石油化工设备腐蚀与防护
石油化工机械设备腐蚀原因及应对措施分析

石油化工机械设备腐蚀原因及应对措施分析石油化工机械设备腐蚀原因主要有以下几个方面:1. 化学反应:石油化工生产中,设备内的化学物质往往会与外部环境中的物质产生化学反应,从而导致设备腐蚀。
例如,在储罐中储存二硫化碳和酸性化学品时,会发生化学反应,使储罐内壁受到腐蚀。
2. 电化学腐蚀:石油化工行业中,许多设备都采用金属结构,而金属在特定条件下会发生电化学反应,造成设备的腐蚀和损伤。
例如,在腐蚀性环境下,设备内金属表面出现局部腐蚀,从而形成了一个电池,产生电流和腐蚀。
3. 热腐蚀:石油化工设备在高温下工作时,自身材料会发生热膨胀和变形,从而导致设备表面与介质发生化学反应,出现温度腐蚀现象。
例如,在高温和高压下,设备材料的表面易遭受高温腐蚀。
针对以上腐蚀原因,应对措施如下:1. 选择合适的材料。
在设计和选择设备材料时,应考虑设备的作用、可能遭受的腐蚀条件和材料的装备限制等因素。
根据不同的使用环境和工艺需求,可选择耐腐蚀的镍合金、钛合金及玻璃钢等材料,从而延长设备使用寿命。
2. 选用防腐涂层。
在金属材料表面涂上具有抗腐蚀性能的防腐涂层,可形成一层保护膜,防止体材料被腐蚀。
例如,可采用聚氨酯和环氧树脂等涂料来防止设备的腐蚀。
3. 维修保养。
设备在使用期间需要进行定期的清洗和维护,例如清理结垢、保持设备内部的干燥等,这些操作可避免设备内部结构和元件的腐蚀和损坏。
若发现设备受到腐蚀和损坏,应及时进行维修和更换,防止拖延而导致不可逆的损坏和安全事故的发生。
4. 控制工艺条件。
在一些易造成腐蚀的设备和工艺环节中,可操作温度、压力、流速、PH值等工艺参数,从而避免设备遭受腐蚀。
例如,在储罐中存储酸性物质时,可以对PH值和温度进行控制,减少酸性物质对储罐内壁的侵蚀。
总之,腐蚀是石油化工生产过程中常见的问题,但采取合适的措施和方法可以有效地解决这一问题。
经过合理设计和正确使用,设备可以更长久地提供有效的生产服务,同时为石油化工行业的健康发展提供了更好的保障。
石油化工机械设备腐蚀的监测与防护

石油化工机械设备腐蚀的监测与防护摘要:社会的发展离不开石油的支持,尤其是在工业领域,石油的作用重大。
当前,社会对于石油的需求量在逐渐地增加,所以石油化工行业也发展飞速。
石油化工设备则是各项生产工作开展过程中必不可少的依靠。
但由于机械设备所处的工作环境较为恶劣,时常处在高温或者高压环境中,同时,加工的一些材料或者是原料都带有一定的腐蚀性。
所以时常会出现腐蚀问题,这就会给正常的生产工作带来很大的影响。
所以,文章将详细探讨石油化工设备的腐蚀防护措施以及监测策略。
关键词:石油化工机械设备;腐蚀防护;监测策略1腐蚀现象的原因分析首先,机械设备腐蚀的自身原因石油化工的机械设备大多都是金属设备,由于所采用的金属材质不同,机械设备的抗腐蚀能力也不相同,较为密致的金属结构就比相对粗糙的金属结构更耐腐蚀。
除此之外,机械设备上突出的零件,下陷的凹口都会更容易受到腐蚀。
设备的结构越复杂,其腐蚀速度就会越快,当机械的结构较为复杂时,就会使其表面具有较多的接口,缝隙,这就会聚集灰尘,油滴,水等物质,这样便会加快设备的腐蚀速度。
机械设备的材料的成分越复杂,设备的腐蚀速度也会越快。
