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重磅！《煉油裝置低負(fù)荷生產(chǎn)條件下的腐蝕防護(hù)指南》2.0版，正式發(fā)布！

2020-02-26 10:42:15 作者：NACE中國(guó) 來源：NACE中國(guó) 分享至：

在內(nèi)外部環(huán)境影響下，煉油企業(yè)會(huì)面臨生產(chǎn)裝置低負(fù)荷運(yùn)行的工況。在這種情況下，部分設(shè)備及工藝管道的腐蝕會(huì)隨著工藝條件的變化而改變，出現(xiàn)腐蝕的新狀況，如腐蝕、結(jié)垢、堵塞加劇等現(xiàn)象，尤其是低溫、多相流態(tài)的設(shè)備、管道等部位，需要采取必要的檢測(cè)和防護(hù)措施，降低設(shè)備管道腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。

為此，NACE國(guó)際煉化防腐蝕專家委員會(huì)（STAG P72)、中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)石油化工腐蝕與安全專業(yè)委員會(huì)共同發(fā)布《煉油裝置低負(fù)荷生產(chǎn)條件下的腐蝕防護(hù)指南》，供業(yè)內(nèi)人士參考交流。

本指南由NACE STAG P72 煉化防腐蝕專家委員會(huì)與中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)石油化工腐蝕與安全專業(yè)委員會(huì)共同發(fā)布，由NACE STAG P72副主席胡洋、北京安泰信科技有限公司劉紅軍主筆編寫。參與修訂的專家有顧望平、 NACE STAG P72主席劉小輝、中石化煉油事業(yè)部任剛、中石化滄州石化胡佳、中石化青島煉化莫少明、中石化青島煉化劉承、中石化鎮(zhèn)海煉化嚴(yán)偉麗、中石化青島石化張立金、中石化海南煉化佘東生、中石化天津石化袁軍、中石化廣州石化梁自生、中石化福建煉化熊衛(wèi)國(guó)、中海油煉化生產(chǎn)管理部張衛(wèi)斌、浙江石化郭金彪、常州大學(xué)偶國(guó)富。在此對(duì)這些專家的無私付出表示感謝。希望能有更多的專家提供更多的好建議，共同為國(guó)內(nèi)煉化裝置低負(fù)荷條件下的防腐工作提供一份更好的指南！

同時(shí)，NACE中國(guó)誠(chéng)邀大家加入NACE國(guó)際技術(shù)委員會(huì)，呼吁大家踴躍參加NACE STAG P72的各項(xiàng)技術(shù)交流與會(huì)議活動(dòng)，充分利用NACE STAG專業(yè)技術(shù)專家委員會(huì)這個(gè)平臺(tái)，積極交流腐蝕防護(hù)技術(shù)，共同推動(dòng)腐蝕防護(hù)事業(yè)的發(fā)展！

《煉油裝置低負(fù)荷生產(chǎn)條件下的腐蝕防護(hù)指南》2.0版

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在內(nèi)外部環(huán)境影響下，煉油企業(yè)會(huì)面臨生產(chǎn)裝置低負(fù)荷運(yùn)行的工況。在這種情況下，部分設(shè)備及工藝管道的腐蝕會(huì)隨著工藝條件的變化而改變，出現(xiàn)腐蝕的新狀況，如腐蝕、結(jié)垢、堵塞加劇等現(xiàn) 象，尤其是低溫、多相流態(tài)的設(shè)備、管道等部位，需要采取必要的檢測(cè)和防護(hù)措施，降低設(shè)備管道腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。

一、基本原則

1、裝置降負(fù)荷期間，嚴(yán)格執(zhí)行裝置工藝操作規(guī)程，盡量保證設(shè) 備在設(shè)計(jì)條件下運(yùn)行。

2、工藝防腐措施參考中石化工藝防腐實(shí)施細(xì)則的規(guī)定執(zhí)行，不得隨意調(diào)整，若生產(chǎn)需要，應(yīng)經(jīng)過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后，辦理變更手續(xù)。

