加氢装置设备常见腐蚀分析及防护措施
８ 防腐保温技术 ２０１０年６月第１８卷第２期
加氢装置设备常见腐蚀分析及防护措施
孙树江
（中国石油大连石化分公司机动设备处，辽宁大连１１６０３２）
摘要 本文简要介绍了对于炼制高硫原油的加氢装置中设备常见的腐蚀，初步分析了腐蚀产
生的机理并介绍了一些防腐措施。
关键词 加氢装置腐蚀 防护措施
Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｙｄｒ０ｇｅｎａｔｉ０ｎ Ｐｌａｎｔ
Ｓｕｎ Ｓｈｕｊｉａｎｇ
（ＣＮＰＣ Ｄａｌｉａｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍ Ｍｏｔｏｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｄｅｐｔ．，Ｄａｌｉａｎ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ １ １６０３２） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａ ｂｒｉｅｆ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｓ ｍａｄｅ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ ｐｌａｎｔ ｏｆ ｔｈｅ
ＳＯＵｒ ｃｒｕｄｅ ｏｉｌ ｒｅｆｉｎｅｒｙ．Ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｓ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｉｌｙ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｓｏｍｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍｅａｓ－
ｕｒｅｓ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ ｐｌａｎｔ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ
１ 前言
加氢是当今石油化工领域中处理高硫油的主要
途径和方式。随着国内炼油企业炼制进口高硫油的
比例越来越大，新建的加氢装置也随之增多。各类
加氢装置中尤以加氢裂化和渣油加氢装置的操作条
件最为苛刻，反应器操作压力近２０ Ｍｐａ，反应温度
也在４００ ｃ【＝以上。因此要搞好设备管理，必须对加
氢装置的腐蚀状况及相应防护措施有一个全面的了
解，对腐蚀做到早认识、早管理、早防护，不应有因腐
蚀引起影响安全生产的事故发生。现就加氢装置中
一些常见的设备腐蚀原因及防护措施作一浅析。
２加氢装置常见的腐蚀形态
２．１氢的腐蚀
加氢装置中的设备不可避免地要处于氢的环境
中，氢分子既小又活泼，再加上高温高压的操作条
件，因此氢很容易渗入钢中并于钢中的成分发生反
应。氢的腐蚀可以分为两类：高温氢腐蚀和氢脆。
（１）高温氢腐蚀。表现为两种形式：一是表面
脱碳，二是内部脱碳和开裂。以后一种的影响较大。
内部脱碳是由于氢扩散到钢中发生反应生成甲烷，
即：Ｆｅ Ｃ＋２Ｈ 一ＣＨ ＋３Ｆｅ。甲烷在钢中的扩散能
力很小，聚集于晶界孔隙附近，形成局部高压，造成 应力集中，使钢材产生龟裂、裂纹或鼓泡，导致钢材
的强度和韧性显著下降。这种腐蚀是不可逆现象，
也称永久脆化现象。
（２）氢脆。所谓氢脆是由于氢残留于钢中所引
起的脆化现象，即原子氢在高温高压状态下侵入钢
中，使钢材晶体的原子结合力变弱，或者成为氢分子
在晶界或夹杂物周边析出。产生氢脆的钢材其延伸
率和断面收缩率都显著下降。氢脆的发生一般是在
发生氢渗入后恢复到１５０℃以下时发生。如果在此
温度上某一温度区间恒温一段时间析氢，则可以使
氢较彻底的释放出来，钢材的力学性能仍可恢复，因
此，氢脆是可逆的。
２．２硫化氨的腐蚀
在加氢装置中，由于原料中含有大量的硫，因此
会有很多的Ｈ ｓ腐蚀介质生成。Ｈ ｓ的腐蚀可分为
高温Ｈ Ｓ腐蚀和低温湿Ｈ Ｓ腐蚀。
（１）高温Ｈ Ｓ腐蚀。是指Ｈ ｓ在氢气流中对
设备和管道的腐蚀，氢在这种腐蚀中起到加速腐蚀
