炼油设备的腐蚀机理

炼油设备的腐蚀机理
炼油设备的腐蚀机理

炼油设备的腐蚀机理

李超1,李嘉爽2

(1.大港石化公司工程管理部;2.大港石化公司第四联合车间)

摘要:石油工业的高速发展使得石油开采程度日益增大,而石油的过度开采使得石油

品质日益劣化,石油品质下降对炼厂的直接影响之一就是炼油设备的腐蚀破坏,本文

章主要根据炼厂设备的腐蚀环境对其不同类型的腐蚀的机理进行分析,并提出相应的

防护策略。

关键词:炼厂设备;腐蚀环境;腐蚀介质;防腐

1引言

国民经济和社会发展的第十一个五年计划成功收官,第十二个五年计划正在平稳快速健康进行中,随着经济规模的不断扩大,石油消费量持续增长,作为基础能源和原材料产业的石油工业也取得了巨大进步,在社会发展中发挥着不可取代的作用。作为石油工业的重要板块,炼油行业在占据着举足轻重的地位。2006年~2011年,我国炼油能力从3.69亿吨/年提高到5.4亿吨/年,年均增长10.2%,仅次于美国,位居世界第二,占世界炼油总能力的比例从8.3%上升到11.8%,中国正在从炼油大国向炼油强国迈进[1]。

但是作为不可再生资源,随着石油开采量的增加,许多油田的开采进入中后期,原油资源日趋恶化,含水量、含硫量、重金属及酸值都在不断增加,这些不利因素给石油加工带来的直接影响就是炼油设备的腐蚀。此外,设备材质和运行环境等其他方面都会引起设备的腐蚀问题。一方面,设备的腐蚀问题不仅造成装置被迫停工甚至人员伤亡等事故,影响企业的运行周期和安全生产,造成重大的直接或间接经济损失;另一方面,腐蚀也会造成一定程度的环境污染和资源的浪费。例如,某石化厂引进的发电机组的余热锅炉运行156小时后发生蒸汽管漏水事故,燃气进口温度为518℃,出水温度为200℃,蒸发管95mm×50.8mm×4.5mm,材质为ASTM A192高压锅炉管,工作压力1.57MPa,经调查事故的原因是内壁腐蚀坑和腐蚀穿孔引起蒸发管泄漏;某厂热裂化车间的四台不锈钢换热器管束(材质为日产SUS321不锈钢)在使用2~4年后先后发生严重损坏,管材

表面出现大量宏观裂纹,经过分析,损坏原因是运行过程中的振动和壳程介质共同作用下发生的腐蚀疲劳;美国西弗吉尼亚州一家化工厂新建了一座生产装置,其仪表管路是用铜管和黄铜配件组合成。使用几个星期后,配件因应力腐蚀破裂而破坏。尽管在设备选材及工艺装置方面,已经有几十年的腐蚀防护经验,但这样的腐蚀事故在我国乃至世界的石化企业并不少见。

因此,做好腐蚀的控制工作已成为炼油企业的重要工作之一,是安全、稳定、长期运行,提高行业竞争力的保证。本文主要介绍炼油设备的腐蚀类型及可采取的防护措施。

2炼油设备的腐蚀环境及常见腐蚀介质

近几年,由于国内原油资源紧张,我们公司开始炼制进口原油,进口原油中含硫较多,对炼厂设备的腐蚀极为严重,腐蚀程度不仅与盐和硫的含量有关,还与腐蚀环境有关。腐蚀环境比较复杂,一般从环境温度和腐蚀介质角度对其进行分类,这种分类方法总体上是将腐蚀环境分为低温环境和高温环境两大类。每一类又因不同腐蚀介质的加入而分为不同的腐蚀类型[2]。所谓低温环境在炼厂通常是指温度低于230℃且有液态水存在的环境,腐蚀反应有水参与,即湿硫化氢环境,主要在电解质介质中进行,存在腐蚀电流,是电化学腐蚀的结果,由于这种腐蚀主要集中在塔顶及冷凝系统,因此又称之为塔顶冷凝腐蚀。低温湿硫化氢腐蚀(H2S-H2O)在炼厂中普遍存在,如常减压蒸馏装置塔顶挥发线及其冷凝系统的H2S-HCl-H2O腐蚀,催化装置吸收解吸系统和分馏塔顶部,焦化装置分馏塔顶的H2S-HCl-HCN-NH3-H2O腐蚀,汽柴油加氢装置分馏塔顶、稳定塔顶,加氢脱硫装置硫化氢汽提系统中的进料段、硫化氢汽提塔顶及其挥发线部位的H2S-HCl-NH3-H2O腐蚀;高温腐蚀环境则是指环境温度在240~500℃的环境,没有水的参与,腐蚀介质与金属之间发生的是化学腐蚀,如高温硫引起的腐蚀,主要包括的腐蚀类型有S-H2S-RSH(硫醇)腐蚀,S-H2S-RSH-RCOOH(环烷酸)腐蚀和H2+H2S型腐蚀。

原油的主要组成是各种烷烃、环烷烃和芳香烃,其中95%以上是碳氢化合物,这些碳氢化合物对金属设备并不具备腐蚀性,具备腐蚀性的是在石油中占5%左右的无机盐、硫化物、氮化物、有机酸、二氧化碳和水分等杂质,这些杂质虽然含量很少却影响着整个炼厂的工艺及产品质量。从腐蚀与防护角度来讲,这些杂质有的自身就属于腐蚀性介质,如硫化氢、元素硫、硫醇和有机酸等,有的杂质自身无腐蚀性但在加工中会转化为

腐蚀性介质,如无机盐水解等过程。这些少量杂质经过常减压蒸馏装置、延迟焦化装置、加氢装置、催化裂化装置等反应生成易溶于水的HCl、H2S、NH3或HCN等腐蚀性气体[3]。

以下介绍几种主要的腐蚀介质的产生过程[4]。

(1)氯化氢(HCl)

原油中的盐类主要成分是氯化钠、氯化钙和氯化镁,此外还有少量硫酸盐,在120℃以下加工原油时,氯化钙和氯化镁迅速水解产生HCl,当温度达到360℃以上时,氯化钠也开始水解产生HCl,此外,原油中还含有三氯甲烷、四氯甲烷、四氯乙烷和氯化苯等有机氯化物,它们有的是原油中固有的,有的则是清蜡剂和清洗剂中所包含的,这些有机氯化物中的30%左右会在蒸馏过程中通过催化裂化和焦化过程分解成HCl。蒸馏过程中HCl随同原油中的水分一起挥发冷凝,形成PH值较低的盐酸冷凝液,其具有强烈的腐蚀性,常常造成常减压装置常压塔顶部、冷凝冷却器管线的露点腐蚀。HCl对碳钢的腐蚀基本为均匀腐蚀并伴随着氢脆的发生,对不锈钢的腐蚀主要为点蚀。

(2)硫化氢(H2S)

硫腐蚀贯穿于炼油全过程,原油中的硫主要以硫元素和硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物以及噻吩等化合物的形式存在。原油的腐蚀性强弱与含硫量高低并无精确的对应关系,而是取决于硫化物的种类、含量及其稳定性。一些硫化物在原油蒸馏过程中、进入渣油系统后的催化裂化和焦化过程中或加氢条件下会分解产生H2S,参与腐蚀反应的有效硫即为单质硫、H2S、硫醇等活性硫及上述易分解为H2S的硫化物。有效硫含量越高对炼油设备的腐蚀性就会越强,如果原油中的非活性硫易转化为活性硫,即使原油中含硫量很低也会对设备造成腐蚀,因此硫腐蚀会涉及炼厂装置的各个部位。