其次,生产设备所处的环境一般的化工生产都会接触具有腐蚀性的物质,如酸、碱、盐、空气、水、溶剂这些物质都是造成机械设备腐蚀的介质。
在化工生产的过程中常常会由于机械的运转产生大量的热量,空气在受热之后会膨胀,导致相对压强升高,这就会导致机械设备的腐蚀加快。
腐蚀介质的分子运动速度越剧烈,腐蚀的介质与机械设备的接触面积就越大,腐蚀的现象也会越快。
2石油化工设备腐蚀防护措施2.1合理选择设备材料石油化工设备经常会出现腐蚀的情况,这就会影响到设备的正常使用和化工的正常生产。
考虑到设备在使用的过程中必然会接触一些流体或是气体的腐蚀性介质,在这种情况下,只能够从源头上入手,采取一定的防护措施。
那就是选择一些耐腐蚀的材料。
设备的材料分为两个类型,一种是金属类,另一种是非金属类。
石油化工设备常见腐蚀问题及防腐蚀措施

石油化工设备常见腐蚀问题及防腐蚀措施摘要:石油化工设备长期处于有毒、腐蚀的介质环境下,易出现腐蚀现象,严重影响设备性能和安全生产。
本文着重介绍石油化工设备的腐蚀形式和常见腐蚀问题,并提出了相应的防腐蚀措施,以期对石油化工设备的安全生产起到一定的帮助作用。
关键词:石油化工设备;腐蚀;防腐蚀措施;一、石油化工设备的腐蚀形式石油化工设备在生产过程中经常接触到高温、高压、腐蚀性介质等极端条件,长时间的使用下,设备表面会逐渐出现腐蚀现象。
本文将从四个方面探讨石油化工设备的腐蚀形式,以及相关的防腐措施。
(一)酸腐蚀石油化工设备中经常接触到酸性介质,例如硫酸、盐酸等,这些酸性介质容易引起设备表面的酸腐蚀。
酸腐蚀一般表现为设备表面出现酸性物质侵蚀的凹陷或坑洞,严重时会导致设备内部被腐蚀,甚至出现孔洞。
为了防止酸腐蚀,可以采用防腐合金钢等材料制造设备,增加设备壁厚,降低设备表面的暴露程度,以及采用防腐涂料对设备进行涂层处理[1]。
(二)碱腐蚀石油化工设备经常使用碱性介质,例如氢氧化钠、氨水等,这些碱性介质容易引起设备表面的碱腐蚀。
碱腐蚀一般表现为设备表面出现碱性物质侵蚀的凸起或氧化颜色变化,严重时会导致设备内部结构破坏。
为了防止碱腐蚀,可以采用耐碱钢等材料制造设备,降低碱性介质的温度和浓度,加强设备的清洗和维护。
(三)氧化腐蚀石油化工设备在高温、高压下长期运行,会与空气中氧气或水蒸汽反应,产生氧化腐蚀。
氧化腐蚀一般表现为设备表面出现锈蚀现象,严重时会形成脱落或孔洞,影响设备的使用寿命。
为了防止氧化腐蚀,可以采用抗氧化钢等材料制造设备,加强设备表面的防锈处理,以及加强清洗和维护[2]。
(四)废弃物腐蚀石油化工设备产生的废弃物中含有很多腐蚀性物质,例如氯化物、硫化物等,这些物质容易对设备表面造成腐蚀。
废弃物腐蚀一般表现为设备表面出现类似于酸腐蚀的侵蚀现象,严重时会导致设备结构损坏。
为了防止废弃物腐蚀,可以采用耐化学腐蚀钢等材料制造设备,加强设备清洗和维护,以及采用废弃物处理工艺进行处理。
石油化工静设备的应力腐蚀开裂与防护措施

石油化工静设备的应力腐蚀开裂与防护措施摘要:石油化工行业作为我国重要的生产行业,对我国的经济建设具有重要推动作用。
腐蚀是目前石油化工企业发展中面临最多的问题,因为腐蚀会对石油化工设备的功能和使用周期造成影响,严重的还会引发安全事故,阻碍石油化工行业的发展。