的作用。当操作温度高于２４０ ｏＣ时，腐蚀速度将随
着温度升高而显著升高，即影响高温Ｈ ｓ腐蚀的主
要因素是温度和Ｈ，Ｓ浓度。腐蚀的作用机理是：Ｆｅ
＋Ｈ Ｓ—Ｈ ＋ＦｅＳ，生成的ＦｅＳ是一种脆的易剥落的
锈皮，在介质的流动下，ＦｅＳ层不断脱落，界面不断
更新。
孙树江：加氢装置设备常见腐蚀分析及防护措施 ９
（２）低温湿Ｈ Ｓ腐蚀。是指在低温湿Ｈ Ｓ的
环境中，碳钢及低合金钢的设备和管道除了发生电
化学腐蚀外，还可能发生以下几种形式的开裂损伤：
（ａ）氢鼓泡（ＨＢ）：其机理是硫化氢腐蚀过程中
析出的氢原子渗透到钢中，被钢中的夹杂物与其他
的冶金缺陷处捕集形成分子氢，从而产生局部高压，
最终导致界面开裂，宏观上表现为钢板表面向外隆
起的鼓泡，即氢鼓泡。其形态如下页图１所示。
（ｂ）氢致开裂（ＨＩＣ）：其机理是许多小的氢鼓
泡裂纹相互连接起来，形成具有阶梯形貌特征的氢
致开裂。钢中的ＭｎＳ夹杂物的带状分布将增加氢
致开裂的敏感性。
（ｅ）硫化物应力开裂（ＳＳＣ）：是由于Ｈ，ｓ腐蚀
产生的原子氢渗透到钢的内部，溶解于晶格中，导致
脆性，在外加拉应力或残余应力作用下形成开裂。
它通常发生于设备的焊缝及热影响区的高硬度区。
其形貌如图２所示。
图１氢鼓泡形貌
图２硫化物应力开裂形貌
由于Ｈ２ｓ广泛存在于加氢装置的各个系统中， 因此加热炉、反应器及换热系统中都会有上述Ｈ：Ｓ
的腐蚀发生。
２．３连多硫酸的腐蚀
连多硫酸（Ｈ ｓＸｏ ，Ｘ＝３～６）是由于设备在含
有高温Ｈ ｓ的气氛下操作时生成了ＦｅＳ，而当设备
停止运转或停工检修时，ＦｅＳ与出现的水分及进入
设备的氧发生反应所生成。这种介质的腐蚀为晶问
裂纹，多发生在装置停检时有水分进入设备表面，而
且一般发生于有应力集中的部位，故称应力腐蚀开
裂。连多硫酸腐蚀多发生于分馏系统的塔、罐及换
热器中。
３对付各种腐蚀应采取的防护措施
３．１在设备的选材上加以防护 ．
对于加氢设备，由于某些部位操作条件苛刻，腐
蚀介质种类多，造成多种腐蚀交织在一起，因此在设
计阶段就应综合分析各部位可能发生的腐蚀而在选
材上加以注意。例如：
（１）对于高温高压的临氢设备，基本上使用
２．２５Ｃｒ一１Ｍｏ钢制造。因为此种钢具有良好的抗高
温性能和抗氢腐蚀性能，同时为了抵抗Ｈ ｓ的腐
蚀，一般在设备内壁堆焊一层奥氏体不锈钢。
（２）对于易发生连多硫酸腐蚀开裂的部位，一
般选用超低碳钢（Ｃ≤０．０３％）或稳定型的不锈钢。
采用奥氏体＋铁素体双相不锈钢对抵抗硫化物和氯
化物应力腐蚀开裂有较好的使用效果。
（３）对于可能发生氢鼓泡和氢致开裂的场合，
在选用普通碳钢时，宜选用强度较低的钢。条件比
较苛刻时，应尽可能选用专门的抗ＨＩＣ钢，如国内
已开发成功的１６ ＭｎＲ（ＨＩＣ）。
３．２在设备的制造和安装上加以防护
设备的制造和安装质量对设备的防腐性能有直
接的影响。许多情况下设备腐蚀引起开裂的事故，
是由于开裂部位在制造时存在某种缺陷或者残余应
力集中的原因。比如为了防止连多硫酸应力腐蚀开
裂，在制造时应尽量消除或减轻由于冷加工和焊接
引起的残余应力，必要时可在加工后进行固溶化热
处理。设备和管线的焊缝是易发生腐蚀损伤的部
位，因此在制造过程中一定要重视，有些要求进行消
氢处理和焊后消除应力热处理的部位必须按规定执
行。
（下转第４２页）
４２ 防腐保温技术 ２０１０年６月第１８卷第２期
普通地面集输工程用管为２０＃碳钢，其机械性 解决了油管改造后与地面集输管道的连接问题。
能指标见表５。
表５ ２０＃Ｃ钢管平均机械性能表
从表５可以看出，闲置油管仍能满足地面集输
管道工程机械性能要求。
１．４．３ 旧油管改造后可焊性分析
油管材质为Ｊ５５、Ｎ８０、Ｐ１ １０、Ｃ９０，而埋地地面集
输管道的材质一般为２０＃碳钢，两者的可焊性差别
较大。在油管坡口为３Ｏ。～４Ｏ。角时，采用ＴＦＩＪ ５０６
焊条，可以满足焊接要求。考虑到焊接要求较高，目
前通过与哈尔滨焊接研究所研制出了油管与２０＃碳
钢管材的焊接工艺，该对接过程在车间完成，出厂的
经过改造的油管两端经材质转换后２０＃碳钢材质，
１ １ ２ 结束语
旧管道修复技术的实施，增加了管道的使用寿
命。软管翻转法的工艺造价是新铺设一条相同钢管
道的４８～５６％，另外该工艺不开挖、占地少、无污
染，比挖沟换管工艺又节省了大量支付环保、占地赔
