什么是常減壓蒸餾裝置？

    常減壓蒸餾裝置是對原油進行蒸餾加工的裝置，利用原油混合物中汽油、煤油、柴油、蠟油、渣油等物質(zhì)沸點的不同，將其分離，并提供給二次加工裝置。因此，常減壓蒸餾裝置的處理量往往也代表著煉油廠的處理量，在煉油廠中處于至關(guān)重要的位置。

    為找出常減壓蒸餾裝置的腐蝕薄弱環(huán)節(jié)，自2012年4月起，筆者先后對國內(nèi)3套常減壓蒸餾裝置的422臺設(shè)備進行腐蝕調(diào)查，并將調(diào)查結(jié)果匯總后進行分析，以便于設(shè)備的日常維護與定期檢修，并給本領(lǐng)域技術(shù)人員提供參考。

    裝置介紹

    01原料情況

    進行腐蝕調(diào)查的3套常減壓蒸餾裝置處理原油的基本情況見表1。可見廠1加工低硫低酸原油，廠2加工高酸原油，廠3加工高硫原油。

    02選材情況

    以廠3為例，簡要說明這3套常減壓蒸餾裝置的選材情況，詳見表2。可見，廠3常減壓蒸餾裝置的主要設(shè)備選材符合SH/T3096－2012《高硫原油加工裝置設(shè)備和管道設(shè)計選材導(dǎo)則》。廠2常減壓蒸餾裝置的主要設(shè)備選材符合SH/T3129－2012《高酸原油加工裝置設(shè)備和管道設(shè)計選材導(dǎo)則》。

    腐蝕統(tǒng)計

    01按設(shè)備類型統(tǒng)計

    表3中給出了各個廠進行腐蝕調(diào)查的各類設(shè)備的數(shù)量和發(fā)現(xiàn)問題的設(shè)備的數(shù)量。

    02按所處工段統(tǒng)計

    一般情況下，常減壓蒸餾裝置可分為原油換熱系統(tǒng)、初餾系統(tǒng)、常壓系統(tǒng)、減壓系統(tǒng)這4個部分，詳見表4。

    腐蝕分析

    根據(jù)腐蝕調(diào)查結(jié)果，結(jié)合各個系統(tǒng)的操作條件、介質(zhì)、材料，對各個系統(tǒng)的腐蝕情況進行分析。

    01原油換熱系統(tǒng)

    3套常減壓蒸餾裝置的原油換熱系統(tǒng)共檢查設(shè)備133臺，包括123臺換熱器、10臺容器，發(fā)現(xiàn)的腐蝕類型見表5。

    1.1 高溫硫/環(huán)烷酸腐蝕

    在檢查的132臺設(shè)備中，有6臺換熱器發(fā)生了高溫硫/環(huán)烷酸腐蝕，且其中2臺問題最為突出，如圖1和圖2所示，均來自煉制高酸原油的廠2。

    1.2 其他腐蝕

    原油減2線及2中（II）換熱器存在沖刷腐蝕，如圖3和圖4所示。可見兩臺電脫鹽排水冷卻器存在循環(huán)水/垢下腐蝕，管箱內(nèi)存在大量白色硬質(zhì)水垢，管箱內(nèi)壁、隔板表面不平整，局部有較深腐蝕坑，隔板邊緣腐蝕減薄嚴(yán)重。

    02初餾系統(tǒng)

    3套常減壓蒸餾裝置的初餾系統(tǒng)共檢查設(shè)備125臺，包括塔器3臺，換熱器69臺，空冷器13臺，容器40臺，發(fā)現(xiàn)的腐蝕類型，詳見表6。

    2.1 H2S＋HCl＋NH3＋CO2＋H2O型腐蝕

    在檢查的125臺設(shè)備中，有6臺設(shè)備發(fā)生了該種腐蝕，主要集中在初餾塔部分，如初餾塔、初餾塔產(chǎn)品及回流罐，如圖5和圖6所示。

    2.2 其他腐蝕

    在檢查的125臺設(shè)備中，有5臺設(shè)備發(fā)生了循環(huán)水/垢下腐蝕，包括初頂油氣冷卻器（如圖7所示）和初常頂排水冷卻器（如圖8所示），其中初頂油氣冷卻器的循環(huán)水/垢下腐蝕較為嚴(yán)重，管板減薄明顯。

    03常壓系統(tǒng)

    3套常減壓蒸餾裝置的常壓系統(tǒng)共檢查設(shè)備73臺，包括塔器6臺，換熱器25臺，空冷器26臺，容器13臺，爐子3臺，發(fā)現(xiàn)的腐蝕類型見表7。

    3.1 循環(huán)水/垢下腐蝕

    在檢查的73臺設(shè)備中，有11臺設(shè)備發(fā)生循環(huán)水/垢下腐蝕，如圖9和圖10所示。

    3.2 H2S＋HCl＋NH3＋CO2＋H2O型腐蝕

    常壓系統(tǒng)的該種腐蝕主要集中在常壓塔頂部分。廠2在2012年發(fā)現(xiàn)常壓塔頂部封頭及第1人孔處筒體腐蝕嚴(yán)重，如圖11所示，因此對第1人孔處筒體進行貼焊0Cr13鋼處理，腐蝕調(diào)查發(fā)現(xiàn)內(nèi)壁較平整。

    本次腐蝕調(diào)查還發(fā)現(xiàn)常壓塔頂部封頭環(huán)焊縫（如圖12所示），第1人孔處內(nèi)壁環(huán)焊縫（如圖13所示）以及第1人孔處內(nèi)壁縱焊縫的兩邊邊緣（如圖14所示）也腐蝕出較深的溝槽，深約1mm。