(3)氮化物

氮化物腐蚀主要指氨气(NH3)和氰化氢(HCN)产生的腐蚀。原油中的氮化合物主要有吡啶、吡咯及其衍生物。一般而言,原油中氮化合物的热稳定性良好,在蒸馏和常减压装置中分解很少,主要是在反应温度较高的热裂化、催化裂化及焦化装置中分解产生可挥发性的NH3和HCN。

(4)有机酸

原油中腐蚀性有机酸主要指环烷酸。环烷酸是各种酸的混合物,主要存在于柴油和

轻润滑油馏分中,通常是以原油的酸值大小判断环烷酸的腐蚀性。环烷酸在220℃以上才会发生腐蚀且在高流速部位腐蚀明显,如加热炉出口,塔进料口附近都会发生环烷酸腐蚀。

3炼油装置中常见的腐蚀类型及腐蚀机理

低温环境和高温环境的不同腐蚀类型发生在炼厂各个装置的设备中,腐蚀类型不同,腐蚀机理也不尽相同,表现出不同的腐蚀形态。以我公司的几套主要装置为例具体说明不同环境下各腐蚀类型的机理。

常减压装置作为炼厂中的龙头装置,是石油加工过程中最易受到腐蚀破坏的装置,该装置不同位置受到的腐蚀类型也是不尽相同的。

常减压塔的塔顶、塔体、填料、部分挥发线、冷凝冷却器以及油水分离器等部位发生的腐蚀破坏属于低温的HCl-H 2S-H 2O 型腐蚀,根据装置材质不同,腐蚀表现出的形态不同。若为普通碳钢,则为均匀腐蚀,设备均匀减薄,若为Cr 钢则为点蚀,会有腐蚀坑出现,若材质为1Cr18Ni9Ti 钢则会出现应力腐蚀开裂。冷凝冷却部位的腐蚀是最为严重的,这主要是由于原油中的盐分水解出HCl ,硫化物分解成H 2S ,二者同为气态时对设备没有腐蚀或者腐蚀很轻,但在蒸馏过程中一同挥发进入冷凝冷却系统,有了液态水的介入,三者一起组成一个腐蚀性强烈的循环性“盐酸腐蚀环境”对设备造成腐蚀。具体过程如下:

222Fe HCl FeCl H +→+

22FeCl H S FeS HCl +→+

22Fe H S FeS H +→+

222FeS HCl FeCl H S +→+

生成的FeCl 2易溶于水,可以被溶液冲掉,失去FeS 保护膜的设备,再次与H 2S 反应生成FeS 膜,FeS 膜再次被HCl 分解失去保护作用,如此反复循环,加重了设备的腐蚀。

减压装置的加热炉、分馏塔底及对应的塔底管线和换热器等部位是高温部位,其腐蚀类型是S-H 2S-RSH (硫醇)型。此类腐蚀发生的温度范围为240℃~500℃,为均匀腐

蚀,表现为设备厚度均匀减薄。腐蚀的机理为有机硫化物转化为硫化氢和元素硫,其中元素硫比硫化氢活性更强,腐蚀性就更大,它们以及硫醇与设备表面直接作用产生腐蚀,过程见下列式子:

22Fe H S FeS H +→+

2222RCH CH SH Fe RCH CH FeS H +→=++

在这种活性硫的腐蚀过程中,会出现腐蚀的减速倾向,由于生成的硫化铁膜覆盖在设备表面阻止了腐蚀反应的继续进行,因此开始腐蚀速度很大,一个过程之后腐蚀速度会减慢横定下来。发生此类腐蚀的部位还包括焦化装置的加热炉、分馏塔底及相应底部管线等部位。

常减压炉的出口、常减压转油线、常减压塔进料段的塔壁等部位属于高温部位,发生的腐蚀类型为S-H 2S-RSH-RCOOH (环烷酸)型腐蚀。此类腐蚀的形态根据流体流速的不同表现为带有锐角边的腐蚀坑和腐蚀槽,低速部位为尖锐的腐蚀孔洞,高速部位则是顺着流速方向出现的腐蚀槽。此类腐蚀的过程是环烷酸与设备表面直接作用,反应为

222()RCOOH Fe Fe RCOO H +→+

222()RCOOH FeS Fe RCOO H S +→+

同时环烷酸与高温硫腐蚀的产物硫化亚铁反应,这样不但破坏了FeS 钝化膜的保护作用,使设备露出新鲜表面而遭到进一步腐蚀,同时产生的硫化氢又进一步促进了腐蚀的进行。发生此类腐蚀的部位还有催化和焦化装置的重油管线、加热炉管、分馏塔及相对应的管线换热器等部位。

炼厂中的液化石油气罐、加氢装置和脱硫装置中后冷器内浮头螺栓所处的环境是低温的H 2S-H 2O 腐蚀环境。其腐蚀形态主要为硫化物的应力腐蚀开裂或氢鼓泡。其腐蚀过程用式子表示为:

2H S H H S +-+ 2H S H S -+-

+ 环境中的H +、HS -、S 2-和H2S 分子对设备的腐蚀表现为氢去极化作用,反应过程如下:

阳极:22Fe Fe e +→+ 22Fe S FeS +-+→

或 2F e H S F e S H

+-++→+ 阴极:2222H e H H +-+→→

设备在H 2S 水溶液中一方面发生阳极反应生成FeS 引起腐蚀,另一方面,在阴极产

生的氢会向设备中渗透并扩散,引起设备氢脆、氢鼓泡直至引起硫化物的应力腐蚀。

炼厂中的腐蚀类型还有催化裂化装置解吸系统发生的低温H 2S-HCN-H 2O 型腐蚀。

此类腐蚀形态主要表现为设备的均匀腐蚀、氢鼓泡和硫化物应力腐蚀开裂。原油中硫化物在催化裂解过程中分解产生硫化氢,元素硫在裂解温度下与烃类反应生成硫化氢,同时原料油中氮化物也发生裂解产生NH 3和HCN ,在解吸系统有水存在时便构成了HCN-H 2S-H 2O 腐蚀环境。腐蚀过程首先是硫化氢在水中发生水解

2H S H H S +-+ 2H S H S -+-

→+ 设备在H 2S 水溶液中会发生电化学反应:

阳极: 22F e F e e

+→+ 二次过程:22Fe S FeS +-+→ 2F e H S F e S H

+-++→+ 阴极: 2222H e H H +-+→→ 22H H →

一方面,阴极反应生成氢会向设备中渗透并扩散,引起氢脆、氢鼓泡,甚至发生硫

化物的应力腐蚀开裂。另一方面,CN -的存在瓦解了设备表面FeS 的保护作用,产生络

合离子46()F e C N -,加速了腐蚀反应的进行。络合离子46()F e C N -继续与Fe 2+反应,生成白

色的Fe 2[Fe(CN)6],继续氧化最终生成蓝色的Fe 4[Fe(CN)6]3沉淀,这就是在催化装置的解吸吸收塔和油气分离器冷凝水中经常出现蓝色物质的原因。

炼厂中的脱硫再生塔的塔顶冷凝冷却系统的馏出管线、冷凝冷却器及回流罐的酸性

气体部位发生的是低温CO 2-H 2S-H 2O 型腐蚀。主要表现为氢鼓泡及焊缝开裂。此类腐蚀的主要腐蚀因素还是H 2S 和H 2O ,即H 2S-H 2O 腐蚀环境,原料气中存在的HCN 会加速H 2S-H 2O 环境下的应力腐蚀开裂。

在干气及液化石油气脱硫的再生塔、富液管线、再生塔底重沸器及复活釜及其他处

理二氧化碳的装置发生的腐蚀为低温的RNH 2(乙醇胺)-CO 2-H 2S-H 2O 型腐蚀,此类腐

蚀的主要因素是CO 2和胺,随着原料气中CO 2含量的增加而增加,主要表现为设备的应力腐蚀开裂和均匀减薄。腐蚀反应的过程为:

