炼油厂换热器腐蚀分析及防护
炼油厂重整车间换热设备腐蚀与防护方法

炼油厂重整车间换热设备腐蚀与防护方法近年来,石油行业发展为我国国民经济的支柱性行业,我国的原油处理量逐渐增多,原油的种类逐渐多样化,原油的酸值以及原油的含硫量不断增大,而这些物质就会随着原油的加工而转化成活性腐蚀物质,这就让原油在加工过程中对仪器的腐蚀越来越严重,使得我国的石油行业发展遭遇困难。
这种炼油厂换热设备的腐蚀,不仅仅是对于炼油厂的损失,还会对环境造成极大的污染并且会消耗很多的原材料。
所以,我们要了解炼油厂炼化设备的腐蚀问题,通过对于炼油厂腐蚀原因的分析,去采取一些防护方法,去解决腐蚀问题。
标签:腐蚀;防腐涂层;设备腐蚀;镀层我国目前的许多的油田已经进入开采中后期,并且我国进口原料逐渐增加,其原油的含硫量、酸值慢慢的成为了制约我国炼油发展的重要制约因素,所以如何高效的解决石油的炼化问题已成为了迫在眉睫需要解决的问题。
1 腐蚀的情况1.1 预加氢的问题在对石油炼化的预加氢部分,由于其中有含氧化合物,与其他物质反应会生成水,其在温度小于60度的情况下,极易发生H2S的露点腐蚀,如果其中还含有其他物质的话,就会增加腐蚀性,同时产生大量的杂质,这些杂质会将管道的外壁堵住。
1.2 重整部分如果在换热器的表面发现有黄色或者绿色的物质,就说明了在预加氢的过程中,硫化物已经产生了杂质,并在重整部分表现出来,说明了低温情况下产生了H2O-H2S腐蚀。
2 腐蚀的原因氯化氢在其干燥的情况下对于金属没有腐蚀性,但如果温度一旦降低,水就会凝结成为稀盐酸对换热管道进行腐蚀。
并且原料中又含有硫化物,就会同氢气发生反应,生成H2S进一步造成腐蚀。
3 腐蚀原因的分析由于水对于金属的腐蚀属于电化学腐蚀,阴极发生的是还原反应主要表现为氧气的氧化,而阳极发生的是氧化反应主要表现为铁的溶解:阳极:2Fe → 2Fe2+ + 4e-阴极:O2 + 2H2O + 4e-→4OH-总反应:2Fe + 2H2O + O2 → 2Fe(OH)2↓因为在腐蚀的过程中铁生成了氢氧化亚铁溶液,而氢氧化亚铁溶液在含氧水中是非常不稳定的,会同氧气和水反应生成氢氧化铁。
浅谈炼油厂换热器的腐蚀与防护

、
成 腐蚀 ,使之 受到 损害 ,影 响其 正常运 转 ,根据 造成 腐 蚀的 原因 的不 同 ,基本 上可 以将其分 为 电化 学腐蚀 、氯化物 的循环 腐蚀 、应 力腐 蚀 , 具 体情况 如下 :① 电化学腐 蚀 电化 学腐蚀 在所有 腐蚀 种类 中 的 占比极 大 。由于碳 素钢 处于 电解 质 溶液 中 即会构 成徽 电池 ,而 碳素 钢主 要构 成元 素为 铁素 体和 渗碳 体 , 在 电解质 溶液 的环 境 中 ,会 形 成腐 蚀 电池 , 其 阳极为 低电位 的铁 素体 为阳极 ,阴极为 高 电位 的渗碳 体 ,将 钢材进 行缓慢 的腐蚀 ;② 氯化物 的循 环腐蚀 该 腐蚀类 型也 属于较 为 常见 的一 种, 如果换热 器 的低温 系统 中负 一价 的 氯离子 ,且达 不到露 点 ,进而 产
产业链 ,炼油厂即为其 中一项十分 重要的构成部分。在炼油厂 中,换 热器是常 用的设备 , 损耗较 大,其也极 易受到腐蚀 ,给炼油厂的正常运转带来较 大 的影响 ,因此 需 要 实时一 系列有效的防护措施 ,预防或者治理该类问题 ,保 障炼油厂的正常工作 。本文 简单阐述 了炼油厂换热器腐蚀 的种类 ,如缝 隙腐