3、裝置低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)期間，要加強(qiáng)偏流、結(jié)鹽/露點(diǎn)、結(jié)焦、微生物/粘泥等工況的腐蝕監(jiān)檢測(cè)和工藝防腐工作。

4、對(duì)于發(fā)現(xiàn)的腐蝕隱患部位，要增加腐蝕監(jiān)檢測(cè)的頻次，加強(qiáng) 巡檢，做好應(yīng)急預(yù)案。

二、偏流工況

對(duì)于多數(shù)裝置的并聯(lián)的空冷器、并聯(lián)換熱器和水冷器，在低負(fù)荷時(shí)，易出現(xiàn)偏流甚至局部滯流的現(xiàn)象，造成腐蝕加劇。建議采取如下措施：

1、換熱器及水冷器組偏流最直接簡(jiǎn)便的判斷方式是出口溫度觀察（與正常運(yùn)行負(fù)荷出口溫度進(jìn)行對(duì)比），對(duì)并聯(lián)布置的要監(jiān)控每臺(tái)（組）出口溫度的差值數(shù)據(jù)；根據(jù)實(shí)際需要，可進(jìn)行單臺(tái)設(shè)備傳熱系數(shù)核算，以輔助判斷是否出現(xiàn)異常的相變、結(jié)鹽結(jié)垢等情況，對(duì)傳熱系數(shù)低于設(shè)計(jì)值 70%的水冷器應(yīng)做出預(yù)防性維護(hù)工作計(jì)劃。

2、對(duì)于并聯(lián)的空冷器和換熱器組，可通過出口溫度分析并聯(lián)的空冷器和換熱器組的負(fù)荷分配情況，同時(shí)應(yīng)增加紅外成像檢查頻次，以指導(dǎo)工藝操作調(diào)整，確保各設(shè)備過流均勻。在防凍凝地區(qū)，需控制出口溫度不能過低，同時(shí)檢查凍凝風(fēng)險(xiǎn)。

降低空冷負(fù)荷，應(yīng)首先考慮變頻風(fēng)機(jī)對(duì)稱控制、百葉窗控制，然后是停運(yùn)風(fēng)機(jī)甚至是空冷。停運(yùn)空冷要視情況定期切換。鑒于大多數(shù)空冷器管束布置為對(duì)稱排列，需要停運(yùn)空冷器管束組時(shí)應(yīng)考慮對(duì)稱切除。低負(fù)荷條件下若需要停運(yùn)空冷風(fēng)機(jī)時(shí)也是要考慮對(duì)稱停運(yùn)風(fēng)機(jī)，如一分三的停中間一臺(tái)、一分二的停一邊、一分四的停中間兩臺(tái)，等等。

三、結(jié)鹽/露點(diǎn)工況

常減壓裝置塔頂系統(tǒng)、加氫裝置（含重整預(yù)加氫）反應(yīng)流出物系統(tǒng)、催化裝置分餾塔頂及頂循系統(tǒng)、焦化裝置分餾塔塔頂及頂循系統(tǒng)及含酸性氣的火炬放空系統(tǒng)是典型的結(jié)鹽工況部位。當(dāng)裝置低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，結(jié)鹽情況可能會(huì)加劇，加速腐蝕的同時(shí)也會(huì)因結(jié)鹽影響裝置后期的正常運(yùn)行。分餾塔頂（常減壓裝置三頂、催化分餾塔頂、焦化分餾塔頂、重整預(yù)加氫分餾塔及脫戊烷塔頂?shù)龋┘捌淅淠鋮s系統(tǒng)是典型的露點(diǎn)工況部位。當(dāng)裝置低負(fù)荷操作時(shí)，露點(diǎn)溫度會(huì)發(fā)生變化，造成結(jié)露部位的偏移，導(dǎo)致腐蝕加劇。建議采取以下措施：