223222()Fe CO H O Fe HCO H ++→+

32322()Fe HCO FeCO CO H O →++

二氧化碳腐蚀的产物Fe(HCO 3)2和FeCO 3易溶于水,在有游离水的情况下会在局部生成碳酸,碳酸会直接腐蚀设备,起反应为:

2332Fe H CO FeCO H +→+

胺、二氧化碳及设备焊后残余应力的共同作用可引起再生塔及高温胺液管线焊缝处应力腐蚀开裂,这是一种碱性介质下由碳酸盐引起的应力腐蚀开裂。乙醇胺(RNH 2)是此种环境下的另一个主要因素,RNH 2本身对设备的腐蚀作用不强烈,但是在长时间循环脱硫使用过程中,一部分RNH 2氧化降价转化为不适宜丛酸气吸收剂的物质,这种物质使设备受到强烈的腐蚀破坏。

在加氢装置的加氢反应器、反应产物换热器及相应的管线等部位发生的腐蚀类型是高温环境的H 2+H 2S 型腐蚀。此类腐蚀形态表现为设备均匀腐蚀、氢脆及氢腐蚀。不同温度流体、氢分压和不同浓度的硫化氢形成了高温H 2+H 2S 腐蚀环境。该环境中比单独的氢或硫化氢腐蚀要剧烈得多,这是因为该环境下的高温高压氢不仅直接对设备造成腐蚀破坏,还会对高温硫化氢的腐蚀起促进作用。在加氢装置中,设备与含氢的高温高压流体接触时产生表面脱碳,但温度超过200℃,压力超过13kg/cm 2时,还会产生内部脱碳,即氢腐蚀。过程是氢原子渗入设备中,与铁的不稳定碳化物作用生成了甲烷,这一反应过程从设备的表面开始逐渐向内部推进,当生成的甲烷气体无法外逸时便形成了高达几千大气压以上的压力,因此不仅设备表层和里程脱碳脆化,严重时还会发展成为鼓泡开裂。所以,高温H 2+H 2S 型腐蚀是H 2和H 2S 共同作用的结果。

综上所述,在炼厂设备中的不同部位发生着不同形式的腐蚀类型,只有充分了解分析这些腐蚀发生的部位、形态和机理,才能在实际中采取合理有效的腐蚀防护措施,保证生产安全进行。

4炼厂中常采取的腐蚀防护措施

炼油设备的腐蚀防护基本从原料、工艺和选材三个方面进行。

第一,提升原油品质。主要是努力优化原有开采工艺;拓展原油的资源市场,采购优质原油。

第二,采取工艺防腐措施。由于腐蚀介质主要来源于原油中的杂质,因此可以采取在炼制前除去腐蚀介质,或者通过添加缓蚀剂等物质降低腐蚀介质活性,从而减缓腐蚀进度的方法。目前国内外炼厂采用的工艺对策多为“一脱四注”的方法,即常减压装置上原油脱盐、脱水后注碱、塔顶挥发线注氨和水、注缓蚀剂。“一脱四注”工艺是控制低温部位腐蚀的有效措施。常减压蒸馏装置冷凝冷却系统发生腐蚀根本原因就是原油含盐,对此采取的对策就是原油深度脱盐。对于含盐量较高的原料油,仅脱盐就可以大大降低腐蚀程度;对于含盐量较低的原油则需要深度的二次脱盐才能有效控制腐蚀。原油注碱一般是指在原油泵入口和出口,加热炉入口、转油线等部位注入NaOH或NaOH与NaCO3的混合液,目的一个是将原油脱盐后仍残留的MgCl2和CaCl2转化为不易水解的NaCl,以便减少HCl的生成;另一个是可以中和原油中固有的酸性物质和部分硫化物以及加热过程中已经生成的HCl,有效控制腐蚀进程。注氨主要是为了中和蒸馏塔塔顶馏出物中的氯化氢和硫化氢而在塔顶注入液氨或氨水,注氨后出现的氯化铵沉积可以通过加大洗涤水的注入量洗掉。采取脱盐、注碱、注氨水措施后,严重的腐蚀基本可以得以有效控制,但是由于工艺及其他原因仍不能在冷凝前完全将酸性物质中和,所以还需要在塔顶挥发线注入一定的缓蚀剂。采取了适当的工艺对策后还要随时进行效果监测,以便能随时了解设备的腐蚀现状与发展趋势[5]。

第三,合理选择设备材质。可以选用新型耐腐蚀材质,或者在设备材料表面进行材料改性。现在采用较多的材料表面改性技术主要包括渗铝、金属烧结涂层、耐蚀涂料和表面化学镀等技术。渗铝技术在耐高温硫、环烷酸、二氧化碳、低温硫化氢、高温氧化等腐蚀环境中都具有良好的耐蚀性;金属烧结涂层主要是为了解决工业加热炉、锅炉对流室等部位的露点腐蚀问题;采用耐蚀涂料目的是将设备表面覆盖,使其与腐蚀环境隔离,以此减弱环境对设备的腐蚀;化学镀是利用了还原剂的还原作用是溶液中的金属离子选择性地在设备表面还原析出成为金属镀层,从而保护设备表面。

5结语

设备腐蚀是石油炼制企业的“重灾区”,随着劣质原油加工量的增加,以及国家对生产安全和环境保护的要求越来越严格,对腐蚀防护的要求也越来越高。虽然已经采取了一些措施,有了一定的成效,但是与发达国家相比还是有一定的差距,生产设备的腐蚀隐患依然存在,仍然需要我们石油炼制企业极大对腐蚀防护的重视,开发新工艺新设备,进一步对设备腐蚀现状进行分析研究,认识腐蚀的机理,并加强国内外技术交流与合作,使企业不断适应石油行业发展的要求。

参考文献

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[5]王百森.炼油装置全面腐蚀控制体系建立与运行[J].石油化工设备,2009,5(38),69-72.

炼油装置的腐蚀概况

炼油装置腐蚀概况及腐蚀监测技术的应用摘要:文章主要针对一些易发生腐蚀的炼油装置及现如今的腐蚀概况做了 一些统计介绍,并且对腐蚀机理做了初步的分析论证;然后综合列举了现有的一些有效地,在各大炼厂广泛运用的一系列腐蚀检测技术;最后针对一些主要的腐蚀建议采取相对应的防腐措施。 关键词:炼油装置腐蚀概况监测技术防护措施 前言 在石油的开采和冶炼的工程中我们需要用到很多的机械加工辅助设备,由于这些设备所处工作环境的恶劣以及保养不周等因,在设备使用过程中会经常发生腐蚀现象,这种现象不仅破坏了石油化工设备,而且由于设备的损害,导致石油的生产率下降,并且污染了周围的环境,下面我们针对这些常见的石油化工设备的腐蚀问题进行简单的分析,为我们以后的生产中作为参考,来预防这一问题的发生。 一、国内炼油厂设备腐蚀概况 国内炼油厂原油主要由国内各油闲生产的原油和进口原油两部分组成,炼油厂设备发生腐蚀的类型和程度在很大程度上取决于加工原油的性质。从总体上说,虽然国内大部分油田原油含重金属且、含硫量和酸值都不算太高,对设备的腐蚀和后续加工过程重催化剂中毒问题不会有太大的影响,但是随着原油产出量的不断增加以及一些老油田趋于中后期阶段,原油的质量日趋受劣。产出的原油密度、含硫量、重金属含量和酸值都有不断上升的趋势,给炼制加工这些原油的炼油厂带来越来越严重的腐蚀问题。进口原油中某些品种含硫且很高,特别是中东原油,住校对加工这些原油的沿江、沿海各炼油厂的加工设备造成严重的腐蚀。 从日前国内各炼厂产出原油和进口原油质量情况和各炼油厂原油来源分析看,西北各炼油厂和华北、山东、辽宁地区的炼油厂在原油加工过程中都遭受到了高酸值原油引起的严重冲刷腐蚀威胁,而山东、辽宁及沿江、沿海各炼油厂又都会碰到加工高硫原油引起的严重硫腐蚀问题。特别对于一些老厂多年运行的老设备,问题会暴露得更加突出。目前各炼油厂为提高效益和参与国际竞争,设备的长周期运行显得更为重要。随着设备运行周期的延长,没备的腐蚀问题暴露的就会愈加明早‘ 根据国内不同地区的炼油广原油来源的不同,选取有代表性的炼油厂划分成几个不同区域来分析设备的腐蚀状况。 (1)西北地区炼油厂的腐蚀概况 西北地区如今炼、兰化、乌炼、独炼、克拉玛依炼油厂、格尔木炼油厂,原油主要来自新疆油田和青海油田。北疆油田日趋变劣.酸值在不断上升.1994年产出的原油酸值(KOH)就高达4.5lmg/g各炼油厂进厂原油酸值逐年在急剧升高,从而对设备造成r严重的腐蚀威胁。这些炼厂都发生过由环烷酸引起的严重腐蚀问题,主要暴露在常减比装置和转油线上。 目前这些厂—在腐蚀突出的部位部已经更换上f不同牌号的不锈钢,甚至更换上了3161L、317L等优质不锈钢。在材料“升级”后,炼油/基本可以达到二年一枪修的基本要求。但是腐蚀问题并没有彻底解决,特别在常减压装置和转油线的某些部伦,如弯头、焊接接头、阀、泵等配接部位以及一些内构件,腐蚀问题仍然时有发生。 (2)北方各炼油厂的腐蚀概况 北方各炼油厂(黑龙江地区除外)的原油来源主要是辽河油田、华北油田和渤海油源。这些