—
尹 黪
C h i n a C h e m i c a l T r a d e
浅谈炼油厂换热器 的腐蚀与 防护
王亚军 何光涛 曾 铮
7 3 5 2 0 0 ) ( 中国石油 玉门油 田分公 司炼油化 工 总厂 ,甘 肃玉 门
9 曷 , , 月
摘
要:石 油作 为能源行 业的重要 组成部分 ,对于 国民经济的重要作 用是显 而易见 的,石 油工业的发展 也经历 了很 长一段时 间,形 成 了完整的
炼油厂换热器腐蚀分析及防护

炼油 厂换热器腐蚀 分析及 防护
董舒 民 姜德 林 ,
(. 1 中国石油集 团公 司大庆炼化 分公 司 , 黑龙江 大庆 13 1; 64 1 2 齐齐哈尔市特种设 备检验研究所 , . 黑龙江 齐齐哈尔 110 ) 605
摘
措施。
要: 对炼油 厂换热器 的腐蚀情况及腐蚀 原因进行 分析 , 出设备发生腐蚀 的几种类 型 , 提出相应 的防腐 得 并
F C2 2 e I+H
+2 1 HC
在电解质溶液中( 例如水) 会形成微 电池 , 碳素钢的
基本金相组织为铁 素体 ( e 和渗碳体 ( e ) 在电 F) F3 , C 解质溶液中就会形成以低 电位 的铁素体为 阳极 , 高 电位的渗碳体为阴极的腐蚀 电池 , 从而使钢材受到
腐蚀 。 阳极 : 2 e F2 4 一 F =2 e + e
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第3 卷 第 1 5 0期 20 0 6年 1 0月
化
工
技
术
与
开
发
Vo . 5 No 1 13 .0 Oc . 0 6 t2 0
Teh oo y & De eo m e to e ia n u ty c n lg v lp n fCh m clI d sr
关键词 : 换热器 ; 腐蚀分析 ; 防护 腐蚀
中图分类号 : 7 . TE9 4 4 文献标识码 : B 文章编号 :6 19 0 (0 6 1 —0 40 17 —95 2 0 )00 3—2
换热器是炼油行业 中应用最广泛的一种重要设 备, 占整个设备投资 的 2 %-4 %。换热器换热 约 0 -0
容器在制造加工过程 中所 留下 的残余应力 , 如冷加
工成型所产生的应力、 焊接应力等 , 而且在多数的应
换热器腐蚀分析及工艺对策

换热器腐蚀分析及工艺对策换热器是化工生产中常见的设备,其作用是将两种介质进行热量交换,常见的换热器包括管壳式换热器、板式换热器等。
而在工业生产过程中,换热器的腐蚀问题一直是影响设备寿命和安全生产的重要因素。
本文将针对换热器腐蚀问题进行分析,并提出相应的工艺对策,以期提高设备的使用寿命和安全性。
一、换热器腐蚀分析1. 腐蚀原因换热器腐蚀的原因多种多样,主要包括介质腐蚀、金属材料本身的腐蚀以及工艺操作不当引起的腐蚀等。
介质腐蚀是换热器腐蚀的主要原因之一,介质的PH值、含盐量、溶解氧等因素都会导致介质对金属材料的腐蚀。
而金属材料本身的腐蚀也是一个重要因素,不同的金属材料对不同的介质都有不同的耐腐蚀性能。
工艺操作不当也会引起换热器的腐蚀,比如长时间的停机、温度变化过大、流体速度过快等都可能导致换热器的腐蚀。
2. 腐蚀类型根据腐蚀的表面特征和病程,换热器腐蚀可以分为局部腐蚀和均匀腐蚀。