偿等费用，而且该工艺可对难施工或无法重建的管
线进行修复，例如架空、穿越河流的管线等。旧管道
修复技术给企业带来了巨大的经济效益。
参考文献
［１］ 美国《管道工业杂志》，１９９０年３月，１９９１年５月 ［２］ 美国《管道文摘杂志》，１９９０年１１月 ［３］ 宁克远．复合结构内衬技术在旧管道修复和新管线建 设中的应用．石油工程建设．１９９５，Ｎｏ．２ ［４］ 宁克远．旧管道内修复方案选择．管道技术与设备． １９９５，Ｎｏ．７
（上接第９页）
３．３工艺防腐措施
各练厂的经验证明，工艺防腐是重要且有效的
防腐措施之一。不光对常减压装置，对于加氢装置
也可根据工艺要求在分馏稳定系统的某些塔顶或管
线部位注缓蚀剂，国内一些炼厂在这方面已经积累
了一些有效的经验措施。
３．４装置开停工时的保护措施
反应系统在装置的开停工过程中必然要经历一
个升温升压和降温降压的过程。如果升降温的速度
过快，将会在设备内部产生巨大的内应力，从而为那
些需要应力的腐蚀类型创造了条件，而且这种应力
腐蚀有时会造成设备断裂介质泄漏等严重事故。因
此操作规程中必须对开停工过程中的升降温有明确
的规定，停工过程中为防止氢脆发生应规定一个恒
温析氢过程。对停用设备应采取相应的保护措施。
３．５加强在用设备的在线监测和检验工作
对重要装置的重点部位采取定点监测及挂片试
验，已经被许多炼厂采用，并取得了很好的防护效
果。例如镇海石化自１９９７年以来陆续对其蒸馏、加
氢裂化等七个重要装置的１５３８个点进行长期的定
点跟踪测厚，多次发现管线异常减薄与用材错误，避
免了因管线腐蚀穿孔而发生重大火灾事故。２００１ 年大修时又在多套装置腐蚀严重部位挂了试片。
对装置主要设备和管线进行定期检验是掌握和
控制腐蚀状况的重要手段，这方面工作在各大炼厂
越来越受到重视。
４ 结论
４．１ 要搞好加氢装置的设备管理工作，首先要对加
氢装置中常见腐蚀的机理和防护措施有一个全面的
了解，这样才能在管理实践中做到使腐蚀始终处于
受控状态。
４．２ 针对各种腐蚀的防护措施，应由公司的设备
管理部门组织专业人员制定一套全面而科学的措施
规定，以便于各级管理人员和操作人员有章可循、有 据可查，使防腐工作规范化、综合化，从而提高整个
企业的经济效益和安全效益。
参考文献
［１］ 黎国磊．加氢设备与选材。洛阳石４￣．ｘ－程设计院 ［２］ 中国石油化工设备管理协会设备防腐专业组编著．石 油化工装置设备腐蚀与防护手册．中国石化出版社 ［３］谈平庆．镇海炼化加工高硫原油防腐蚀技术．石油化
工设备技术，２００１，
５
探讨柴油加氢装置高压热交换器腐蚀泄漏原因分析及预防措施
探讨柴油加氢装置高压热交换器腐蚀泄漏原因分析及预防措施
柴油加氢装置的高压热交换器是重要的设备之一，它在柴油加氢装置中起着热交换和传热的作用。在运行过程中，高压热交换器容易出现腐蚀和泄漏的问题，这不仅影响了设备的正常运行，还可能导致安全事故的发生。对高压热交换器的腐蚀泄漏原因进行分析，并提出预防措施是非常重要的。
一、高压热交换器的腐蚀泄漏原因分析
1.1 腐蚀原因
（1）介质腐蚀：由于加氢装置工作介质中含有硫化氢、酸性物质等腐蚀性成分，在高温高压下，与热交换器的内壁发生化学反应，导致腐蚀。
（2）金属材料选择不当：选择的金属材料不能满足介质的腐蚀要求，或者存在微观缺陷，使得金属表面易受到腐蚀。
（3）水质问题：如果加氢装置的进料中含有水，会在高温高压下形成腐蚀性水质，对热交换器造成损害。
1.2 泄漏原因
（1）焊接质量问题：热交换器的焊接质量不合格，存在焊缝裂纹、气孔等问题，导致泄漏。
（2）膨胀节损坏：在高温高压下，膨胀节的密封性能受到挑战，损坏会导致泄漏。
（3）热胀冷缩：由于热交换器在工作过程中受到热胀冷缩的作用，导致密封不严，出现泄漏。
二、预防措施
2.1 优化材料选择
选择能够耐腐蚀的金属材料，并进行材料的质量保证和检测，确保材料质量合格。还可以将材料进行表面处理，提高其抗腐蚀性能。
2.2 控制介质质量
控制工作介质中的腐蚀性成分含量，尽量减少腐蚀物对热交换器的影响。加强工艺控制，防止水质问题对热交换器的损害。
2.3 加强焊接质量管理 对热交换器的焊接工艺进行严格管理，确保焊缝质量满足要求。可以采用无损检测技术对焊缝进行检测，及时发现问题并进行修复。
2.4 设备维护管理