0403避免碳钢炼油设备和管道的Caustic压力腐蚀开裂(英)

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炼油厂设备腐蚀调查方案

设备腐蚀调查方案 装置名称:120万柴油加氢精制装置 加氢一车间120万柴油加氢精制装置为大庆石化设计院,于2010年9月投产运行装置,本装置特点为:临氢、高温、高压、易燃、易爆。腐蚀性质为:氢腐蚀、硫腐蚀(如酸性水内含硫化氢)。主要腐蚀部位:临氢压力管道、酸性水管道、容器及换热设备的腐蚀。 加氢精制的主要反应有加氢脱硫、脱氮、脱氧、脱金属以及不饱和烃的加氢饱和反应。其中经加氢反应器反应产生的硫化氢,随反应产物进入系统,所在流程经过的管道以及设备均受不同程度腐蚀,腐蚀程度受管道及设备的材质以及温度影响。120万柴油加氢精制装置受硫化氢、氢腐蚀流程为:自二加氢来低压氢气经新氢压缩机K-2102增压后与循环机K-2101出口循环氢一同注入反应系统,氢气在高换前与原料油混合流经高压换热器E-2103B、 E-2103A、E-2101壳程,经反应加热炉F-2101加热后进入加氢反应器R-2101参加反应,硫化氢及剩余氢气随反应产物自反应器出口流经高压换热器E-2101、E-2102、E-2103A、 E-2103B管程换热后进入高压空冷器A-2101A-H进行冷却至45℃左右,进入高压分离器 D-2102气液分离,氢气自高分顶部去往循环氢分液罐D-2104后进入循环机再次打入系统,含有硫化氢的高分油经减压阀减压后进入低压分离器D-2103气液分离,低分油进入低凝柴油换热器E-2204A/B壳程换热,后进入精制柴油换热器E2203A/B/C/D壳程换热进入脱硫化氢汽提塔C-2201,轻组分分别经塔顶空冷A-2201塔顶冷却器E-2201塔顶回流罐D-2201,最后含有硫化氢酸性气及含硫污水分别由罐顶和罐底出装置。 一、塔类(容器) 本次检修要进行腐蚀调查的塔共有3台,容器共12台,位号为:C-2201、C-2202、C-2203、D-2100、D-2101、D-2102、D-2103、D-2104、D-2201、D-2202、D-2301、D-2302、D-2303、D-2304、D-2305,在本次检修期间所有压力容器将进行全面检测,所采取的检查方法有:宏观检查、表面无损检测、定点测厚,视检测情况进行超声检测、射线检测、硬度检测、磁粉探伤等。 检查部位:封头、筒体内外表面、防腐层、绝热层及堆焊层,接管法兰、内元件;重点检查以下部位:防腐层损坏处;积有水分、湿气、腐蚀性尾气或气液交接处、接管周围部位,死角及冲刷部位;焊缝及热影响区;可能产生应力腐蚀以及氢损伤的部位;封头过渡部位及应力集中部位。 二、冷换设备 本次检修要进行腐蚀调查的冷换设备共11台,其中换热器6台,水冷器5台其主要检查内容有:管板、管箱、换热管、折流板、壳体、防冲板、小浮头螺栓、接管及接管法兰等;例如: 易发生冲蚀、汽蚀的管程热流入口的管端、易发生缝隙腐蚀的壳程管板和易发生冲蚀的壳程入口;容易产生坑蚀和缝隙腐蚀、应力腐蚀的靠入口侧管板的那部分管段;介质流向改变部位,如换热设备的入口处、防冲挡板、折流板处的壳体及套管换热器的U型弯头

h炼油设备腐蚀与防护专题

h 炼油设备腐蚀与防护专题 前面我们要紧讲述了“金属腐蚀”的差不多理论以及腐蚀防护的原则和方法。本部分要紧结合我们的专业特点,利用前面所讲的差不多理论,来分析探讨有关炼油厂中的腐蚀情形以及采纳的相关防腐措施。 炼油系统中的要紧腐蚀介质 炼油系统中的腐蚀介质要紧来自于原油中的无机盐、硫化物、环烷酸、氮化物、微量金属元素以及石油开采和炼制过程中的各种添加剂等,在原油加工过程中,这些物质会变成或分解成为活性腐蚀介质腐蚀设备。 1. 无机盐类 原油中的无机盐类要紧有NaCl 、MgCl 2、CaCl 2等,盐类的含量一样为(5~130)×10-6,其中NaCl 约占75%、MgCl 2约占15%、CaCl 2约占10%左右,随原油产地的不同,Na 、Mg 、Ca 盐的含量会有专门大的差异。原油加工过程中,这些无机盐会水解成HCl 腐蚀设备,发生水解的反应式如下: HCl OH Mg O H MgCl 2)(2222+→+ HCl OH Ca O H CaCl 2)(2222+→+ 钠盐通常在蒸馏的情形下可不能水解,但当原油中有环烷酸和某些金属元素存在时,在300℃往常就有可能水解成HCl 。 2. 硫化物 原油中存在的硫化物要紧有硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物以及环状硫化物等。胜利油以及中东油的含硫量都专门高,原油加工的过程中,硫化物会受热分解成硫化氢而产生腐蚀,硫化氢的生成量要紧是由总硫含量、硫的种类及温度等众多因素决定的,但硫化氢的生成量与总的硫含量不成正比。 3. 环烷酸 环烷酸是一种存在于石油中的含饱和环状结构的有机酸,其通式为RCH 2COOH ,石油中的酸性化合物包括环烷酸、脂肪酸、以及酚类,而以环烷酸的含量最多,故一样称石油中的酸为环烷酸,因此石油中的酸是一种专门复杂的混合物,其分子量的差别专门大,在180~700之间,又以300~400之间的居多,其沸点范畴大约在177~343℃之间。 4. 氮化物 原油中的氮化物要紧有吡啶、吡咯及其衍生物。这些氮化物在常减压装置中专门少分解,但在深度加工如焦化和催化裂化等装置中由于催化剂和温度的作用,则会分解为可挥发性的氨及氰化物,对设备产生腐蚀。 5. 其他腐蚀介质 ⑴ 氢 在高温临氢设备以及与含水H 2S 溶液接触的设备中,会有加入氢和析出氢的过程。氢的存在能引起设备的氢损害、氢脆、氢鼓泡、表面脱碳及氢腐蚀等。 ⑵ 有机溶剂 炼油厂的气体脱硫和润滑油精制等过程中,均要用到某些有机溶剂,如糠醛、乙酰胺等。一样说来,这些有机溶剂对炼油厂的设备无腐蚀作用,但在生产过程中,有些有机溶剂能发生降解、聚合或氧化,产生某些腐蚀介质。 常减压装置的腐蚀与防护