局部腐蚀主要是由于原料液体在介质侵蚀下,金属表面的局部破坏;均匀腐蚀则是由于原料液体对金属表面的整体侵蚀。
还有一些特殊的腐蚀类型,比如应力腐蚀、疲劳腐蚀等。
3. 腐蚀严重性换热器腐蚀严重性是判断腐蚀问题的重要标志之一,腐蚀严重会导致换热器的损坏,甚至造成泄漏等严重后果。
由于腐蚀问题的严重性,因此必须制定相应的防腐策略。
二、换热器腐蚀的工艺对策1. 选用耐腐蚀的材料换热器的材料是影响其耐腐蚀性能的重要因素之一。
在选择换热器材料时,要根据介质的化学性质、PH值、温度、流速等因素进行合理的材料选择。
通常情况下,选择耐腐蚀性能好的材料,比如不锈钢、镍基合金等,可以有效提高换热器的抗腐蚀能力。
2. 精细设计和加工换热器的设计和加工是另一个影响其耐腐蚀性能的重要因素。
在设计和加工过程中,要注意减小金属表面的表面粗糙度,避免死角、焊渣、铲焊等现象的出现,以减少介质在换热器表面的滞留时间和对金属表面的侵蚀。
3. 控制介质的PH值和氧化性控制介质的PH值和氧化性是减少腐蚀的重要手段之一。
石油化工换热器腐蚀原因及防腐措施

石油化工换热器腐蚀原因及防腐措施摘要:石油化工生产包括很多的工艺流程,有些工艺流程存在着不同形式的换热,这就需要换热器来完成这一操作。
借助换热器可以把热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体,从而满足工艺需求。
为了从根本上解决腐蚀问题,就得了解发生腐蚀的真正原因,然后对症下药,高效利用防腐措施。
关键词:石油化工;换热器;腐蚀原因;防腐措施引言随着我国综合国力的不断提升,国家工业技术水平呈现蓬勃发展态势,对石油资源的依赖程度相对增大,各类石油开采及生产设备得到了广泛应用。
板式换热器是石油化工生产中的重要能量交换设备,主要负责对化工厂中流体的冷却作用,即:将较高温度的流体热量通过内部的传热介质传递至冷流体部分,从而达到降低流体温度的目的,属于热交换设备中的一种。
由于水资源的经济性,目前,非特殊换热器设备基本采用水作为循环冷却媒介,导致换热器中由于长时间高温作业而出现不同程度的污垢或水垢的沉积;加上换热器的工作环境复杂,换热器的材质基本是由钢材进行焊接而成,钢材长时间在高温高压环境下进行生产作业,钢材上的冷热交换频率较多,致使90%以上换热器均是由于内部或外部腐蚀造成了其结构失效,严重腐蚀后将给石化业的高效生产及安全作业构成严重威胁。
采用更加先进的防护技术来降低板式换热器腐蚀问题,成为当前石化企业重点考虑及研究的方向。
1石油化工行业加氢装置换热器运行中的常见故障1.1设备的密封故障石油化工行业所使用的加氢装置换热器接触的氢气和石油这类反应介质有着明显的易燃、易爆特点,并且反应环境的温度和压力数值明显高于外界气压,在生产过程中不允许出现任何泄漏问题。
密封结构设计作为加氢装置换热器结构设计的重要环节之一,也是故障发生最为频繁的环节。
密封故障具体可以分为内泄漏和外泄漏两种类型,又以内泄漏故障发生频率最高。
内部的密封泄漏故障主要是因为加氢装置换热器受到腐蚀和焊接质量问题的影响,导致换热管与固定管板的连接处、浮头的密封处出现了开裂或者破坏的问题。
换热器腐蚀分析及工艺对策

换热器腐蚀分析及工艺对策换热器是工业中常用的设备之一,广泛应用于化工、石油、能源等领域。
由于介质的腐蚀性质不同,换热器往往容易受到腐蚀影响而导致设备的损坏。