而想要避免设备腐蚀,减少设备损失就必须要对石油化工设备的腐蚀原因进行分析,并找出针对性防腐措施。
本文将就笔者的实际工作经验及资料,对石油化工设备的腐蚀原因进行分析,并提出针对性的措施,以供参考。
关键词:石油化工;设备;腐蚀;防腐引言在我国石油化工行业不断发展的历程中,石油化工设备展现着十分重要的作用。
石油化工设备容易被腐蚀,会影响设备的稳定运行,对产品质量产生一定的影响,为整个工作带来许多安全隐患。
因此,有必要做好石油化工设备防腐处理,对石油化工设备常见腐蚀原因及防腐展开更深层次的探讨就凸显的愈发重要。
1石油化工设备防腐的重要性石油化工设备长期在空气、水中暴露或与腐蚀性设备接触,所产生的能让设备裸露在外的形态、尺寸发生化学反应的现象叫做腐蚀。
腐蚀会给石油化工设备的物理性质和功能造成影响,缩短设备的使用周期,甚至影响石油化工设备的正常运动,严重时引发安全事故。
在实际的生产过程中,石油化工设备腐蚀是常年困扰石油化工企业生产质量的重要难题,既影响了经济效益的提升,又阻碍了石油化工企业的长足发展,导致了资源浪费。
在石油化工企业的爆炸事故中,大部分都是由于腐蚀所致,腐蚀会导致石油泄漏,一旦遇到明火就会发生爆炸,引发严重安全事故。
此外,石油化工设备腐蚀所泄漏的腐蚀气体或者液体还会对工作人员生命健康造成影响。
所以必须要重视石油化工设备防腐,一旦出现腐蚀要及时采取解决措施,保证安全。
2石油化工设备常见腐蚀原因2.1化学反应在展开化学产品生产工作时,通常需要按照对应的生产要求加入适量的化学物质,这一系列的化学物质一般具有较强的腐蚀性。
并且,在展开生产工作时,生产材料同样具有一定腐蚀性。
石油化工设备防腐蚀的措施和方法

石油化工设备防腐蚀的措施和方法摘要:腐蚀问题是目前石油化工方面最常见的设备问题之一,在设备遭受腐蚀后,设备的物理性能会随着腐蚀严重程度的不同而发生不同幅度的降低。
在腐蚀问题发生初期,石油化工设备往往只会发生外观方面的变化,性能降低并不明显,所以大多石油化工企业往往会在初期忽略设备防腐蚀方面的问题,而一旦腐蚀程度加深,设备的性能发生降低后甚至报废后则悔之晚矣。
由于设备长时间接触各类原料液体或气体,腐蚀问题几乎避无可避,是以防患于未然、通过防腐蚀措施提高设备的抗腐蚀能力正是其最重要且有效的应对策略。
关键词:石油化工;设备;防腐蚀;原因;措施与方法引言石油属于一种化学产品,其本身具有特定的化学性质,而这些化学性质则会对周边的环境产生不同的影响,比较常见的就是腐蚀。
因此,在石油化工生产活动中,很多大型的石油化工设备都会出现腐蚀的情况,进而导致石油化工设备内部的结构被破坏,不能正常工作,影响企业的经济效益。
除了这方面的影响外,更重要的是这些大型石油化工设备一旦被腐蚀,则会导致一些化学物质外泄,对周边的环境造成污染破坏,还会对工作人员的身体健康造成危害,带来严重的社会负面影响。
基于此,要加强石油化工设备的防腐蚀工作。
这就要求石油化工企业要了解石油化工设备被腐蚀的具体原因,根据原因提出针对性的措施进行解决,进而延长石油化工设备的使用寿命。
1、石油化工设备被腐蚀的原因分析1.1、化学反应因素石油化工生产原料或中间产物的化学活性较强,并且部分挥发性也较强。
当化学活性强的介质与存在点坑、裂缝等缺陷的设备表面相接触,就可能导致腐蚀反应的出现。