论化工设备的腐蚀与防护示范文本

论化工设备的腐蚀与防护 示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

论化工设备的腐蚀与防护示范文本使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 化工设备是人类生活当中必不可少的工业设备,其对 于人类生活水平的提高有着重要的推进作用。在日常使用 过程中,因为外部环境影响、内部化学药品侵蚀、使用方 法上选择以及使用年限过长等因素的促在,很容易造成化 工设备的腐蚀。这种化工设备腐蚀的情况出现,不仅会降 低化工设备的使用效果,还会带来极大的安全隐患,做好 对化工设备的防护工作,降低化工设备的腐蚀情况对于我 国化工事业的发展有着重要的作用。笔者结合实践工作经 验,在本文当中对化工设备的腐蚀因素进行分析,并探讨 了提高化工设备防护水平的策略。 在化工设备的实际工作当中,化工设备在工作时自身 所产生的化学腐蚀、外部环境的侵蚀、使用方法及维护方

法选择不当等因素都会为化工设备的腐蚀创造条件或实现对腐蚀的催化,一旦化工设备腐蚀到一定程度,那么化工设备的工作性能就必然会降低,腐蚀情况严重的还会导致化工设备的报废,想要保证化工设备的工作状态,实现化工产业的发展,做好化工设备的腐蚀防护工作势在必行。 1.化工设备腐蚀的因素分析 在化工产业当中,化工设备的腐蚀情况较为常见,其属于化工设备的合理损耗,根据对化工设备实际使用情况来看,导致化工设备腐蚀因素可以分为内部因素和外部因素两个层面。从内部原因来看,化工设备以金属材质为主,而金属自身的化学属性较为活跃,其在企业使用过程中,工作环境必须与化工生产介质发生接触,如酸、碱、高温、高压、不均匀应力等都极易发生金属腐蚀情况。从外部原因来看,化工设备的使用环境、使用方法及日常维护都会在不同程度上为化工设备的腐蚀创造条件。尽管化

浅析高硫原油对炼油设备的腐蚀与防护

浅析高硫原油对炼油设备的腐蚀与防护----转载 (2008-07-27 14:26:37) 转载 标签: 跟着火炬看中国 h2 硫化物 应力腐蚀 高硫原油 中东 杂谈 1 概述 广州石油化工总厂经过二期扩建和改造,原油处理能力已达770万t/a,原油来源多数为进口原油,1997年原油进口量达总处理量的97%,预测亚太地区石油产量日趋减少,中东地区,特别是沙特原油仍稳定供应,中东原油占世界贮量的65%。由于中东原油普遍含硫高且价格相对较低,所以广石化总厂选择炼中东高硫原油的比例越来越多,从而造成炼油装置中硫的腐蚀将越加严重。需要尽快对设备防腐蚀问题进行深入研究,正确选择有关装置的设备材料及防腐措施,确保加工含高硫原油装置的正常运转。 2 中东油的腐蚀特点 2.1含硫原油的腐蚀源 原油中的硫化物主要有硫醇(RSH)、硫醚(RSR')、硫化氢(H 2 S)、多硫化物 (R M S N )等。这些硫化物中参与腐蚀反应的主要是H 2 S、S、RSH和易分解成H 2 S 的硫化物,一般称其为腐蚀源或活性硫。不同的原油所含硫化物的组成不同,即 使总含量接近,在加工过程中生成的活性硫化物量也可能出现较大的差别。如图1所示。以含硫相近的阿拉伯原油(含硫1.7%)与伊朗原油(含硫1.4%)相比,在250~330℃馏分中的H 2 S含量,阿拉伯原油高达180mg/L,而伊朗原油只有20mg/L,就是说该馏分所在常减压分馏塔部位前其腐蚀基本没有,而炼阿拉伯 原油时要比炼伊朗原油时产生H 2 S含量严重得多.硫含量不同的原油,腐蚀部位也不一样。圣玛丽原油含硫量高达4.7%,但在300℃以下几乎全部分解成 H 2 S。也就是说,只有在常压塔腐蚀严重。而苏门答腊原油的含硫量仅有 0.6%, 但在300℃以上才分解出H 2 S。所以,在减压塔系统腐蚀比较严重。因此,应根据

设备防腐蚀办法

设备防腐蚀办法引言 防腐蚀的方法总的来说可以分为两大类:一是正确地选择防腐蚀材料和其他防腐蚀措施;二是选择合理的工艺操作及设备结构。严格遵守化工生产的工艺规程,可以消除不应当发生的腐蚀现象,而即使采用良好的耐腐蚀材料,在操作工艺上不腐蚀规程,也会引起严重的腐蚀。目前,化工生产中常用的防腐蚀方法有以下几种。 1 正确选材和设计 了解不同材料的耐蚀性能,正确地、合理地选择防腐蚀材料是最行之有效的方法。众所周知,材料的品种很多,不同材料在不同环境中的腐蚀速度也不同,选材人员应当针对某一特定环境选择腐蚀率低、价格较便宜、物理力学性能等满足设计要求的材料,以便设备获得经济、合理的使用寿命。 2 调整环境 如果能消除环境中引起腐蚀的各种因素,腐蚀就会终止或减缓,但是多数环境是无法控制的,如大气和土壤中的水分,海水中的氧等都不可能除去,且化工生产流程也不可能随意更改。但是有些局部环境是可以被调整的,如锅炉进水先去除氧(加入脱氧剂亚硫酸钠和肼等),可保护锅炉免遭腐蚀;又如空气进入密闭的仓库前先出去水分,也可避免贮存的金属部件生锈;为了防止冷却水对换热器和其他设备造成结垢和穿孔,可在水中加入碱或酸以调节PH值至最佳范围(接近中性);炼油工艺中常加碱或 氨使生产流体保持中性或碱性。温度过高时,可在器壁冷却降温,或在设备内壁砌衬耐火砖隔热,等。这些都是改变环境且不影响产品和工艺的前提下采用的方法,在允许的前提下,建议工艺中选用缓和的介质代替强腐蚀介质。 3