加强热交换器的维护管理工作，定期检查膨胀节和密封件的情况，及时更换损坏的部件。加强设备的热胀冷缩控制，减少因热胀冷缩引起的泄漏问题。
基于加氢裂化装置的腐蚀分析和防腐对策
基于加氢裂化装置的腐蚀分析和防腐对策
加氢裂化装置是石油化工行业中常用的重要设备之一，其主要作用是将重油和煤焦油等高分子量的原料在高温高压的条件下加氢裂化成低碳烃产品，如汽油、石脑油等。由于操作环境的特殊性和原料的复杂性，加氢裂化装置往往会面临严重的腐蚀问题，因此进行腐蚀分析并采取相应的防腐对策是十分必要的。
对加氢裂化装置的腐蚀进行分析。加氢裂化装置的腐蚀主要来源于以下几个方面：
1. 高温和高压环境。加氢裂化装置工作时，会产生高温高压的条件，这对装置内部的金属材料会造成腐蚀。
2. 酸性物质的存在。在加氢裂化过程中，原料中含有一定量的硫、氮等杂质，这些杂质在高温环境下容易转化为酸性物质，加剧了装置的腐蚀程度。
3. 液态介质的侵蚀。加氢裂化装置内部会有液态介质循环流动，这些介质对装置材料的腐蚀也是不可忽视的。
在进行腐蚀分析的基础上，针对以上几个方面，应采取相应的防腐对策。具体措施可以从以下几个方面考虑：
1. 材料选择。在设计和制造加氢裂化装置时，应选择具有耐高温、耐压和耐腐蚀性能的材料，如不锈钢、合金钢等，以减少装置的腐蚀程度。
2. 表面处理。对装置内部的金属材料进行表面处理，如刷涂防腐漆、涂覆防腐膜等，以增加其抗腐蚀能力。
3. 酸性物质的处理。可以在装置中添加中和剂来中和酸性物质，或者在装置中设置合适的腐蚀抑制剂，以减少装置的腐蚀程度。
4. 液态介质的处理。可以对液态介质进行净化处理，去除其中的杂质，从而减少对装置的腐蚀。
5. 定期检查和维护。对加氢裂化装置进行定期的腐蚀检查和维护，及时发现和处理装置中的腐蚀问题，以延长装置的使用寿命。
加氢裂化装置是一种常受腐蚀困扰的设备，为了保证装置的安全运行和延长使用寿命，需要进行腐蚀分析并采取相应的防腐对策。通过合理的材料选择、表面处理、酸性物质的处理、液态介质的处理以及定期检查和维护等措施，可以有效减少装置的腐蚀程度，提高装置的使用寿命。
加氢装置设备腐蚀与防护
专 论 石 油 化 工 腐 蚀 与 防 护 Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ＆Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ ２ ０ ０ ７，２ ４（２） ・４ ３・
加氢装置设备腐蚀与防护
张海涛
（中国石油天然气股份有限公司哈尔滨石化分公司，黑龙江哈尔滨１５００５６）
摘要：介绍了在炼制高硫原油过程中加氢装置的设备腐蚀形态，分析了腐蚀机理及危害。造成加 氢装置设备腐蚀的主要介质有Ｈ’，ｓ，｝王２ｓ，Ｎ｝ｉ４Ｈｓ和Ｎ｜Ｌｃｌ等，其腐蚀形态主要有氢损伤、奥氏体不锈 钢连多硫酸应力腐蚀开裂、Ｃｒ—Ｍｏ钢的回火脆化、Ｈ１ｓ腐蚀以及ＮＨ４ＨＳ和Ｎ｝ｉ４ｃｌ的腐蚀。合理选材、 正确的制造安装、严格操作、必要的工艺防护和定期检测维修可使腐蚀得到控制。 关键词：加氢装置 腐蚀 安全防护 中图分类号：ＴＥ９８５．９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００７—０１５Ｘ（２０ｏ７）０２—００４３—０６
随着石化工业的发展和对石油产品需求结构
的变化，加氢工艺得到了快速发展和广泛应用。
加氢装置属于临氢、高温、高压操作，物流易燃 易爆，因此装置运行的安全性倍受关注。近些年
来，由于国内石油资源短缺，大量进口包括高硫 原油在内的各类原油在所难免，同时国内原油硫 的质量分数也在不断上升，大量炼制加工高硫原
油使加氢装置的设备腐蚀加剧，出现了一些安全
隐患和腐蚀事故，应引起高度重视。
１ 加氢装置设备腐蚀形态 加氢装置的特点是临氢、高温、高压。在役
临氢设备与管道处在高温高压的Ｈ＇环境中，必然
会产生氢损伤。反应系统处于高温ｓ环境，为抵 抗高温Ｈ２ｓ的腐蚀通常要在设备内表面堆焊不锈
钢（以奥氏体不锈钢居多）覆盖层和采用不锈钢
内件，这样又带来不锈钢的氢脆、奥氏体不锈钢 的硫化物应力腐蚀开裂及堆焊层氢至剥离等问题。
反应过程中有脱硫、脱氮，存在较高质量浓度的
Ｈ：ｓ和ＮＨ３，高温部位存在高温Ｈ：ｓ腐蚀，低温
部位存在ＮＨ 一Ｈ Ｓ—Ｈ ０型腐蚀。还有Ｃｒ—Ｍｏ
临氢设备的腐蚀与防护以及检修期间的注意事项