1、對(duì)于介質(zhì)中含有腐蝕性鹽類的冷換及空冷器，應(yīng)根據(jù)壓差或溫差判斷結(jié)鹽情況，并加強(qiáng)介質(zhì)流速的核算和檢測(cè)，可采用增加注水量、增加間歇注水頻次、增大吹掃（蒸汽、氮?dú)猓┝俊⒃黾娱g斷吹掃（蒸汽、氮?dú)猓┖驮鲈O(shè)局部保溫、伴熱等措施來避免鹽類等積聚。

2、加氫類裝置反應(yīng)流出物系統(tǒng)要根據(jù)原料性質(zhì)和操作參數(shù)定期計(jì)算氯化銨鹽結(jié)晶溫度，指導(dǎo)工藝操作。各加氫類裝置反應(yīng)流出物換熱器出口溫度是監(jiān)控點(diǎn)，要嚴(yán)控銨鹽結(jié)晶溫度因低負(fù)荷前移，應(yīng) 通過工藝調(diào)整，保證注水點(diǎn)前一臺(tái)高壓換熱器的出口溫度高于計(jì)算銨鹽結(jié)晶溫度。

3、對(duì)易發(fā)生露點(diǎn)腐蝕的部位要核算露點(diǎn)溫度，保證工藝操作溫度高于露點(diǎn) 14℃，同時(shí)盡量避免冷回流方式操作。

4、裝置正常運(yùn)行中采取的工藝防腐措施應(yīng)根據(jù)低負(fù)荷條件下裝置腐蝕變化趨勢(shì)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，但不建議直接降低各類緩蝕（中和）劑量或同比例運(yùn)行負(fù)荷降低各類緩蝕（中和）劑量，要在保證各類工藝防腐控制指標(biāo)達(dá)標(biāo)和滿足設(shè)防值要求的前提下適當(dāng)調(diào)整。

5、在低負(fù)荷運(yùn)行期間，應(yīng)安排對(duì)初餾塔、分餾塔、穩(wěn)定塔等進(jìn) 行空塔線速核算，對(duì)側(cè)線油進(jìn)行采樣分析，必要時(shí)可考慮頂循系統(tǒng)、中段回流注入緩蝕（中和）劑，以控制這些設(shè)備內(nèi)部積鹽結(jié)垢。

6、在低負(fù)荷運(yùn)行期間，應(yīng)增加冷凝水分析頻次和測(cè)厚檢測(cè)頻次，有監(jiān)測(cè)探針的可以參考其提供的腐蝕速率，并用測(cè)厚數(shù)據(jù)進(jìn)行佐證，密切關(guān)注實(shí)際測(cè)厚計(jì)算的腐蝕速率。可以采用脈沖渦流掃查+ 超聲波測(cè)厚來提高腐蝕檢測(cè)效果。

7、設(shè)備管道放空短節(jié)、安全閥短節(jié)及管托、支吊架等保溫不嚴(yán) 密的部位，特別是物料中含硫化氫、氯化物、氮化物的酸性氣系統(tǒng)，在保溫不好的情況下，容易結(jié)鹽堵塞或結(jié)露產(chǎn)生腐蝕，北方氣溫較低的情況下尤為嚴(yán)重。應(yīng)列出短節(jié)清單，并對(duì)短節(jié)部位增加紅外熱成像檢測(cè)來確定是否堵塞，通過增加伴熱等措施來避免各種氨鹽在局部積聚，同時(shí)采用脈沖渦流掃查+超聲波測(cè)厚來提高短節(jié)部位的腐蝕檢測(cè)效果。

8、加熱爐排放（煙囪）及煙氣余熱回收系統(tǒng)中的露點(diǎn)腐蝕位置也會(huì)發(fā)生偏移，要嚴(yán)格操作運(yùn)行溫度高于露點(diǎn)溫度，確保壁溫高于露點(diǎn)溫度 5℃以上，避免局部酸性腐蝕。同時(shí)要加強(qiáng)空氣預(yù)熱器、煙道、膨脹節(jié)等部位的腐蝕檢查。余熱回收系統(tǒng)凝結(jié)水要保證排放暢通。