加入缓蚀剂 通常,在腐蚀环境中加入少量缓蚀剂就可以大大减缓金属的腐蚀,我们一般将它分为无机、有机和气相缓蚀剂三类,其缓蚀机理也各不相同。 1无机缓蚀剂 有些缓蚀剂会使阳极过程变慢,称之为阳极型缓蚀剂,它包括促进阳极钝化的氧化剂(铬酸盐、亚硝酸盐、铁离子等)或阳极成膜剂(碱、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸盐等),它们主要在阳极区域反应,促进阳极极化。一般阳极缓蚀剂会在阳极表面生成保护膜,这种情况下的缓蚀效果较好,但也存在一定风险,因为如果剂量不充足,会造成保护膜不完整,膜缺陷处暴露的裸金属面积小,阳极电流密度大,更容易发生穿孔。另一类缓蚀剂是在阴极反应,如钙离子、锌离子、镁离子、铜离子、锰离子等与阴极产生氢氧根离子,形成不溶性的氢氧化物,以厚膜形态覆盖在阴极表面,因而阻滞氧扩散到阴极,增大浓差极化。除此之外,也有同时阻滞阳极和阴极的混合型缓蚀剂,但加入量一般都需要先通过试验才可确定。 2有机缓蚀剂 有机缓蚀剂是吸附型的,吸附在金属表面,形成几个分子厚的不可视膜,可同时阻滞阳极和阴极反应,但对二者的影响力稍有不同。常用无机缓蚀剂有含氮、含硫、含氧及含磷的有机化合物,其吸附类型随有机物分子构型的不同可分为静电吸附、化学吸附及π键(不定位电子)吸附。有机缓蚀剂的发展很快,用途十分广泛,但是使用它同时也会产生一些缺点,如污染产品,特别是食品类,缓蚀剂可能对生产流程的这一部分有利,但进入另一部分则变为有害物质,也有可能会阻抑需要的反应,如酸洗时使去膜速度过缓,等。 3气相缓蚀剂 这类缓蚀剂是挥发性很高的物质,含有缓蚀基团,一般用来保护贮藏和运输中的金属零部件,以固体形态应用居多。它的蒸汽被大气中的水分解出有效的缓蚀基团,吸附在金属表面,达到减缓腐蚀的目的。另外,它也是一种吸附性缓蚀剂,被保护的金属表面不需要除锈处理。

炼油装置腐蚀检查管理制度

1 目的 为加强炼油装置设备、管道的腐蚀检查工作,确保生产装置安全、稳定、长周期运行,特制定本制度。 2 适用范围 本制度所称“腐蚀检查”,是指对炼油生产装置中各类设备、管道腐蚀状况所进行的检查,包括装置在运行过程中以及停工检修期间所进行的腐蚀检查和调查(以下简称“腐蚀检查”)。 本制度适用于各炼油装置。 3 职责 3.1 机动处职责 3.1.1 贯彻执行上级部门有关炼油装置腐蚀检查工作的管理制度,组织制订公司炼油装置腐蚀检查工作的管理制度,并监督、检查制度的执行情况。归口管理公司设备防腐蚀和腐蚀检查工作。 3.1.2 对生产装置腐蚀检查方案的实施情况进行定期检查。 3.1.3 组织公司设备、管道腐蚀与防护的调查工作,协调解决各部门在防腐调查中出现的问题。 3.1.4 装置全面停工大修时,组织生产装置、专业检查队伍、压力容器检验等单位,开展好停工检修期间的设备腐蚀检查工作。 3.2 生产运行装置职责 3.2.1 贯彻执行上级部门和公司有关炼油装置腐蚀检查的制度、规定,制定本单位腐蚀检查管理制度细则,全面负责本单位设备防腐和腐蚀检查工作。 3.2.2 负责本单位腐蚀检查总体方案的编制,落实生产装置腐蚀检查的各项工作。 3.2.3 负责开展好本单位设备、管道日常性的腐蚀检查工作及装置大修期间的腐蚀调查工作。积极配合专业检查队伍大修期间的腐蚀调查工作。 3.2.4 负责建立生产装置腐蚀检查档案,及时做好设备腐蚀检查资料的归案工作。 4 工作程序

4.1 腐蚀检查方案的制定 4.1.1 检查方案制定原则 4.1.1.1 应根据装置物流、操作条件和设备(管道)的结构及材质、历年运行记录及本周期的运转情况,结合防腐经验制定检查方案。 4.1.1.2 检查方案应包括在线腐蚀监测方案和检修期间的腐蚀调查方案。 4.1.1.3 对新建投产的生产装置,应根据工艺状况及材质情况,结合防腐蚀经验,分析可能发生的腐蚀类型和易受腐蚀部位,有针对性的制订腐蚀检查方案,并应在装置第一次大检修前制定出全面检修方案。4.1.2 检查方案编制要求 4.1.2.1 资料收集 a)设计数据:设计图纸、计算方法,设备及管线的设计寿命、允许的最小壁厚等; b)安装数据; c)历年检修、抢修记录以及防腐蚀检查情况的记录; d)开停工记录; e)腐蚀介质及含量:物流、助剂的性质,特别是物流中硫、氯离子、氧等腐蚀性介质含量; f)工艺条件:操作压力、温度等变化情况; g)在线腐蚀监测数据:定点测厚数据、物流腐蚀性分析数据、腐蚀探针数据等; h)国内外同类装置腐蚀事故资料及防腐蚀经验。 4.1.2.2 依据最新的法规文件要求,及时修订以往制定的检查内容及判废标准。 4.1.2.3 检查方案的内容应包括腐蚀检查对象、检查方法、人员要求及分工、质量和安全保证措施、腐蚀现象描述,以及收集腐蚀产物并分析、典型腐蚀形貌拍照等。 4.2 装置腐蚀检查的实施 4.2.1 各类设备及管道腐蚀检查的主要内容 4.2.1.1 冷换设备 检查部位主要有管板、管箱、换热管、折流板、壳体、防冲扳、小浮头螺栓、接管及联接法兰等。检查重点: a)易发生冲蚀、汽蚀的管程热流入口的管端、易发生缝隙腐蚀的壳程管板和易发生冲蚀的壳程入口和出口; b)容易产生坑蚀和缝隙腐蚀、应力腐蚀的靠近入口侧管板的换热

石油化工设备腐蚀与防护.doc

一、化工大气的腐蚀与防护 二、炼油厂冷却器的腐蚀与对策 三、储罐的腐蚀与防护 四、轻烃储罐的腐蚀与防护 五、钛纳米聚合物涂料在酸性水罐的应用 六、管道的腐蚀与防护方法 七、催化重整装置引风机壳体内壁腐蚀与防护 八、阴极保护在储罐罐底板下面的应用 九、石油化工循环水塔钢结构的腐蚀与防护方法

第一章. 化工大气的腐蚀与防护 第一节. 化工大气对金属设备的腐蚀情况 金属在大气自然环境条件下的腐蚀称为大气腐蚀。暴露在大气中的金属表面数量很大,所引起的金属损失也很大的。如石油化工厂约有70%的金属构件是在大气条件下工作的。大气腐蚀使许多金属结构遭到严重破坏。常见的钢制平台及电器、仪表等材料均遭到严重的腐蚀。由此可见,石油、石油化工生产中大气腐蚀既普遍又严重。 大气中含有水蒸汽,当水蒸汽含量较大或温度降低时,就会在金属表面冷凝而形成一层水膜,特别是在金属表面的低凹处或有固体颗粒积存处更容易形成水膜。这种水膜由于溶解了空气中的气体及其它杂质,故可起到电解液的作用,使金属容易发生化学腐蚀。 因工业大气成分比较复杂,环境温度、湿度有差异,设备及金属结构腐蚀不一样的。如生产装置中的湿式空气冷却器周围空气湿度大,在有害杂质的复合作用,使设备表面腐蚀很厉害。涂刷在设备、金属框架等表面的涂料,如:酚醛漆、醇酸漆等由于风吹日晒,使用一年左右,涂层表面发生粉化、龟裂、脱落,失去作用。 第二节.金属(钢与铁)在化工大气中的腐蚀 由于铁有自然形成铁的氧化物的倾向,它在很多环境中是高度活性的,正因为如此它也具有一定的耐蚀性。有时候会与空气中氧化反应,在表面形成保护性的氧化物薄膜,这层膜在99%相对湿度的空气中能够防止锈蚀。但是要存在0.01%SO2就会破坏膜的效应,使腐蚀得以继续进行。一般在化工大气层情况下,黑色金属的腐蚀率随时间增加而增加。这是因为污染的腐蚀剂的累聚而使腐蚀环境变为更加严重的缘故。 第三节.腐蚀原因分析 1. 涂层表面的损坏 工业大气中的SO2、SO3和CO2溶于雨水或潮湿的空气中生成硫酸和碳酸,附着在设备、金属框架表面。由于酸液的作用,使涂层腐蚀遭到破坏。 低分子量聚合物气孔率较大,水分子比较容易通过涂层表面到达涂层与基体之间的界面,使涂层的结合强度下降,进而使涂层剥离或鼓包。 2. 涂层下金属的腐蚀 涂层下的金属腐蚀是由电化学作用引起的。在阴极氧有去极化的作用,反应如下: O2 + H2 + 2e = 2OH– 因此,涂层下泡内溶液呈碱性,也叫碱性泡,这时阴极部位的PH值可高达13以上。界面一旦形成高碱性状态,就进一步发生基体氧化膜的碱性溶解和涂层的碱性分解。在阳极发生如下反应: F e = F e2+ + 2e F e2+与氧、水及OH–反应生成F e(OH)2、F e(OH)3、F e2O3·XH2O等腐蚀产物,其体积要增大好几倍,漆膜鼓起,最后破裂而成“透镜”。这时泡内溶液呈酸性,故称酸性泡,泡内