临氢设备的腐蚀与防护以及检修期间的注意事项
一、反应器的腐蚀与防护：
1、堆焊层氢致剥离现象的特征
加氢装置中，用于高温高压场合的一些设备(主要是加氢反应器)，为了抵抗H2S的腐蚀，在内表面都堆焊了几毫米厚的不锈钢堆焊层(多为奥氏体不锈钢)。主体材料2.25Cr-1Mo，堆焊层E309L、E347。在在此类反应器上曾发现了不锈钢堆焊层剥离损伤现象。堆焊层剥离现象有如下主要特征：
1）堆焊层剥离现象也是氢致延迟开裂的一种形式。高温高压氢环境下操作的反应器，氢会侵入扩散到器壁中。由于制作反应器本体材料的Cr-Mo钢(如21/4Cr-lMo钢)和堆焊层用的奥氏体不锈钢(如E309和E347)的结晶结构不同，因而氢的溶解度和扩散速度都不一样，使堆焊层界面上氢浓度形成不连续状态，而且由于母材的溶解度与温度的依赖性更大，当反应器从正常运行状态下停工冷却到常温状态时，在过渡区界面上的堆焊层侧聚集大量的氢而引起脆化。
另外，由于母材和堆焊层材料的线膨胀系数差别较大，在反应器制造时会形成相当可观的残余应力。
上述这些原因就有可能使堆焊层界面发生剥离，而且经过超声检测和声发射试验的监测，发现剥离并不是从操作状态冷却到常温时就马上发生，而是要经过一段时间以后(需要一定的孕育期)才可观察到这种现象。
尽量避免非计划紧急停车；在正常停工时要采取使氢尽可能释放出去的停工条件，以减少残留氢量。
2.氢脆现象
所谓氢脆，就是由于氢残留在钢中所引起的脆化现象。产生了氢脆的钢材，其延伸率和断面收缩率显著下降。这是由于侵人钢中的原子氢，使结晶的原子结合力变弱，或者作为分子状在晶界或夹杂物周边上析出的结果。但是，在一定条件下，若能使氢较彻底地释放出来，钢材的力学性能仍可得到恢复。氢脆是可逆的，也称作一次脆化现象。
对于操作在高温高压氢环境下的设备，在操作状态下，器壁中会吸收一定量的氢。在停工的过程中，若冷却速度太快，使吸藏的氢来不及扩散出来，造成过饱和氢残留在器壁内，就可能在温度低于150℃时引起亚临界裂纹扩展，对设备的安全使用带来威胁。
基于加氢裂化装置的腐蚀分析和防腐对策 2
基于加氢裂化装置的腐蚀分析和防腐对策
加氢裂化装置是炼油厂中常用的一种重要设备，用于石油加工中的重油、渣油等高沸点石油产品进行裂解加氢处理，使其转化为高价值的汽油、柴油等轻质石油产品。然而，由于加氢裂化装置在使用过程中要经受高温高压和腐蚀等严酷的环境，容易导致设备的损坏和退化，从而影响生产效率和安全运行。因此，在加氢裂化装置的设计、制造、维护和检验中，需要做好腐蚀分析和防腐对策。
加氢裂化装置的腐蚀分析主要涉及以下几个方面：
第一，加氢裂化装置的工作环境。加氢裂化装置在工作过程中会产生高温高压、有机酸和水蒸气等有害物质，会对设备表面带来不同程度的腐蚀损伤。
第二，加氢裂化装置所使用的材料。加氢裂化装置一般采用耐酸材料和金属材料，不同的材料在腐蚀环境下的抗腐蚀性能不同，会影响加氢裂化装置的寿命。
第三，加氢裂化装置所处的地理环境。不同地区的空气中的含氧量、含盐量、湿度等因素也会影响加氢裂化装置的腐蚀状态，需要根据不同地区环境及设备的特点来制定防腐对策。
在加氢裂化装置的腐蚀防护方面，主要包括材料的选择、表面处理、涂层保护、防腐涂料和管道防腐等措施。
其次，表面处理。在加氢裂化装置的安装与维修过程中，需要对材料的表面进行清洗、喷砂或酸洗等处理，去除表面的氧化物、油脂和其他杂质，以利于涂覆防腐涂料或涂层保护。特别是对于焊缝和接头等易于产生腐蚀的部位，要对其进行专门处理，提高其防腐性能。
第三，涂层保护。涂层可以起到防水、防油、防酸碱等作用，在加氢裂化装置中设置防腐涂层是一种有效的防腐措施。防腐涂层具有自涂性、掩盖性、自稳定性和自修复性等优点，能够在长期使用中保持较好的防护效果。
第四，防腐涂料。防腐涂料是对加氢裂化装置进行防腐的另一种常用方法。选用适合的防腐涂料，能够使设备表面形成一层保护膜，起到很好的防腐作用。
第五，管道防腐。加氢裂化装置中的管道对于腐蚀的侵蚀也很敏感，为了保护管道不受腐蚀影响，需要采取防腐措施。常用的防腐方法有涂层、镀锌和塑料套管等。
加氢装置设备腐蚀情况分析及研究对策
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加氢装置设备腐蚀情况分析及研究对策
作者：王新江
