氣化爐壓力參數直接關(guān)系到造氣工段穩定運行和安全生產(chǎn),是操作過(guò)程自動(dòng)化控制中的一個(gè)重要工藝指標。它直接參與了氣化爐安全聯(lián)鎖停車(chē)動(dòng)作,因此壓力儀表選型需要得到重視,選擇技術(shù)可靠且使用壽命較長(cháng)的儀表來(lái)確保采集有效準確的工藝參數。氣化爐壓力測量基本選型采用壓力變送器得到諸多設計單位及用戶(hù)企業(yè)的共識,但是忽視氫脆現象、不注意壓力變送器測量膜片選型的案例時(shí)有發(fā)生,這種情況需要引起重視并值得深思。
根據相關(guān)資料,目前常見(jiàn)的氣流床造氣爐測點(diǎn)處工況溫度參數為250℃,工況壓力參數為3.75MPa,合成氣中氫氣含量不低于30%(摩爾分數),則合成氣中氫氣分壓不小于1.125MPa(3.75MPa×30%=1.125MPa)。該工況屬于高溫臨氫場(chǎng)合,即流體最高操作溫度超過(guò)200℃且流體中氫分壓超過(guò)0.7MPa的工藝環(huán)境。高溫臨氫場(chǎng)合下金屬設備極易發(fā)生氫脆現象,并且隨著(zhù)環(huán)境溫度、壓力及氫氣濃度的增加,氫脆現象會(huì )愈加顯著(zhù)(其中環(huán)境溫度是最為關(guān)鍵的影響因素)。因此造氣爐壓力變送器的測量膜片需要具備防止氫氣滲透的功能,減小氫脆現象的影響。
由于金具備細密的晶格點(diǎn)陣,因此氫不易滲透或溶解在金材料內部。此外金是非常穩定的金屬元素,具備良好的抗腐蝕性能及延展性,可以制作成極薄的抗腐蝕涂層。針對這種特性,目前全球諸多知名的壓力變送器供應商(日本橫河、日本富士電機、美國霍尼韋爾、淮安嘉可)研發(fā)了鍍金膜片型壓力變送器,通過(guò)鍍金涂層可以對測量膜片形成保護膜,有效隔離并防止氫氣滲透,從而顯著(zhù)降低了氫脆現象的影響。該工藝采用高溫長(cháng)時(shí)間燒結技術(shù),在壓力變送器隔離膜片(材質(zhì)為316L奧氏體不銹鋼)表層鍍上一層黃金鍍層(減少氫滲透作用),黃金鍍層基面再鍍上一層陶瓷鍍膜(用于隔離氫)。這種雙層鍍膜質(zhì)地致 密均勻、堅固耐腐、不受應力影響,鍍層極?。ㄍǔ2蛔?μmm)不影響測量精度,較之純金膜片造價(jià)低廉且性能不受影響。采用鍍金膜片型壓力變送器,能夠滿(mǎn)足煤造氣裝置造氣爐的工藝要求,適宜于高溫臨氫場(chǎng)合下長(cháng)期使用。這種新式的壓力變送器在煤造氣行業(yè)已得到逐步推廣,根據企業(yè)反饋結果使用性能和儀表壽命明顯優(yōu)于普通的壓力變送器。