比如原油内具有高浓度的氯化钙、氯化镁等无机盐,在进行生产加工时,在水环境与一定温度条件下,这些无机盐很容易出现水解反应,进而生成盐酸,增加腐蚀设备的可能。
同时,蒸馏时石油中的盐酸与硫化物在温度较高条件下会产生分解反应,生成硫化氢,其会伴随原油组分内较小密度的物质,进入冷凝系统与分馏塔顶部,腐蚀冷凝设备。
浅析石油化工设备防腐蚀的措施和方法

浅析石油化工设备防腐蚀的措施和方法摘要:石油化工机械设备受安装及运营环境的影响较大,腐蚀问题发生几率更高。
为确保机械设备始终保持在安全可靠的运行状态,需相关工作人员注重关注设备防腐蚀工作,合理安排设备防腐蚀涂装流程,选择适宜的防腐蚀涂装材料。
关键字:石油化工;设备防腐蚀;措施;方法1石油化工设备腐蚀特征不同机械设备材料不同,防腐蚀能力存在较大差异。
材料较为紧密的机械设备耐腐蚀性更强。
例如,以钢制为主的机械设备就会比以铁制材料为主的机械设备更不容易腐蚀。
不仅如此,同一机械设备不同位置的腐蚀程度也存在一定差距。
如设备凸起位置处及设备衔接处更容易出现腐蚀问题,腐蚀发展速度也越快。
结构复杂设备空隙较多,此些空隙容易堆积灰尘,并引发不同程度的腐蚀现象。
石油化工机械设备腐蚀问题也与其使用环境含有一定的腐蚀介质存在密切关系。
由于部分机械设备长时间处于室外运行,会受到室外环境中水分、紫外线侵蚀影响,导致机械设备外部结构性质发生改变,严重影响到设备运行期间的安全性。
石油化工设备防腐工作意义重大。
随社会经济发展速度不断加快,各行业对石油化工领域的生产需求日渐提升,石油化工设备种类增多,设备养护及防腐工作的难度进一步加大。
只有切实保障设备防护及养护工作开展质量,才可以满足石油化工企业生产需求,延长设备运行寿命,促进企业最大化目标实现。
现阶段设备防腐工作已然成为石油化工行业研究重点,设备防腐蚀技术体系更为成熟,仍需要进行持续改进及优化。
2石油化工腐蚀种类石油化工设备腐蚀问题可包括两种类型。
第1种为化学腐蚀,主要就是设备表面及周边物质出现化学反应,进而产生出新氧化物质,使设备表面性质发生变化,出现被腐蚀现象;第2种为电化学腐蚀,主要就是设备表面与电解质溶液接触生成电极反应,出现被腐蚀情况。
此种腐蚀现象都发生在环境潮湿的状态。
基于石油化生产环境的特殊性,设备腐蚀也可分为高温氧化腐蚀、剥离腐蚀、点状腐蚀、焊接应力腐蚀、疲劳腐蚀、工业大气腐蚀等多种类型。
化工设备的腐蚀与预防腐蚀措施

化工设备的腐蚀与预防腐蚀措施化工设备在生产过程中经常接触到各种腐蚀介质,例如酸、碱、盐等。
长期的接触导致设备表面发生化学反应,产生的腐蚀物会严重危害化工设备的安全运行。
本文将介绍化工设备的腐蚀类型、腐蚀原因、腐蚀对设备的影响及预防腐蚀的措施。
化工设备的腐蚀类型化工设备腐蚀按照腐蚀物质分类,可以分为酸性腐蚀、碱性腐蚀、氧化性腐蚀、小分子有机物腐蚀、硫化物腐蚀、高温氧化腐蚀、晶间腐蚀等多种类型。
其中,酸性腐蚀主要由于酸与金属表面发生反应而导致;碱性腐蚀是由于纯碱、氢氧化钠和氢氧化银等碱性物质长期与设备表面接触;氧化性腐蚀则是空气氧气、硝酸等氧化剂对设备表面的化学反应;小分子有机物腐蚀是由于乙醇、甲醛等小分子有机物与设备发生反应;硫化物腐蚀主要是由于硫酸盐等硫化物对设备表面的腐蚀。
