催化裂解管線腐蝕分析與治理
2019-03-28 13:57:13
作者：本網(wǎng)整理 來(lái)源：設(shè)備管理與防腐
分享至：
本文討論某煉廠催化裂解及酸性水裝置設(shè)備管線出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕，在研究腐蝕機(jī)理后，采取防腐蝕措施，有效延緩腐蝕速度的案例。
1雙提升管催化裂化裝置腐蝕漏點(diǎn)概述
某煉廠雙提升管催化裂化裝置自2003年5月開(kāi)工，到2009年6月發(fā)現(xiàn)氣壓機(jī)二級(jí)冷卻器后的管線漏，之后漏點(diǎn)陸續(xù)出現(xiàn)遍布?xì)鈮簷C(jī)一段出口至三段出口及一、二級(jí)脫液線，裝置被迫停工。6月15日更換管線。2010年4月再次更換二級(jí)冷卻器后管線。
氣壓機(jī)管線在一段出口至三段出口及一脫液線出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕。腐蝕點(diǎn)集中在焊口處、焊接熱影響區(qū)，腐蝕漏點(diǎn)形狀為點(diǎn)狀及細(xì)小裂紋。
管線彎頭部位的腐蝕漏點(diǎn)
2原因分析
2005年1月至2009年6月未出現(xiàn)漏點(diǎn)，而更換的新管線僅僅使用8個(gè)月就出現(xiàn)多處漏點(diǎn)，說(shuō)明可能是富氣成分發(fā)生變化。我們找出四年氣壓機(jī)操作參數(shù)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)富氣量減少與腐蝕存在一定關(guān)系。推斷回?zé)捚蜏p少或富氣量減少導(dǎo)致凝縮油硫化物濃度增加，從而導(dǎo)致設(shè)備、管線腐蝕速度加快。
TMP裝置富氣壓縮機(jī)級(jí)間凝縮油的主要成分和工作條件如表。
3腐蝕機(jī)理：
富氣經(jīng)氣壓機(jī)壓縮后通過(guò)一級(jí)冷卻器冷凝析出凝縮油、水、H2S，在濕的硫化氫環(huán)境中，H2S與鋼發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)：
陽(yáng)極反應(yīng)Fe→Fe2﹢+2e
陰極反應(yīng)2H﹢+2e→2H→H2
在正常條件下，鋼的表面形成分子氫，如果腐蝕速度不快的話，鋼會(huì)慢慢的腐蝕掉。當(dāng)管線、罐體存在硫化物垢膜時(shí)，硫化物會(huì)成為負(fù)催化劑，抑制原子氫生成分子氫，結(jié)果原子氫滲透進(jìn)入鋼中，并在晶體結(jié)構(gòu)中聚集，影響鋼的機(jī)械特性。這種破壞叫做硫化物應(yīng)力腐蝕破裂（以下稱SSCC）。
硫化物應(yīng)力腐蝕破裂受H2S濃度、溫度、溶液PH值及添加劑等環(huán)境因素的影響。硫化氫濃度大于20mg/L時(shí)會(huì)發(fā)生硫化氫腐蝕開(kāi)裂。 濕硫化氫在15～70℃范圍內(nèi)對(duì)碳鋼和低合金鋼應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂影響最大。腐蝕介質(zhì)PH值增加，鋼在H2S中SSCC破裂穩(wěn)定性增加，出現(xiàn)破裂的時(shí)間增加。富氣中含有的硫化氫在濕環(huán)境下，發(fā)生電化學(xué)作用生成氫原子滲透到金屬內(nèi)部，溶解于晶格中，導(dǎo)致氫脆，在應(yīng)力作用下形成開(kāi)裂，硫化物應(yīng)力腐蝕破裂，通常發(fā)生在焊道、熱影響區(qū)等高硬度區(qū)。
4整改措施：
01控制環(huán)境因素
脫水是防止SSCC的一種有效方法，減少濕H2S腐蝕，降低腐蝕物濃度，氣壓機(jī)一、二級(jí)中間罐水包內(nèi)的酸性水每周脫二次。
02提高氣壓機(jī)各級(jí)冷后溫度
氣壓機(jī)出口管線溫度升至85-90℃之后，氣壓機(jī)二級(jí)冷后溫度為保證機(jī)組的正常運(yùn)行，溫度無(wú)法大幅度提高，管線腐蝕情況無(wú)明顯改善。