9、處于運(yùn)行末期的裝置，在低負(fù)荷運(yùn)行期間應(yīng)評(píng)估在役裝置閉路清洗（餾分油組分清洗）的條件，掌控好設(shè)備末期運(yùn)行預(yù)防性機(jī) 會(huì)清洗機(jī)會(huì)維修的時(shí)機(jī)。

四、結(jié)焦工況

主要指高溫渣油部分和加熱爐等管道、爐管和設(shè)備，以及渣油部分塔器內(nèi)件。降量運(yùn)行期間，建議采取以下措施：

1、應(yīng)對(duì)管內(nèi)流速的變化做必要的核算，確保流量足以滿足噴頭或者分配器的最低負(fù)荷要求。

2、應(yīng)關(guān)注多路進(jìn)料加熱爐的偏流問題。

3、增加注汽保持流速避免結(jié)焦，觀察低負(fù)荷條件下的爐管振動(dòng)情況。

4、采用紅外熱成像的方法定期檢測(cè)分析重點(diǎn)設(shè)備/爐管表面的熱分布情況，發(fā)現(xiàn)異常熱點(diǎn)及時(shí)采取對(duì)策。

五、微生物/粘泥工況

裝置低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，水冷器等設(shè)備易發(fā)生流速降低的情況，微生物和粘泥會(huì)沉積在低流速區(qū)，導(dǎo)致堵塞和腐蝕加劇。建議采取以下措施：

1、對(duì)停工待料裝置中備用的水冷器，水側(cè)閥門不能關(guān)死，需保持流通，保證循環(huán)水藥劑補(bǔ)充，同時(shí)每月須反沖洗操作 1 次，沖洗積垢。

2、適當(dāng)增加水冷器的水流速檢測(cè)頻次，尤其是循環(huán)水走殼程以及日常檢測(cè)水流速偏低的水冷器，嚴(yán)格按指標(biāo)控制循環(huán)水流速（循環(huán)水走管程時(shí)管內(nèi)流速不低于 1.0m/s、循環(huán)水走殼程時(shí)殼程流速不低于 0.3m/s），不應(yīng)單純依靠調(diào)整循環(huán)水側(cè)閥門來調(diào)整換熱操作工藝參數(shù)。

3、加強(qiáng)循環(huán)水微生物和粘泥的取樣分析，如果發(fā)現(xiàn)超標(biāo)，及時(shí)調(diào)整殺菌劑的用量和品種。

4、加強(qiáng)對(duì)循環(huán)水場(chǎng)監(jiān)測(cè)換熱器等監(jiān)測(cè)設(shè)施的管理。

六、盲區(qū)（死區(qū)）部位

裝置低負(fù)荷運(yùn)行后，各工藝流程中盲區(qū)（死區(qū)）的范圍會(huì)進(jìn)一步放大，應(yīng)擴(kuò)大檢查范圍，重點(diǎn)關(guān)注以下部位：

放空/導(dǎo)淋的閥前短節(jié)；

分配管系中主管的盲端；

大口徑直管段的低流速部位；

多路并聯(lián)設(shè)備中臨時(shí)停用設(shè)備的出入口管道；

關(guān)閉的聯(lián)通線、跨線以及預(yù)熱線等的閥前閥后部位；

壓力計(jì)、差壓計(jì)、液位計(jì)等引出管；

低流速容器中距離進(jìn)出口較遠(yuǎn)的沉積部位；

其他

建議采取以下措施：

1、對(duì)已確認(rèn)的盲區(qū)部位實(shí)施統(tǒng)計(jì)、修正和動(dòng)態(tài)管理。

2、有條件的實(shí)施流速測(cè)定或計(jì)算。

3、對(duì)關(guān)閉的聯(lián)通線、跨線以及預(yù)熱線要定期活線或者排放。

4、采用超聲波測(cè)厚、超聲導(dǎo)波、電磁超聲、脈沖渦流掃查等方法檢查盲區(qū)，排查減薄點(diǎn)或減薄區(qū)域。

七、保溫層下腐蝕（CUI）

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裝置降量條件下，保溫層下腐蝕的影響范圍會(huì)擴(kuò)大，系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)處于臨界溫度（93-120℃）的系統(tǒng)管線、設(shè)備，隨著流速降低，熱量輸出降低，外壁溫度隨之降低，出現(xiàn) CUI 風(fēng)險(xiǎn)。