热力设备腐蚀与防护习题

热力设备腐蚀与防护习 题 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

热力设备腐蚀与防护习题 二、电力设备的材料及腐蚀特点 1、试述热力设备水器系统的介质特点及其对腐蚀的影响 答:(1)热力设备水器系统的介质是水和蒸汽。(2)热力设备的结垢(它可使金属壁温过高,金属强度下降,致使锅炉的管道发生局部变形、鼓包、甚至爆管,还会降低锅炉传热效率);热力设备腐蚀(缩短设备服役期,形成新腐蚀源使水中杂质增多,促进结构过程,加剧炉管腐蚀,形成恶性循环);过热器和汽轮机内积盐(过热器管内积盐会引起金属管壁温度过高,以致爆管;汽轮机内积盐会大大降低出力和效率) 2、简述热力腐蚀的类型和特点 答:(1)氧腐蚀:运行氧腐蚀在水温较高条件下发生,停用氧腐蚀在低温下发生。 (2)酸腐蚀:热力设备和管道可能与酸接触,产生析氢腐蚀。 (3)应力腐蚀:包括应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳,锅炉和汽轮机都会产生应力腐蚀。 (4)酸性磷酸盐腐蚀:由于锅炉内部添加较多酸式磷酸盐而引起的腐蚀。 (5)锅炉的介质浓缩腐蚀:腐蚀主要发生在水冷壁管。 (6)亚硝酸盐腐蚀:在水冷壁管发生腐蚀。 (7)汽水腐蚀:当过热蒸汽温度超过450摄氏度时,蒸汽会和碳钢发生反应生成铁的氧化物,使管壁变薄。

(8)核电站蒸汽发生器凹陷:是对压水反应堆蒸汽发生器危害最严重的问题。 (9)电偶腐蚀:锅炉化学清洗时,可能在炉管表面产生铜的沉积,即“镀铜”。由于镀铜部分电位正,其余部位电位负,形成腐蚀电池,产生电偶腐蚀。 (10)铜管选择性腐蚀:发生在水侧,可使机械性能下降,会引起穿孔甚至破裂。 (11)晶间腐蚀:在表面还看不出破坏时,晶粒之间已丧失了结合力,失去金属声音,严重时轻敲可碎,甚至形成粉末。 (12)磨损腐蚀:高速流体或流动截面突然变化形成了湍流或冲击,对金属材料表面施加切应力,使表面膜破坏。 (13)空泡腐蚀:使表面膜局部毁坏,裸露金属受介质腐蚀形成蚀坑。蚀坑表面再钝化,气泡破灭再使表面膜破坏。 (14)锅炉烟侧高温腐蚀:发生在锅炉水冷壁管、过热器管及再热器管外表面。 (15)锅炉尾部的低温腐蚀:低温腐蚀是由于烟气中三氧化硫和烟气中的水分发生反应生成硫酸造成的。 四、氧腐蚀 1、停炉腐蚀的危害有哪些 答:(1)在短期内使停用设备金属表面遭到大面积破坏(2)加剧热力设备运行时的腐蚀。 2、论述火力发电厂停炉保护方法有哪些

炼油工艺装置安全操作规程(最新版)

( 操作规程 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 炼油工艺装置安全操作规程(最 新版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.

炼油工艺装置安全操作规程(最新版) 一、概述 炼油装置主要设备有加热炉、反应器、塔、容器、换热器、冷却器、机泵、电气设备、仪表以及工艺管线等。机械化、自动化水平一般都比较高。在生产过程中,大部分设备工艺管线内部充满着油品、油气和溶剂等易燃物,而且,都是在一定的温度和压力下进行操作的。由于设备、阀门、法兰、工艺管线等的泄漏和超温、超压、冒顶等等问题的出现,均可能造成火灾爆炸事故的发生。由于炉管结焦,设备机件的磨损、工艺设备和管线的泄漏,换热冷却设备的结垢,引起传热效率降低或者催化剂长期使用后活性下降,各种设备长期使用被腐蚀,需要进行鉴定。装置运转一定时间后需要停工检修。因此,炼油装置的安全技术工作,不仅是在生产时需要,在开工、停工、检修时同样也很重要,必须认真抓好。

二、开工时的安全要求和注意事项 1.开工前车间要向参加开工的所有人员进行工艺设备交底,详细讲解新增设备的技术指标,操作条件及检修后的工艺流程变动情况。 2.制定周密细致的开工方案并组织所有操作有员深入现场进行学习,使每个参加开工人员熟练掌握操作程序。开工步骤,明确本岗位责任,做到心中有数。 3.进行检修后的质量检查和设备试运,所有设备及工艺管线均须试压合格。 4.拆除检修时所加盲板,加好正常生产时需要加的盲板,要指定专人负责登记立帐防止遗漏。 5.组织好开工前的大检查,检查内容包括以下几个方面: (1)清理检修现场,检修后的机具、更换下的设备,检修使用的架杆架板,全部拆除运走,临时电源全部拆除,搞好装置卫生。现场不得存有油污、杂木、破布垃圾等易燃物,保持上下水道畅通,管沟下水井盖板要全部盖好。