高温氧化腐蚀是由于高温下氧气对设备表面的化学反应;晶间腐蚀则是由于设备金属表面的晶间产生电极腐蚀。
化工设备腐蚀的原因化工设备表面发生腐蚀的原因主要有以下几个方面:1.化学反应:化工设备表面直接接触的化学物质发生反应,导致设备表面发生腐蚀作用。
2.电化学反应:当两种不同金属通过电解质连接在一起时,产生电化学反应,就会导致更何况的金属腐蚀。
3.湿度:在潮湿环境中,水分会引起金属的氧化腐蚀,导致设备表面的腐蚀。
4.机械划伤:设备表面发生划痕或割伤后,便容易受到腐蚀,因为划痕处的金属常常暴露在空气或介质中。
腐蚀对设备的影响腐蚀会导致化工设备的表面形成凹凸不平的斑点,设备寿命缩短,安全性变差。
此外,腐蚀还会固定腐蚀产物,堵塞设备中的管道以及细孔,形成泄漏和阻塞设备等问题。
对于一些重要的化工设备,腐蚀往往是一个很大的问题。
化工企业要根据设备的使用环境、介质特性等因素,制定相应的腐蚀防护措施。
预防化工设备腐蚀的措施1.选用适当的材料:对于使用酸性介质的化工设备,应选用具有一定耐酸性能的耐酸钢材质;对于碱性介质,应选用具有良好的碱性稳定性的材质。
化工设备腐蚀与防护ppt课件

体颗粒冲刷等特殊情况下的管道,根据实践情 况确定该值
1-2 腐蚀的定义和类型
2.部分腐蚀
(1)应力腐蚀:独一与应力有关并会构成裂纹的腐蚀。金属 处在熔碱、硫化氢或海水中,奥氏体不锈钢(18—8型) 在热氯化物水溶液中(NaCl、MgCl2等溶液)会发生此种 破坏。
1-2 腐蚀的定义和类型
常顶回流分布管腐蚀穿孔
1-2 腐蚀的定义和类型
2.部分腐蚀
(3)晶间腐蚀:腐蚀发生在晶界上,沿晶界向纵深处开展。
常见的奥氏体不锈钢的晶间腐蚀主要发生在焊接区, 特别是母材的焊接热影响区。由于母材部分在轧制成板材或 管材出厂之前,已进展过固溶化处置,而焊接时热影响区重 新被加热,便破坏了固溶化形状,从而出现了敏化效应。
人类的文明与提高都是与运用和开展、与日 新月异的资料分不开的。历史学家甚至用资 料和称号标志不同的时代,如石器时代、青 铜器时代、铁器时代等。
当今世界,哪一项技术开展不是以资料开展 作为前提和保证呢?
但资料有一大公敌——腐蚀! 腐蚀在我们身边每时每刻悄然地发生着,它
吞噬着人们的劳动成果,改动了历史的原貌。
<化工设备腐蚀与防护>这门课程,可以弥补 学生对石油化工行业腐蚀技术管理的认知和 企业的腐蚀管理要求。课程从腐蚀景象的产 生、缘由分析、腐蚀机理的学习、防腐蚀战 略的制定作详细引见,拓展学习RBI新技术, 从而加强学生到企业后的顺应才干。
二、课程的特点
〔一〕综合性与实际性强
石油化工行业典型的腐蚀机理和相关案 例分析,知识面广,是对今后作为基层技术 人员任务和管理的根本训练。
2mm,管线内大面积坑蚀
1-2 腐蚀的定义和类型
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二、低温硫腐蚀
原油中存在的硫以及有机硫化物在不同条件下逐步分解 生成的H2S等低分子的活性硫,与原油加工过程中生成的腐 蚀性介质(如HCl、NH3、CO2等)和人为加入的腐蚀性介 质(如乙醇胺、糠醛、水等)共同形成腐蚀性环境,在装置 的低温部位(特别是气液相变部位)造成严重的腐蚀。典型 的有蒸馏装置常、减压塔顶的HCl+H2S+H2O腐蚀环境;催 化裂化装置分馏塔顶的HCN+H2S+H2O腐蚀环境;加氢裂化 和加氢精制装置流出物空冷器的H2S+NH3+H2O腐蚀环境; 干气脱硫装置再生塔、气体吸收塔的RNH2(乙醇胺 )+CO2+H2S+H2O腐蚀环境等。