建議采取以下措施：

1、梳理 CUI 臺(tái)賬，列出處于臨界溫度的設(shè)備管道，作為重點(diǎn)檢查對(duì)象。

2、采用紅外熱成像、目測(cè)等方法對(duì)上述設(shè)備和管道進(jìn)行全面檢查，尤其是關(guān)注易發(fā)生 CUI 的典型部位（參考 NACE RP0198 標(biāo)準(zhǔn)《保溫和防火材料下的腐蝕控制--系統(tǒng)方法》）。

3、采用脈沖渦流、超聲導(dǎo)波、超聲波測(cè)厚等方法對(duì) CUI 典型部位進(jìn)行定期檢查。

八、特殊工況

在裝置低負(fù)荷情況下，除了會(huì)出現(xiàn)流速偏低等工況外，還會(huì)出現(xiàn)流態(tài)變化（如湍流、氣液兩相分離）、局部流速過高等情況，也會(huì)造成腐蝕環(huán)境和部位發(fā)生變化，建議采取以下措施：

1、對(duì)于可能出現(xiàn)流態(tài)變化的部位，尤其是可能出現(xiàn)氣液兩相分離的部位，各裝置需要列出清單，采取紅外熱成像現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、流態(tài) 模擬分析等方法進(jìn)行判斷。若出現(xiàn)流態(tài)變化，應(yīng)重新評(píng)估該部位的腐蝕狀態(tài)，對(duì)高腐蝕風(fēng)險(xiǎn)部位，應(yīng)采取超聲波測(cè)厚、脈沖渦流掃查等方法進(jìn)行檢測(cè)。

例如：加氫裝置爐前混氫點(diǎn)部位，該部位腐蝕機(jī)理為高溫H2S+H2的腐蝕，如果出現(xiàn)氣液兩相分離，則會(huì)產(chǎn)生兩種不同的腐蝕機(jī)理，氣相為高溫氫腐蝕，液相為高溫硫腐蝕，腐蝕速率會(huì)發(fā)生變化。

2、裝置降負(fù)荷時(shí)，部分閥門因?yàn)榱髁靠刂崎_度變小，會(huì)造成閥門后緊挨閥門的管道局部出現(xiàn)高的流速?zèng)_刷點(diǎn)，局部腐蝕部位發(fā)生變化。各裝置需列出清單，評(píng)估腐蝕變化狀況，對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)部位（如高腐蝕速率、高事故后果等），要采取脈沖渦流掃查、超聲波測(cè)厚等方法進(jìn)行檢測(cè)。

3、裝置調(diào)整負(fù)荷期間，做好加熱爐爐管支管托的檢查，防止低負(fù)荷下爐管的翹扭變形情況。

4、常減壓裝置低負(fù)荷運(yùn)行，電脫鹽溫度會(huì)降低，影響電脫鹽效果，應(yīng)及時(shí)監(jiān)控電脫鹽效果變化，調(diào)整工藝及助劑，確保脫鹽合格率。

5、制氫裝置低負(fù)荷會(huì)造成部分轉(zhuǎn)化爐管低流量，導(dǎo)致出口段尤其是豬尾管過熱，應(yīng)調(diào)整噴嘴控制爐膛溫度場(chǎng)均衡，必要時(shí)增加水碳比。

6、對(duì)低負(fù)荷條件下重整裝置、S_Zorb 裝置、催化裝置中催化劑、再生劑的提升輸送管線要進(jìn)行檢測(cè)，可采用紅外熱成像檢查和超聲波測(cè)厚組合檢測(cè)方法。

九、臨時(shí)停用的裝置或系統(tǒng)

裝置低負(fù)荷運(yùn)行期間，部分裝置或系統(tǒng)可能臨時(shí)停用，要做好停用裝置的設(shè)備管道保護(hù)和檢測(cè)工作，具體可參考煉油裝置停工期間保護(hù)方案。

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