来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第09期
摘 要：当前，在石油化工中各种技术被广泛使用，加氢炼化技术就是一种处理高硫油的技术。近年来，国内的很多炼油企业加大了对于高硫油的进口比例，这也就使得新建的加氢装置数量逐渐增多。在各类加氢装置中，操作条件最为严格属加氢裂化和渣油加氢装置，并且极易受到腐蚀的影响，为了确保装置的正常使用，必须加强对于加氢装置设备腐蚀情况分析及研究对策的探究，避免由于腐蚀原因而发生安全生产事故。
关键词：加氢装置设备；腐蚀情况分析；研究对策
1 加氢装置设备腐蚀情况分析
①氢的腐蚀。对于加氢装置设备来说，其必然要处在一个含氢的状况中，而氢分子由于自身既小又活泼的特点，再加之高温高压的操作条件，这就使得氢极易渗入到钢中，并且同钢中的成分发生反应；
②硫化氢的腐蚀。在加氢装置中，原料中大量的硫存在，这就会生成很多的H2S腐蚀介质。一般来说，H2S的腐蚀分为两类：高温H2S腐蚀和低温湿H2S腐蚀；
③连多硫酸的腐蚀。连多硫酸（H2SxO6X=3-6）是因为在含有高温H2S的气氛下设备操作过程中生成了FeS，如果设备停止了运行或是进行停工予以检修的话，出现的水分会与FeS一起进入到设备中并发生氧化反应。这类介质最常发生的腐蚀情况就是晶间裂纹，发生原因通常是在装置停检的时候部分水分进入了设备的表面，所以这种腐蚀开裂情况也叫作应力腐蚀开裂。发生连多硫酸腐蚀情况最多的地方在分馏系统的塔、罐及换热器中。
2 加氢装置设备腐蚀对策
①设备防腐手段。设备防腐可以通过材料升级、表面处理和阴极保护来实现。在装置设计过程中，应根据装置的加工原料种类、性质及操作条件来对装置的腐蚀风险进行评估，以此，合理选择设备材料并进行相应的防腐处理。在装置检修的过程中，要对腐蚀部位进行再次的评估，根据评估所得出结果来确定是否需要進行材料升级或采取防腐处理；
加氢工艺中设备的腐蚀与防护分析
195 科学管理2020年第5期
金属腐蚀在当今国民生产的各个重要领域普遍存在，能源、冶金、航空航天、机床加工以及计算机产业，尤其是化工制造，金属腐蚀最为严重[1]。因为化学工艺运行复杂程度之高，运行条件极其苛刻，金属腐蚀防护极为重要。作为化工生产龙头工艺，化学加氢为下游产品提供原料，生产高附加值产品，然而由于反应过程中伴随氢化物、氯化铵以及硫化物生成，给设备金属腐蚀防护带来极大困难加氢工艺中设备多种多样，腐蚀类型和程度不一致，最常见的加氢工艺有柴油加氢，腐蚀最为严重设备为反应装置和换热装置，对加氢过程中设备腐蚀的原因加以分析，研究新的防护措施是及其必要的。1 柴油加氢装置腐蚀与防护1.1 柴油加氢装置腐蚀特性（1）氢腐蚀问题。柴油加氢工艺中最常见的氢腐蚀是氢鼓泡和表面脱碳造成的，主要表现为加氢设备和运输管路出现裂纹，这是因为氢气本身可以分解为氢原子，活泼的氢原子可以渗透到刚性结构和碳体，生成甲烷等烷烃，甲烷在设备晶体间隙出现积累，增加结构的内压力，最后形成晶体裂纹，造成设备损坏。在高温高压下，氢气更为活泼，更容易分解成氢原子，甲烷等烷烃更容易生成，在晶格中渗透速度增加，设备受到金属腐蚀更加严重。柴油加氢工艺基本处在高温高压环境下，所以增加了氢腐蚀问题处理难度。其次，供氢系统在利用重整提供氢气同时，伴随大量氯离子，低温环境中会生成氯化铵盐，附着在设备和管线表面，导致装置堵塞，增加腐蚀程度。（2）硫化氢腐蚀问题。硫化氢腐蚀问题分为硫化氢高温和低温腐蚀。柴油加氢过程中，油品中硫化物和氢发生反应如加氢、替换以及耦合反应，生成硫醚、硫醇、烃类和硫化氢。不同类别包含多种结构，对设备的腐蚀更加多样。同时硫也会与氨气生成硫化铵晶体，堵塞设备和管路。生成的高温硫化物腐蚀反应器和换热器壁，硫化氢和铁进行反应，生成氢原子渗透进入刚性结构，行成氢鼓泡，同时降低氢利用率，导致部分氢丧失[2]。当硫化氢和氢在高温条件下共存，会增加设备腐蚀程度，增大维修防护难度。低温腐蚀主要发生在水中，包括电化学腐蚀等，因为腐蚀环境的温和，所以腐蚀范围较大，危害较为严重，腐蚀导致设备应力不均开裂，打破整体结构和质量平衡。1.2 柴油加氢装置腐蚀防护为了维持工艺运行稳定性和安全性，积极对腐蚀问题进行防控和监管，要确保工艺运行参数正确，设备操作条件符合相关规范，优化腐蚀防护措施，提高运行效率和安全系数。1.2.1 工艺流程优化优化手段主要集中在增加除氢设备和氢气排放监管设备。