    廠3常壓塔頂部材料是碳鋼Q345R襯雙相鋼022Cr23Ni5Mo3N，腐蝕調(diào)查發(fā)現(xiàn)其焊縫及母材上有大量裂紋，局部有較密集的腐蝕坑，如圖15所示。常頂回流管（材料為304不銹鋼）多處被腐蝕穿透并發(fā)生斷裂，如圖16所示。

    3.3 其他腐蝕常壓系統(tǒng)的2臺塔器存在輕微高溫硫/環(huán)烷酸腐蝕。廠2的低溫水-常頂油氣換熱器管材料為16MnR碳鋼，介質(zhì)為常頂油氣，操作溫度87~105℃，常頂油氣中含H2S等腐蝕介質(zhì)，低溫下形成濕硫化氫腐蝕，造成隔板嚴(yán)重減薄，并且管箱下接管焊口發(fā)現(xiàn)多處較深腐蝕坑，如圖17和圖18所示。

    04減壓系統(tǒng)

    3套常減壓蒸餾裝置的減壓系統(tǒng)共檢查設(shè)備91臺，包括塔器5臺，換熱器57臺，空冷器18臺，容器8臺，爐子3臺，發(fā)現(xiàn)的腐蝕類型見表8。

    4.1 高溫硫/環(huán)烷酸腐蝕

    高溫硫/環(huán)烷酸腐蝕是減壓系統(tǒng)的常見腐蝕，主要集中在減壓塔及其相關(guān)設(shè)備。廠1的初底油-渣油換熱器殼程操作溫度約378℃，材質(zhì)為碳鋼，介質(zhì)為渣油，含有硫化物和環(huán)烷酸，由于建廠較早，一直煉制低酸低硫油，因此存在高溫硫/環(huán)烷酸型腐蝕，如圖19和圖20所示。

    而廠3同類設(shè)備選材是Q345R碳鋼襯022Cr17Ni12Mo2不銹鋼，則未見腐蝕，如圖21所示。

    廠3減壓塔第7人孔（減3線抽出）處塔壁腐蝕嚴(yán)重，點蝕坑已連成一片，深約0.5mm。第7人孔頂部大梁腐蝕嚴(yán)重，如圖22所示，頂部大梁支撐底部點蝕嚴(yán)重，其邊緣已凹凸不平。人孔內(nèi)多數(shù)液體分布器的頂板腐蝕穿透，少部分的頂板直接被掀翻掉，如圖23所示。

    第8人孔（減3下返塔）塔壁已貼焊不銹鋼，貼焊的不銹鋼表面也有大面積腐蝕坑，腐蝕坑較淺，內(nèi)壁-熱電偶表面出現(xiàn)機械損傷，坑深約2mm，第8人孔內(nèi)大量液體分布槽以及固定用的U形角鋼大面積腐蝕減薄以及穿透。

    拆除的集油箱也有大面積的腐蝕減薄以及穿孔情況，如圖24所示。

    第8人孔上端大梁（第7人孔液體分布器的底端）密布較深腐蝕坑，深約2mm。該區(qū)域操作溫度在300℃左右，正處于腐蝕較為嚴(yán)重的溫度，且其內(nèi)的原油可能出現(xiàn)湍流、偏流現(xiàn)象，導(dǎo)致局部流速偏高，進一步加速了腐蝕。

    4.2 沖刷腐蝕

    廠3的減壓塔轉(zhuǎn)油線最南端（位于減壓塔內(nèi)）進料導(dǎo)流板開裂，西側(cè)最南端上面導(dǎo)流板中間完全斷裂掉入轉(zhuǎn)油線內(nèi)，下面導(dǎo)流板從中間完全斷裂，如圖25所示，東側(cè)最南端上下兩塊導(dǎo)流板局部開裂，如圖26所示。

    4.3 循環(huán)水/垢下腐蝕

    減壓系統(tǒng)檢查57臺換熱器，其中36臺存在循環(huán)水/垢下腐蝕，如圖27和圖28所示。

    結(jié)論及建議

    1 3套常減壓蒸餾裝置共檢查422臺設(shè)備，發(fā)現(xiàn)152臺設(shè)備存在腐蝕，腐蝕比例為36.02％。按設(shè)備類型進行統(tǒng)計，塔器、鍋爐、換熱器、容器的腐蝕比例依次為：71.43％，16.67％，37.16％，25.35％；按所處工段進行統(tǒng)計，原油換熱系統(tǒng)、初餾系統(tǒng)、常壓系統(tǒng)、減壓系統(tǒng)的腐蝕比例依次為：18.05％，24.00％，58.90％，60.44％。

    2 常減壓蒸餾裝置的腐蝕主要集中在常壓系統(tǒng)和減壓系統(tǒng)；常壓系統(tǒng)的腐蝕主要是常壓塔頂系統(tǒng)的H2S＋HCl＋NH3＋CO2＋H2O型腐蝕；減壓系統(tǒng)的腐蝕主要是減壓塔中部的高溫硫/環(huán)烷酸腐蝕。因此應(yīng)加強進料原油硫含量與氯含量的監(jiān)測，含量超標(biāo)時應(yīng)適當(dāng)調(diào)整工藝條件。

    3 常減壓蒸餾裝置循環(huán)水/垢下腐蝕較為普遍，應(yīng)加強循環(huán)水水質(zhì)監(jiān)測和流速控制。

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責(zé)任編輯：韓鑫

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