金属的电化学腐蚀就是腐蚀原电池作用的结果。通 常可将腐蚀原电池分为微电池和宏电池两种。
微电池是由金属变面许多微小的电极所组成的腐蚀 电池,它的成因主要有: (1)金属化学成分的不均匀性; (2)金属金相组织的不均匀性; (3)金属表面膜的不完整性; (4)土壤微结构上的差异。
损伤机理与部位
减薄机制
焦化装置加热炉辐射室弯头腐蚀形貌
• 措施: (1)弯头贴补板。 (2)检修更换弯头。 (3)加强管线超声波测厚。
• 硫磺回收装反应炉燃烧器的腐蚀 某炼厂硫磺回收反应炉燃烧器腐蚀图,中间的瓦斯烧嘴的
腐蚀产物已将气孔堵死,剩余厚度最小为12mm(原设计为 31.5mm),外壁上积有约5mm厚的黑色垢层,瓦斯烧嘴气 孔被带有一定金属光泽的黑色熔融物堵塞,酸性气烧嘴叶片 最薄处只剩1.8mm 。腐蚀形态为典型的高温硫腐蚀。
局部 水处理系统
局部 重油和脱蜡装置
7
失效机理 胺 大气
保温层下 土壤腐蚀 高温硫化(无氢) 高温硫化(有氢)
环烷酸 高温氧化
形态
部位
局部 胺处理
均匀 系统
坑 装置和系统
局部 系统
均匀 蒸馏、焦化、FCC、加氢装置等
均匀 加氢装置
局部 蒸馏装置
均匀 加热炉
应力腐蚀开裂
失效机理 形态
部位
氯化物
穿晶 常压塔、有水的地方
– 环烷酸的腐蚀:原油中的部分含氧化合物以环烷酸的形式存在,在原油 加工过程中,对常减压等装置高温部位产生严重的腐蚀,因而加工高 酸原油的常减压装置应该进行全面材料升级以应对环烷酸的腐蚀问题 。
– 氮化物的腐蚀:原油中的含氮化合物经过二次加工装置高温、高压和催 化剂的作用后可转化为氨和氰根,在催化裂化、焦化、加氢裂化流出 物系统形成氨盐结晶,严重可堵塞设备和管线,而且会引起垢下腐蚀 。氰化物还会造成催化裂化吸收、稳定、解吸塔顶及其冷凝冷却系统 的均匀腐蚀、氢鼓泡和应力腐蚀开裂。
• 部分装置原设计不能满足原料劣质化要求。 • 部分重点装置材质升级不彻底:有的装置进行了装置适应性改造,但由
于技术、费用等方面的限制,设备、管线的材质升级不彻底,仍然存在 薄弱环节,对加工劣质原油的适应性差。 • 装置长周期安全运转的要求
二、炼油装置典型腐蚀类型
原油中的腐蚀性介质及其对装置的腐蚀性
石油化工设备腐蚀与 防护
内容
• 腐蚀的基本介绍 • 炼油装置基本腐蚀类型 • 设备防腐蚀策略应遵循的主要原则
腐蚀定义
ISO标准定义: 金属与环境间的物理-化学的相互作用,造成金属性能的
改变,导致金属、环境或由其构造的一部分技术体系功能的 损坏。
腐蚀的分类
1.腐蚀反应机理划分:化学腐蚀和电化学腐蚀; 2.腐蚀环境划分:大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀、化学介质腐蚀; 3.腐蚀的形貌划分:均匀腐蚀和局部腐蚀 4.局部腐蚀的多种形态 • 电偶腐蚀(双金属腐蚀) • 点腐蚀(孔蚀) • 晶间腐蚀 • 缝隙腐蚀 • 选择性腐蚀 • 磨损腐蚀 • 应力腐蚀 • 腐蚀疲劳 • 氢损伤(氢脆、氢鼓泡、氢腐蚀)