（1）加氢反应过程中，采取注水手段对进出料换热器中反应物生成物进行清理，做到科学合理。尤其是反应过程中生成的硫化物和氯化物，做到全部清理，对整个设备进行彻底排查，否则每次盐类堆积对工艺造成极大困难。同时，酸性污水按照指定位置排放，避免工艺中设备和其接触受到二次腐蚀。（2）分馏塔空冷器是受腐蚀较为严重部位，除注入缓蚀剂外，要对其进行实时监管控制，防止腐蚀范围蔓延，造成工艺产品达不到标准。（3）氢排放过程要进行监督控制，采用D-903压控制调节阀门监督排氢过程，氢排放量集中管理，保证硫化氢等残留控制在合理参数范围内，避免设备遭受氢腐蚀影响，为柴油加氢工艺装置提供合理安全保障。（4）氢气重整过程中对新氢气进行预处理，增加低温脱氢装置，保证各项参数符合工艺要求，减少氯离子与铵结合生成盐对设备造成腐蚀损害。1.2.2 设备操作管理优化为了提高工艺设备的抗腐蚀性能，管理和设计人员分别要做好监督管理和完善设计工作。（1）工艺设备从设计、施工到运用，选材至关重要，选取和设计抗腐蚀、耐磨损材料，施工过程中对连接点、焊缝处进行检查，提升管控力度。（2）设备管理工程中，监督人员对整个工艺中所有设备进行严格监测，尤其是压力容器、反应器、阀门和管道，否则遇到问题停工需要浪费大量人力物力对设备进行X-射线探伤检查。引进计算机自动检测系统，减少安全隐患，在进行高温硫化氢腐蚀防护同时，注重低温硫化氢防护，提高工艺监督力度，采用注入缓蚀剂和利用不锈钢等材料避免腐蚀问题。2 氢气工艺换热器装置腐蚀与防护换热器作为加氢装置中重要设备之一，通过换热控制物料温度和产品纯度，金属的腐蚀防护尤为重要。2.1 加氢物料中氯、氮质量分数严格调控加氢过程中产生的氢化物和氮生成氨气，重整反应中带来的无机氯离子和氨生成铵盐，所以氯和氮质量分数影响铵盐的结晶速度和结晶温度。调整加氢混合物料以及反应物料中氯和氮质量分数检测频率。其加氢工艺中设备的腐蚀与防护分析倪建东新疆库尔勒中泰石化有限责任公司 新疆 库尔勒 841000摘要：针对加氢工艺中金属腐蚀现象原因进行了探讨，同时列举加氢装置中最为关键的柴油加氢和换热器腐蚀防护。对其腐蚀特性分别进行了探讨，并从工艺流程、设备管理以及清理手段等方面提出防治策略，为加氢工艺的合理运行提供了安全保障。关键词：金属腐蚀 柴油加氢 换热器
加氢装置换热器垢下腐蚀原因分析及预防措施
加氢装置换热器垢下腐蚀原因分析及预防措施
摘要：随着国家对碳中和、碳达标和油品质量的要求，传统石油加工逐渐向清洁生产、高附加值、低排放迈进，加氢裂化装置由于其生产方案灵活、产品质量高、环保等特点，正逐步成国内炼厂不可或缺装置之一。但由于加氢裂化工艺处于高温高压、临氢的环境，并且原料中含有硫、氮、氯等杂质，加氢裂化装置常伴随着高压换热器结盐垢下腐蚀问题，由于结盐导致装置停产、着火泄漏等问题突出，本文通过分析某石化公司加氢裂化装置高压换热器结盐垢下腐蚀内漏情况，提出优化原料配比、改变注水方式、注入缓蚀剂、原料性质设防、提高氢油比等防腐措施，实现加氢裂化装置“长满优”运行。
关键词：加氢裂化；装置；运行
前言：大量腐蚀案例表明,炼油装置的主要腐蚀设备包括循环氢回路系统、分离器、空冷器、换热器、塔顶冷凝回流及侧线回流部分的管道等。腐蚀类型包括:多相流冲刷腐蚀、铵盐结晶堵塞、垢下腐蚀、露点腐蚀、应力腐蚀开裂等。炼油装置氢气系统不稳定,会造成严重后果:①降低了反应压力,减小加氢深度,影响产品质量;②垢物日益增大,若形成局部阻塞,可造成非计划停车;③结垢物易在设备内附着造成垢下腐蚀。本文对3种垢物的组成、形成机理进行分析，并制定相应的措施,有效减缓加氢装置的腐蚀。
1物质的组成及结垢机理
2016年某石化公司大修期间,发现2#柴油加氢E102、3#柴油加氢E103,均出现结垢腐蚀现象,其中3#柴油加氢E103腐蚀最为严重,已经出现管束腐蚀断裂的现象。
1.1 2#柴油加氢装置新氢压缩机K-101A泵出口阀处垢物组成及结垢机理 利用XRF、元素分析仪等分析2#柴油加氢装置新氢压缩机K-101A泵出口阀处垢物的组成。
结垢机理:通过垢物的元素组成可知,垢物的主要成分为氯化铵。新氢机压缩机K-101A泵出口阀处的物料为重整氢和膜分离氢,重整氢带来了氯化氢,膜分离氢带来了胺/氨,在压缩机中形成了铵盐[1]。
1.2加氢装置换热器垢物分析组成及结垢机理
渣油加氢装置湿硫化氢腐蚀及防护
