減し、設備の長期安定稼働を保証します。


投稿日時: 2025年9月24日