进行换热器腐蚀分析并采取相应的工艺对策是非常重要的。
换热器的腐蚀问题仍然是工程技术中一个棘手而又关注度较高的问题。
腐蚀问题一直是换热器设计和运行中的一大挑战,这是由于工况的复杂性、介质的不同性以及换热器材料的选择等多方面因素共同造成的。
在进行换热器腐蚀分析时,首先需要了解介质的腐蚀性质,包括介质的酸碱度、温度、速度和流动状态等。
然后需要对材料的腐蚀性能进行评估,选择合适的材料来抵抗腐蚀。
还需要分析介质对换热器的影响,了解介质对换热器壁面的腐蚀程度,以及介质中可能存在的腐蚀产物和沉淀物对换热器的影响。
在工艺对策方面,可以从材料选择、改进设备结构以及采取防腐措施等多个方面进行。
在材料选择方面,可以选择耐腐蚀性能较好的材料来制造换热器,如不锈钢、钛合金等。
在设备结构方面,可以优化流体的流动状态,减少局部流速过高或过低的区域,避免产生腐蚀倾向。
可以考虑采用层叠式结构,增加管板间的流体交叉,提高介质的流动均匀性。
还可以加强设备的防护措施,如加装防腐层、防腐涂料等,从而有效地减少腐蚀的发生。
定期进行换热器的维护和检修也是非常关键的。
定期清洗换热器内部的沉积物和结垢,避免堵塞和积垢加剧腐蚀的可能性。
定期检查换热器的密封性能,避免泄漏情况的发生。
如果需要更换换热器材料,应选用的新材料要经过充分的实验和测试,确保其耐腐蚀性能能够满足工艺要求。
换热器腐蚀分析及工艺对策是保证换热器安全运行的重要环节。
通过对介质和材料腐蚀性质的评估,采取合适的工艺对策,可以有效地降低换热器的腐蚀程度,延长设备的使用寿命,提高工艺的稳定性和可靠性。
这需要设计、工艺、材料等多个领域的协同合作,提高设备的抗腐蚀性能,减少设备的腐蚀损坏。
炼油设备的腐蚀及其防护对策

炼油设备的腐蚀及其防护对策1. 引言炼油设备在石油加工过程中起着至关重要的作用。
然而,由于炼油设备经过长时间高温高压操作,其表面容易受到腐蚀的影响。
腐蚀会导致设备性能下降、寿命缩短甚至发生事故。
因此,了解炼油设备的腐蚀机理以及采取适当的防护对策对于确保设备运行的稳定性和安全性至关重要。
2. 炼油设备的常见腐蚀类型2.1 酸性腐蚀酸性腐蚀是指由于介质中存在酸性物质,如硫酸、盐酸等,使得炼油设备表面金属发生腐蚀反应的情况。
酸性腐蚀会导致设备金属表面产生洗蚀、蚀孔、蚀坑等现象,严重时甚至会造成设备的泄漏。
此外,酸性腐蚀还会破坏设备的防腐涂层,加剧腐蚀的发展。
2.2 电化学腐蚀电化学腐蚀是指由于设备金属表面与介质中的电解质产生电化学反应而导致的腐蚀现象。
电化学腐蚀包括腐蚀速率较慢的普通腐蚀和速度较快的局部腐蚀。
普通腐蚀是在整个金属表面均匀腐蚀的现象,而局部腐蚀则是在特定部位出现的腐蚀现象。
电化学腐蚀的发生与介质的PH值、温度、溶解氧的含量以及金属的电位等因素密切相关。
2.3 废物腐蚀废物腐蚀是由于炼油过程中产生的废物或副产物对设备金属表面产生腐蚀作用导致的。
废物中常含有硫、盐等腐蚀性物质,它们在炼油设备中积聚并引发腐蚀反应,加速设备的老化和腐蚀。
3. 炼油设备腐蚀防护对策3.1 材料选择选择适合的材料对于防止炼油设备腐蚀具有至关重要的意义。
通常情况下,不同的腐蚀环境对材料的腐蚀性能要求不同。
例如,在酸性环境中,具有良好耐酸性能的材料,如不锈钢等,是首选材料。
而在高温高压条件下,具有优异耐热性能的合金材料更适合作为炼油设备的构建材料。