设计与选材 石 油 化工腐蚀 与 防 护 Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ＆Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
２ ０ １ ２，２ ９（２） ・４ ７ ・
渣油加氢装置湿硫化氢腐蚀及防护
罗志军
（中国石化集团洛阳石油化工工程公司，河南洛阳４７１００３）
摘要：分析了加氢装置中硫化氢的来源并阐述了高温硫化氢、湿硫化氢的腐蚀机理和形态，重 点强调了湿硫化氢腐蚀主要为应力腐蚀开裂以及给工程带来的危害。文章以典型的渣油加氢装 置为例，分析了渣油加氢装置中包括原料油、反应流出物和循环氢脱硫等高压系统的腐蚀部位及 介质环境。结合湿硫化氢的腐蚀机理、腐蚀类型和工程实际应用情况，论述了渣油加氢装置３个 高压系统中湿硫化氢的腐蚀形式，并提出了选材标准、原则和常用的防腐蚀措施。还分别从材料 的生产方式、交货状态和纯净度等方面从满足抗硫化物应力腐蚀开裂和抗氢诱发裂纹的角度提出 了制造、热处理和表面缺陷等方面的具体要求。并提出防腐蚀的关键是要清楚生产装置中相关系
统的介质，尤其是压力、温度、介质组成、介质质量浓度、相变和ｐＨ值等细节，才能做到正确选材。 关键词：加氢装置湿硫化氢腐蚀 管道元件防护 中图分类号： 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７一Ｏ１５Ｘ（２０１２）０２—００４７—０４
加氢装置同其它原油后续加工的大多数装置
一样，也存在突出的硫化氢腐蚀环境。硫化氢的
来源有两个：原料油中带来的含硫化物加氢转化
生成；为保持催化剂活性而添加的硫化剂在加氢
条件下与氢气生成的。由于装置处于高温、高压、
临氢工况，如果加氢装置中硫化氢含量维持在一
个较高的水平，一旦发生承压金属部件失效，后果
将非常严重。
该文仅以渣油加氢装置为例，从设计角度谈
一下湿硫化氢在装置中的位置分布、腐蚀环境条
件、腐蚀形态、防腐蚀措施及管道材料选材原则。
１ 湿硫化氢腐蚀部位及介质环境条件
根据介质条件的不同，渣油加氢装置中湿硫
基于加氢裂化装置的腐蚀分析和防腐对策 3
基于加氢裂化装置的腐蚀分析和防腐对策
加氢裂化装置是Petrochemical行业中一种比较常见的装置，其主要功能是将重质烃类在高温高压下进行分解，形成低碳烯烃和烷烃，同时还会产生一些不稳定的中间产物。由于加氢裂化装置的环境条件十分复杂，因此其设备容易受到腐蚀的影响，这不仅会导致设备的寿命缩短，还可能引发一系列严重的安全事故。因此，进行加氢裂化装置中的腐蚀分析，提出有效的防腐对策，对保障设备的安全稳定运行具有重要的意义。
1. 加氢裂化装置中的腐蚀类型
(1) 化学腐蚀
由于加氢裂化装置中存在大量的腐蚀性气体，例如H2S、CO、CO2等，这些物质会直接与材料表面发生化学反应，产生氧化物和硫化物等物质，从而加剧设备的腐蚀程度。
在加氢裂化装置中，钢材表面通常会被一层煤焦油覆盖，同时在表面存在一些电化学反应，例如阳极的腐蚀反应和阴极的沉积反应。这些反应会导致表面电位的差异，从而引发电化学腐蚀。
(3)应力腐蚀
由于加氢裂化装置中存在高温高压操作，这将导致设备内部存在应力集中的问题。当环境中存在腐蚀物质时，这些应力会加速材料的腐蚀速度，从而引发应力腐蚀问题。
2. 防腐对策
(1) 应选用合适的材料
在加氢裂化装置中，应选用耐高温、耐腐蚀的材料进行设备制造，以保证设备在恶劣环境中具有良好的腐蚀抵抗能力。例如，可以选用不锈钢、钼合金钢、镍基合金等耐腐蚀材料进行设备制造。
(2)应定期进行保养
加氢裂化装置应定期检查设备的密封性、防护层和涂层等，及时发现问题并进行修补，以延长设备的使用寿命。
加氢裂化装置中应定期监测设备的腐蚀情况，及时发现问题并采取措施，以避免设备的失效和安全问题的发生。同时还应定期对设备进行除氧和脱碳等处理，以防止产生大量的腐蚀物质。
(4)应广泛应用防腐涂层
应广泛应用防腐涂层，使设备表面具有良好的防腐蚀性能。在选择防腐涂层时应根据具体环境条件，选用具有优异性能的防腐涂料。 综上所述，加氢裂化装置的腐蚀问题是一个非常重要的问题，需要采取有效的措施进行预防和处理。只有通过科学规范的管理和维护，才能保障设备的安全稳定运行，为Petrochemical行业的可持续发展作出贡献。