{首页主词},&

煉廠原油進料管線碳鋼管堿腐蝕案例分析

2019-02-26 11:45:36 作者：百若來源：設(shè)備管理與防腐分享至：

本文為苛性堿濃度集中導(dǎo)致材料失效的一個案例

1堿腐蝕情況概述

在氯化物腐蝕控制的原油蒸餾單元中和在一些硫醇去除單元中，以及碳鋼管道和設(shè)備處理苛性堿下游設(shè)備中，如果發(fā)生苛性堿轉(zhuǎn)移及濃度集中，設(shè)備及管線則可能發(fā)生堿性裂解失效。

某煉油廠將苛性鈉注入原油蒸餾裝置的原油管線中，以控制原油裝置塔頂系統(tǒng)中的氯化物腐蝕，在這種特定的設(shè)備配置中，在脫鹽器的下游注入苛性堿，經(jīng)過約12年的運行，腐蝕性注入點下游的兩個碳鋼脫鹽器管線彎頭產(chǎn)生泄漏，接近預(yù)熱交換器的另外兩個彎管則沒有發(fā)現(xiàn)開裂。

2堿腐蝕失效分析

管線苛性開裂的情況如下一般發(fā)生在原油蒸餾裝置以下設(shè)備：（1）非應(yīng)力蒸餾裝置的原油管線碳鋼管；（2）奧氏體不銹鋼熱交換器管束；（3）合金苛性堿注射套管。本文分析的是第一種情況，做該案例的腐蝕失效分析前，需要調(diào)查操作苛性堿注入設(shè)備運行狀況，發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行的不穩(wěn)定導(dǎo)致稀釋的苛性堿在注入原油蒸餾裝置的碳鋼原油裝料管線之前沒有充分分散，苛性堿的局部濃度過大。

同時對失效材料做了金相失效分析，斷層成像和微量分析，使用掃描電子顯微鏡（SEM）進行分級和微量分析；通過觀察，晶間裂紋的外觀極脆。使用能譜進行裂紋內(nèi)部的腐蝕產(chǎn)物的分析，證實了腐蝕產(chǎn)物中有顯著的鈉含量（33.8重量％或54.0原子％），表明苛性鈉作為腐蝕物質(zhì)進入材料中，并且在腐蝕產(chǎn)物中未檢測到氯化物。通過綜合分析，失效的原因為運行超過兩個月的過度濃縮的苛性堿導(dǎo)致了設(shè)備失效。

圖1 碳鋼管腐蝕金相裂紋圖

圖2 顯微裂紋分支圖

3結(jié)果討論：

有效緩解苛性鈉腐蝕性開裂可以通過幾種方式實現(xiàn)，主要與材料和設(shè)備管理運行的問題相關(guān)：

1、材料選擇及應(yīng)力消除熱處理非常重要。鄰近焊縫的殘余拉伸應(yīng)力的減小顯著降低了苛性開裂的風(fēng)險，降低碳鋼中的開裂風(fēng)險。對于在高溫下處理苛性堿，需要更高材質(zhì)的Ni合金，Ni合金是用于煉油廠注射套管的可靠的現(xiàn)場試驗合金。合據(jù)報道，合金625幾乎不受苛性高溫至320℃的影響。

2、苛性堿聚結(jié)器等設(shè)備必須有適當(dāng)維護，保障苛性堿通過良好的注射系統(tǒng)設(shè)計和操作適當(dāng)?shù)胤稚⒌交炝髦?，實現(xiàn)有效的濃度控制，確保注入均勻濃度的苛性堿，在注入原油之前改善苛性堿預(yù)混合。

更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國內(nèi)外最新動態(tài)，我們網(wǎng)站會不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國腐蝕與防護網(wǎng)http://www.ecorr.org

責(zé)任編輯：王元