环烷酸对炼油设备的腐蚀与防护

第39卷第5期辽 宁 化 工Vol.39,No.5 2010年5月L iaoning Chem ical I ndustry May,2010工 艺 与装备环烷酸对炼油设备的腐蚀与防护 段树斌 (辽宁石化职业技术学院,辽宁锦州121001) 摘 要: 对主要炼油设备重点部位的腐蚀现象进行了分析,确认环烷酸是造成设备腐蚀的主要原因。通过对环烷酸腐蚀影响因素的分析,提出了环烷酸腐蚀的控制措施。 关 键 词: 环烷酸;腐蚀;防护;炼油设备 中图分类号: TE985.9 文献标识码: A 文章编号: 100420935(2010)0520541204 近年来,原油逐年变重,酸值和硫含量不断增加[1],其中,高酸值原油占原油总产量的40%,而原油中的环烷酸大约占原油总酸量的95%左右[2]。高温环烷酸腐蚀,造成设备蚀漏[3],严重影响装置的正常运转,因此,了解环烷酸性质及腐蚀机理,开发适合我国原油特点、工艺特点的高温耐环烷酸材料、缓蚀剂和工艺,对提高炼油厂经济效益、延长开工周期具有重要的意义。 1 环烷酸对设备腐蚀的分析 1.1 原油性质 盘锦北方沥青股份有限公司(简称北沥公司)是一家专业的道路石油沥青生产企业,由于主导产品的原因,公司在生产原料的使用上,是以低硫低凝的环烷基原油为主。1997年以前,北沥公司以辽河欢三联原油(酸值为2.01mg K OH/L)为主生产重交道路石油沥青。1997年,随着欢三联原油产量的减少和质量的变化,公司重新对原油进行了选择,并最终确定使用了中海36-1原油,该原油性质见表1。 这两部分原油做为生产沥青的优质原料,都属于低硫、低凝环烷基原油。 1.2 北沥生产装置及工艺流程简介 北沥公司现运行装置为一套100万t/a常减压蒸馏-氧化沥青/减粘裂化联合装置。该装置生产采用半氧化工艺,工艺流程简介见图1。 1.3 腐蚀部位设备结构及介质状态 北沥公司的主体生产设备为五塔两炉:即常压塔、常压汽提塔、减压汽提塔、氧化塔、常压加热炉和减压加热炉。 表1 中海36-1原油性质 序号分 析 项 目分析结果1密度(20℃)(g/c m-3)0.9571 2运动粘度(50℃)/(mm2?s-1)501.5 运动粘度(80℃)/(mm2?s-1)90.3 3凝点/℃-20 4闪点(开)/℃60 5w(水),%痕迹 6w(硫),%0.22 7w(氮),%0.29 8酸值/(mg K OH?L-1) 2.36 9w(残炭),%8.95 10w(灰分),%0.069 11w(胶质),%14.95 12w(沥青质),% 2.5 13w(蜡),%0.4 14NaCl/(mg?L-1)64.5 15Fe8.8×10-6 N i41.9×10-6 Cu<0.05×10-6 经过多年的运行,公司发现设备的检修周期比其它炼厂要短,一般的以燃料油生产为主的大型炼厂,其检修周期为两年,而北沥公司,由于设备腐蚀等原因,设备检修周期一般为8~10个月。通过多次的检修观察分析,公司发现设备腐蚀的主要部位集中在以下几个部位:常二线、常二中的馏出口、减二线、减压二中(减压塔第二中段回流)的循环出入口及减压中段塔盘和浮阀。 收稿日期: 2010203231 作者简介: 段树斌(1970-),男,工程师。

炼油装置腐蚀调查规范

关于加强炼油装置腐蚀检查工作管理规定(试行) (征求意见稿) 第一章总则 1.1随着加工高硫(含硫)原油的不断增加,炼油装置的腐蚀问题日益突出,装置腐蚀破坏事故时有发生,已严重影响了装置的正常生产,造成了较大的经济损失。为加强炼油装置的腐蚀检查工作,确保生产装置安、稳、长、满、优运行,特制定本规定。 1.2本规定所指腐蚀检查内容包括对炼油主要装置以及各类设备和管道的腐蚀检查和调查。 1.3 腐蚀检查的原则是普查与重点检查相结合。 1.4 各企业要健全管理机构和责任制,必须有一名领导分管设备防腐蚀工作。必须有设备防腐蚀业务归口管理部门,并明确分管领导,设专职技术人员负责管理工作,与炼油生产车间、机动、技术、设计、工程、供应等部门形成设备防腐蚀管理网络。各生产车间是装置腐蚀检查的主要完成单位之一;各企业设备检测部门是本企业设备防腐蚀技术管理的主要负责部门之一。 1.5腐蚀检查是加强设备管理的重要环节,是搞好防腐蚀工作的重要手段,是开展防腐蚀科研的重要依据。它关联到生产、设计、设备、工艺、检修、质检、环保和供应等,各部门应积极配合协作,各司其责地做好装置腐蚀检查工作。 第二章职责分工 2.1各企业要从公司(总厂)设备主管部门开始,逐级明确装置腐蚀检查管理责任人及相应的职责,成立腐蚀管理小组,并制定相应的考核办法。

2.2腐蚀调查方案由公司(总厂)设备总工程师负责审核批准;腐蚀调查实施细则由公司(总厂)机动管理部门审核批准;腐蚀检查方案及实施细则由车间和防腐专职人员编写,并由防腐专职人员撰写腐蚀检查报告。 2.3各企业应成立由机动部门、技术部门、车间、防腐专职人员和压力容器检验人员等组成的联合检查小组,并明确各自的职责。 第三章检查方案的制定 3.1检查方案的制定应根据装置物流、操作条件和设备(管道)的结构及材质,历年运行记录及本周期的运转情况、结合防腐经验进行。 3.2检查方案应包括在线腐蚀监测和检修期间的腐蚀调查。 3.3对新建投产的生产装置,应根据监测工艺状况及材质情况,结合防腐经验,分析可能发生的腐蚀类型和易受腐蚀部位,有针对性的制订腐蚀检查方案,并应在装置第一次大检修前制定出全面检查方案。 3.4检查方案编制要求 3.4.1资料收集 包括设计数据(设计图纸、计算方法,了解设备(管线)的设计寿命、允许的最小壁厚等)、安装数据、历年检修或抢修记录、开停工记录、腐蚀介质含量(考察物流、助剂的性质,特别是物流中硫、氯离子、氧等腐蚀性介质含量)、工艺条件(操作压力、温度等)变化情况、在线腐蚀监测数据(定点测厚数据、物流腐蚀性分析数据,腐蚀探针数据等)、国内外同类装置腐蚀事故资料及防腐蚀经验。 3.4.2依据最新的法规文件要求,及时修订以往制定的检查内容及判废标准。 3.4.3检查方案的内容应包括腐蚀检查方法及现象描述。

北京科技大学科技成果——石油化工腐蚀与防护规范化专家系统

北京科技大学科技成果——石油化工腐蚀与防护规 范化专家系统 成果简介 近年来,由于我国大量进口中东原油和原油日益劣化,原油呈高酸、高硫、高含水量变化趋势,使炼油设备的腐蚀问题日趋严重。 本项目组长期以来承担过多项石油化工腐蚀与防护方面的项目,进行了大量的实验室和现场研究工作,为石油化工厂的安全、高效生产以及设备安全、平稳运行提供了有效的检测、评估和预防、修复的方法、手段,研究成果的应用产生了巨大的经济效益。 自98年以来,在石油化工腐蚀与防护方向,主要承担的部级项目有:炼油化工腐蚀规范化管理专家系统,98-2000年;欧共体尤里卡项目—材料腐蚀失效分析方法与系统软件,98-2000年;石油化工防腐蚀综合技术开发,2000-2002年。并且完成了多项石化设备腐蚀机理研究、腐蚀失效分析及现场金相检测。 其中“炼油化工腐蚀规范化管理专家系统”的研制为炼油厂设备腐蚀状况的有效监检测和规范化管理提供了有利的手段,该系统可对腐蚀趋势进行客观合理地预测,减少腐蚀事故的发生。该项目于2001年获得部级三等奖。计算机的发展与普及为炼油厂设备腐蚀与防护管理的规范化提供了可能和保证,而神经网络、专家系统、FFS(适应性评估)技术的完善和发展,为设备腐蚀评估与防护趋势预测提供了先进的方法。炼油化工腐蚀规范化管理专家系统在现有的设备管理数据库的基础上,依据现有的设备腐蚀档案、设备结构和参数以及设备

生产状态,采用上述理论对设备的腐蚀趋势、腐蚀速率及安全运行状态进行较为合理客观的在线评价,在此基础上有针对性地给出防腐或安全运行参考建议,并在实际生产中得到了成功应用,为安全生产、设备维护提供了有效的帮助。 该项目可石油、石油化工及其相关行业中的腐蚀监控、腐蚀失效分析、设备或构件的安全评定、腐蚀行为机理研究、防蚀方案设计。 经济效益与市场分析 石油化工设备多数成本很高,属大型设备,因腐蚀失效引起的非计划性停产一天往往就会造成几十万甚至上百万的损失,对设备进行定期或实时的检测、监控,不仅有利于设备管理,而且可以有效防止非计划性停工。设备或构件的安全评定技术可以在检测、分析的基础上,根据设备具体情况合理制定检修周期,可以节省大修费用、降低生产成本,为安全生产提供保证。腐蚀行为的机理研究与防蚀方案设计可以延长设备使用寿命,经济效益巨大,市场前景可观。

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