3.2 防腐涂层采用防腐涂层是减缓炼油设备腐蚀的重要手段之一。
防腐涂层可以保护金属表面不受腐蚀介质的直接接触,减少腐蚀的发生。
通常采用的防腐涂层包括有机涂层和无机涂层。
有机涂层主要是环氧树脂、氟碳漆等,而无机涂层主要是陶瓷涂层、玻璃涂层等。
在选择防腐涂层时需要考虑介质的腐蚀性质以及操作条件。
换热器腐蚀及防护分析

2)对现场的阀门,尤其是使用时间较长且只能在检修期间可以更换的阀门,全部进行了更换。同时针对不同的介质,选择了不同材质及不同类型的阀门。
4.结论:
从上面的分析可以看出,我们应采取以下几种措施:
1)加强对水冷换热器的监护,做好更新部分换热器的准备。
2)加强对现场阀门的管理。
3)加强不同类型阀门的操作规范。
阀门带病运行严重:
阀门主要用来接通或截断管路中的介质,对阀门的操作,是现场操作的主要内容。然而,一般来说,阀门并不象设备那样受到重视。
一般来说,阀门主要存在以下几种问题:
故障现象
故障原因
故障处理
外漏
1.填料函没压紧
2.金属密封环没压紧或损坏
1.压紧填料函或增加填料数量
2.平衡紧固法兰螺母或更换金属密封环
在处理中可以看出现场的相当一部分阀门(尤其是蝶阀)存在着不同程度的问题。
目前现场使用的阀门,有相当一部分分为开车时安装的,使用时间超过10年,因此,在现场操作中出现了很多问题,如U-FB105B出口阀,E-FF402B物料进口阀的故障等,说明了阀门问题的严重性。
3.处理过程及措施:
1)由于条件的限制,检修期间对水冷换热器内漏的换热管进行了堵塞。
专题名称:换热器腐蚀及防护分析
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炼油厂换热器腐蚀分析及防护
摘要:在石油化工企业中,换热器是一种应用极为广泛的在高温流体和低温
流体之间传递热量的设备。
但是,由于高温和低温流体的特性以及流体中掺杂了
一些杂质,换热器往往会造成不同程度的腐蚀甚至泄漏,这无疑会增加企业的设
备投资和维护成本。
因此,换热器的腐蚀问题一直是石化企业面临的棘手问题。
本文通过对循环水水质和腐蚀产物的分析,以及对换热器冷却水过程中一些关键
部位的分析,确定换热器腐蚀的主要原因是工业循环水水质差和局部环境污染。
关键词:炼油厂;换热器; 腐蚀; 保护
一、前言
换热器由于其特殊的功能在很多行业都有应用,尤其是在炼油厂,换热器的
运行对炼油厂的正常运行影响很大。
炼油厂换热器的有效利用,将对炼油厂的生
产效率和成本控制产生积极的影响。
换热器作为炼油厂最常用的设备之一,在安
装和施工上都进行了投资,这笔资金在整个炼油厂的建设投资中占了很大比例。
但是,在炼油厂后期运行中,换热器经常发生腐蚀,严重影响换热器的正常运行,甚至可能造成换热器设备损坏或报废。
工厂的正常运行也造成了很大的影响。
为
了尽可能延长换热器的使用寿命,保证其高效运行,分析换热器腐蚀的原因并根
据分析结果制定一些保护措施显得尤为重要。
1.
腐蚀类型
由于换热器在运行过程中与原油直接接触,原油中含有的一些腐蚀性元素会
对换热器造成一定程度的腐蚀。
此外,还有一些其他因素会影响热交换,换热器
会产生一定程度的腐蚀,使其遭受一定的损坏,从而影响换热器的正常运行,甚
至报废。
根据换热器腐蚀的原因不同,腐蚀的种类大致可分为三类。
1.