腐蚀影响因素碳钢表现为均匀腐蚀,0Cr13表现为点蚀,奥 氏体不锈钢表现为氯化物应力腐蚀开裂,双相不锈钢和钛材 具有优异的耐腐蚀性能,但价格昂贵。在加强“一脱三注” 工艺防腐的基础上,制造的换热器、空冷器在保证施工质量 的前提下,采用碳钢+涂料防腐的方案也可保证装置的长周期 安全运转。
2 盐酸(HCl+ H2O)的腐蚀环境及设计选材 △ 气体氯化氢一般没有腐蚀性,但是遇水形成盐酸(HCl+ H2O)后腐蚀性就变得很强。盐酸在很大浓度范围内对碳钢 和低合金钢会引发全面腐蚀和局部腐蚀,对铁素体或马氏体 不锈钢主要是局部腐蚀(点蚀或坑蚀),对奥氏体不锈钢则 产生氯离子应力腐蚀开裂。
金属粉尘化
局部 加氢炉、焦化炉、气体涡轮机
选择性浸出
局部 水冷系统的耐酸管道
外部腐蚀
局部 乙烯装置
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机械失效
失效机理 机械疲劳 腐蚀疲劳
气蚀 机械损伤
超载 超压 脆断 蠕变 应力断裂 热震动 热疲劳
形态 局部 局部 局部 N/A N/A N/A 局部 局部 局部 局部 局部
部位 转动部件、管 蒸汽炉顶盖、锅炉炉管 叶轮背面、泵的入口 没有保护的部位 热膨胀、工艺条件变化 工艺条件变化、 低温条件、钢材变质 炉管和炉内件 炉管 燃烧中流体变化 焦炭塔
高温硫腐蚀机理
在高温条件下,活性硫与金属直接反应,它出现在与物流 接触的各个部位,表现为均匀腐蚀,其中硫化氢的腐蚀性很 强。化学反应如下:
H2S+FeFeS+H S+FeFeS RSH+FeFeS+不饱和 烃
高温硫腐蚀速度的大小,取决于原油中活性硫的多少,但 是与总硫量也有关系。
高温硫影响因素
• 温度的影响 当温度升高时,一方面促进活性硫化物与金属的化学反应,同时又促
• 环烷酸的影响
环烷酸形成可溶性的腐蚀产物,腐蚀形态为带锐角边的蚀 坑和蚀槽,物流的流速对腐蚀影响更大,环烷酸的腐蚀部位 都是在流速高的地方,流速增加,腐蚀率也增加。而硫化氢 的腐蚀产物是不溶于油的,多为均匀腐蚀,随温度的升高而 加重。当两者的腐蚀作用同时进行,若含硫量低于某一临界 值,其腐蚀情况加重。亦即环烷酸破坏了硫化氢腐蚀产物, 生成可溶于油的环烷酸铁和硫化氢,使腐蚀继续进行。若硫 含量高于临界值时,硫化氢在金属表面生成稳定的FeS保护 膜,则减缓了环烷酸的腐蚀作用。也就是我们平常所说的, 低硫高酸比高硫高酸腐蚀还严重。
当原料或原料油含硫大于0.5%,酸值大于 0.5mgKOH/g,氮大于0.1%时,在加工过程中会造成设备 及其工艺管道较为严重的腐蚀。
1、 高温硫腐蚀
高温硫化物的腐蚀环境是指240℃以上的重油部位硫、硫 化氢和硫醇形成的腐蚀环境。典型的高温硫化物腐蚀环境存 在于蒸馏装置常、减压塔的下部及塔底管线,常压重油和减 压渣油换热器等;流化催化裂化装置主分馏塔的下部,延迟 焦化装置主分馏塔的下部及其管线等。在这些高温硫化物的 腐蚀环境部位。在加氢裂化和加氢精制等临氢装置中,由于 氢气的存在加速H2S的腐蚀,在240℃以上形成高温H2S+H2 腐蚀环境,典型例子是加氢裂化装置的反应器、加氢脱硫装 置的反应器以及催化重整装置原料精制部分的石脑油加氢精 制反应器等。