03嚴(yán)格控制新配管線焊接質(zhì)量
控制新配管線焊接質(zhì)量消除焊接應(yīng)力，降低焊縫硬度。對(duì)腐蝕嚴(yán)格的管線進(jìn)行預(yù)制，采取氬弧焊打底，提高焊接質(zhì)量，焊后采取熱處理工藝。
04洗滌富氣中的硫化物
為進(jìn)一步降低壓縮富氣中的硫化物濃度，減少腐蝕物的生成，在氣壓機(jī)一級(jí)出口配1條DN20注氨水管線，注水量為300-400升／小時(shí)（5%氨水），降低富氣中的H2S等硫化物濃度，并洗滌管線、罐體硫化物垢膜。
05加強(qiáng)后續(xù)處理酸性水裝置設(shè)備防腐
后續(xù)酸性水裝置設(shè)備防腐措施如下：
裝置氨水儲(chǔ)罐原防腐材料是環(huán)氧樹(shù)脂，在設(shè)備檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)罐內(nèi)防腐層全部脫落，罐體腐蝕嚴(yán)重，對(duì)罐噴沙除銹用環(huán)氧煤瀝青漆進(jìn)行防腐。
采用耐酸、堿、鹽鈦納米聚合物涂料替代H88型涂料。前期罐所采用的防腐涂層為環(huán)氧性H88型涂料，防腐涂層在使用3年后出現(xiàn)多處鼓泡，變硬，失去防腐作用，罐壁母材在運(yùn)行中陸續(xù)產(chǎn)生明顯的腐蝕漏點(diǎn)，而且二座酸性水罐腐蝕漏點(diǎn)集中區(qū)域在第五、六圈板材上和焊道附近，正是汽相集中區(qū)域處，漏點(diǎn)現(xiàn)象表現(xiàn)出穿透性延長(zhǎng)裂紋。
由于酸性水中硫化氫對(duì)碳鋼管線焊口腐蝕嚴(yán)重，對(duì)安全生產(chǎn)造成威脅，已將原料水泵進(jìn)出入口線、冷、熱進(jìn)料線，酸性氣線，原料水進(jìn)罐集合管更換為304材質(zhì)，取得較好效果，汽提塔熱載體重沸器管束更換為304材質(zhì)。
5結(jié)論
氣壓機(jī)管線在采取上述措施前，四個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)22處漏點(diǎn)，采取上述措施后8個(gè)月出現(xiàn)3處漏點(diǎn)。由此可見(jiàn)上述措施尤其是注氨水能明顯減緩腐蝕速度。
更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國(guó)內(nèi)外最新動(dòng)態(tài)，我們網(wǎng)站會(huì)不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)http://www.ecorr.org
責(zé)任編輯：韓鑫
《中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
投稿聯(lián)系：編輯部
電話：010-62313558-806
郵箱：fsfhzy666@163.com
中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方 QQ群：140808414
免責(zé)聲明：本網(wǎng)站所轉(zhuǎn)載的文字、圖片與視頻資料版權(quán)歸原創(chuàng)作者所有，如果涉及侵權(quán)，請(qǐng)第一時(shí)間聯(lián)系本網(wǎng)刪除。
相關(guān)文章
無(wú)相關(guān)信息
官方微信
《中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
- 投稿聯(lián)系：編輯部
- 電話：010-62313558-806
- 郵箱：fsfhzy666@163.com
- 中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方QQ群：140808414
文章推薦
點(diǎn)擊排行
PPT新聞
“海洋金屬”——鈦合金在艦船的
點(diǎn)擊數(shù)：5768
腐蝕與“海上絲綢之路”
點(diǎn)擊數(shù)：4763