电化学腐蚀
在换热器腐蚀中,电化学腐蚀占的比例最大。
这主要是因为碳钢中所含的成
分大部分是渗碳体和铁素体。
它们可以在电解质溶液中形成微型电池,较低电位
的铁氧体将成为微型电池的阳极,高电位渗碳体将成为微型电池的阴极。
这样,
铁素体在电解液中会慢慢被腐蚀,形成价格较高的铁离子,导致钢被腐蚀。
2)氯化物的循环腐蚀
氯化物循环腐蚀也是一种比较常见的换热器腐蚀类型。
如果换热器低温系统
中的负离子为负离子,没有达到露点,则很可能发生水冷凝。
然后气态硫化氢和
硫化氢由于它们的良好水溶性而溶解在水中。
虽然溶液中的硫化氢可以与换热器
中的铁发生反应,在换热器表面形成耐腐蚀的硫化铁保护膜,但这种保护膜会与
氯化物发生化学反应而失去保护作用。
这样,溶液中的氯化物和硫化物就会反复
作用,造成换热器的循环腐蚀。
3)应力腐蚀
在拉应力条件下,如果金属材料的环境中存在特定的腐蚀介质,就会引起应
力腐蚀,从而使金属材料产生裂纹。
金属材料产生腐蚀拉应力主要有两种情况:
一是换热器的金属零件在运行过程中产生的拉应力。
二是零件在加工过程中产生
的内应力,应力释放的拉应力。
由于这些应力不均匀,在特定环境下极有可能发
生应力腐蚀。
炼油厂换热器中经常发生的应力腐蚀主要有氯离子应力腐蚀、氢腐
蚀和硫化物应力腐蚀。
三、热换器相应防护措施
1)合理选用防腐材料
为保证炼油厂换热器的正常运行,必须保证其具有较强的耐腐蚀性能。
因此,在设计和制造换热器时,可以选择一些耐蚀性较高的材料来代替普通碳钢。
如果
换热器的工作环境中氯离子含量较少,换热设备的材料可采用不锈钢,应尽量避
免使用碳钢。
随着我国科学技术的不断发展,许多新材料逐渐应用到各个领域。
耐蚀性高的材料不断出现,种类越来越多,数量也越来越多,如双相不锈钢、超
低碳不锈钢等,都具有良好的耐蚀性,但这些新材料大多昂贵的。
因此,在选择
时必须综合考虑成本控制。
1.
喷涂防腐层
早在1990年代初,就已经采用喷涂防腐涂料的方法对换热器进行防腐保护。
这种防腐方法主要是保护炼油厂换热器催化装置顶部循环系统的设备,使用的防
腐涂料一般为CH848和CH784。
这种防腐涂料的优点是可以反复喷涂,缺点是喷
涂工艺非常复杂,需要多次喷涂。
每一种涂层都要求非常严格的涂层厚度,还
需要高温烘烤,其附着力和耐高温性都比较差。
炼油厂的油换热器在维护和检修时一般采用高压蒸汽清洗。
这个过程会对防
腐涂层造成一定程度的破坏,影响防腐效果。
3)异种涂层的防腐措施
在异种涂层的防腐措施中,最常用的技术手段之一是化学镀镍磷技术。
这种
防腐技术主要是利用溶液中的镍离子进行选择性还原,在换热器与腐蚀性溶液接
触的表面形成特殊的金属涂层,化学镀镍磷镀层是在炼油厂换热器表面形成的一
种无定形金属,这种金属也称为金属玻璃。
其主要优点是涂层可在380℃高温下
正常使用,并且对氯化氢和硫化氢有很强的抵抗力,附着力高,耐腐蚀和冲刷能
力强。
现阶段应更广泛地应用于炼油厂换热器。
4)电化学防腐措施
根据换热设备采用的电化学腐蚀保护方法的不同,可分为两类,一类是外供
电方式的电化学腐蚀保护,一类是牺牲阳极保护的电化学腐蚀保护方法。
牺牲阳
极保护的电化学腐蚀保护在换热器的腐蚀保护中较为常见。
一般情况下,当换热
器发生电化学腐蚀时,阴极和阳极之间会产生腐蚀电流,导致阳极金属设备损坏
腐蚀,利用这个原理,用比被阳极腐蚀的金属器件低电位的金属连接到金属器件上,低电位的金属会与阴极产生腐蚀电流,从而达到保护金属器件的作用。
用于
电化学防腐的牺牲阳极保护法所用的金属一般为锌材料,具有较好的防腐效果。
结语
为了更好地保证炼油厂的正常运行和高效工作,需要注意换热器的防腐。
由于影响换热器腐蚀的因素很多,如原油质量、原油生产工艺和使用的设备等,需要根据实际情况制定相应的防护措施。
这就要求与换热器相关的管理和维护人员积极分析腐蚀的影响因素,探索最合适的防护措施,达到最佳的防护效果,保证换热器的正常运行,提高炼油厂工作效率和工作质量。
参考文献
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窗体底端。