• 原油中的腐蚀介质
原油中除存在碳、氢元素外,还存在硫、氮、氧、氯以及重金属和 杂质等,正是原油中存在的非碳氢元素在石油加工过程中的高温、高压 、催化剂作用下转化为各种各样的腐蚀性介质,并与石油加工过程中加 入的化学物质一起形成复杂多变的腐蚀环境。
– 硫化氢的腐蚀:原油中的含硫化合物包括活性硫和非活性硫,在原油加 工过程中,非活性硫可向活性硫转变。炼油装置的硫腐蚀贯穿一次和 二次加工装置,对装置产生严重的腐蚀,腐蚀类型包括低温湿硫化氢 腐蚀、高温硫腐蚀、连多硫酸腐蚀、烟气硫酸露点腐蚀等。
– 无机盐的腐蚀:原油中的无机氯和有机氯经过水解或分解 作用,在一次和二次加工装置的低温部位形成盐酸复合腐 蚀环境,造成低温部位的严重腐蚀。腐蚀类型包括均匀腐 蚀和不锈钢材料的氯离子应力腐蚀开裂。
– 原油中的重金属化合物在原油加工过程中残存于重油组分 中,进入二次加工装置,引起催化剂的失效,严重影响装 置的正常运转。原油中的重金属V在原油加工过程中会在 加热炉炉管外壁形成低熔点化合物,造成合金构件的的熔 灰腐蚀。
腐蚀开裂 晶间、穿晶 炭钢设备内部、由于残余应力造成
连多硫酸
晶间 FCC、加氢装置、燃气系统
胺开裂
晶间 胺处理装置
氨开裂
晶间 氨工厂、中和剂浓缩
HIC 穿晶、鼓泡、 湿硫化氢环境、蒸馏、FCC、加氢装置、
SOHIC
平面 焦化装置、气体回收等,焊缝与母材
硫化物
穿晶 同上
氢鼓泡
平面 同上
氰化氢 平面、穿晶 FCC
电化学腐蚀
电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质( 电解质溶液)发生电化学作用而产生的破坏。任 何一种按电化学机理进行的腐蚀反应至少包含一 个阳极反应和一个阴极反应,并通过金属内部的 电子流和介质中的离子流形成闭路的原电池。在 原电池中电位较负的部位(阳极)就遭受腐蚀, 而电位较正的部位(阴极)就得到了保护,因此 上述原电池也称腐蚀原电池。
HCl-H2S-H2O的腐蚀与防护
• HCl-H2S-H2O的腐蚀部位与形态 主要存在于常减压蒸馏装置塔顶及其冷凝冷却系统、温度
低于120℃的部位,如常压塔、初馏塔、减压塔顶部塔体、 塔盘或填料、塔顶冷凝冷却系统。一般气相部位腐蚀较轻, 液相部位腐蚀较重,气液相变部位即露点部位最为严重。
• 防护措施及材料选用
进非活性硫的分解。 温度低于120℃时,非活性硫化物未分解,在无水情况下,对设备无
腐蚀。但当含水时,则形成炼油厂各装置低温轻油部位的腐蚀,特别是 在相变部位(或露点部位)造成严重的腐蚀。
温度在120-240℃之间时,原油中活性硫化物未分解。 温度在240-340℃之间时,硫化物开始分解,生成硫化氢,对设备也开 始产生腐蚀,并且随着温度的升高腐蚀加剧。 温度在340-400℃之间时,硫化氢开始分解为H2和S,S与Fe反应生成 FeS保护膜,具有阻止进一步腐蚀的作用。但在有酸存在时(如环烷酸) ,FeS保护膜被破坏,使腐蚀进一步发生。 温度在426-430℃之间时,高温硫腐蚀最为严重。 温度大于480℃时,硫化氢几乎完全分解,腐蚀性开始下降。 高温硫腐蚀,开始时速度很快,一定时间后腐蚀速度会恒定下来,这 是因为生成了硫化铁保护膜的缘故。而介质的流速越高,保护膜就容易 脱落,腐蚀将重新开始。