常减压装置的腐蚀及防护.pdf

常减压装置的腐蚀与防护 中石化齐鲁分公司 胡洋 常减压装置的防腐 低温部位的腐蚀 某炼油厂三蒸馏常顶板式干空冷泄漏 新装置开工18天后常顶石 脑油板式干空冷器E- 1022A-G炭钢回弯管出现穿 孔，检查所有八台空冷回 弯管严重减薄。 空冷器板束材料为钛材， 管箱和回弯管为碳钢材质。 操作温度：120-140℃ 操作压力：0.05-0.16Mpa 装置运行情况： 装置开工后未及时投用电脱盐（蒸馏正常后6天后 投用电脱盐，两天后注破乳剂）。注水量不足（4 天后注水3% （原油加工量），泄漏后5天注水5% （正常注水量）。 腐蚀分析：HCL+H2S+H2O环境 注水不足，初凝区后移，没有中和的酸 性水对材料腐蚀。 钛板壳与炭钢管箱之间用螺栓连接，两不同电位 金属没有绝缘，形成电化学腐蚀环境； 现场测定电阻：炭钢－16Mn 1.795Ω 炭钢－钛 2.585 Ω 16Mn－钛 4.27 Ω 模拟溶液腐蚀电位： 测试时间 （min ） 2 7 15 E碳钢,(V,SCE) -0.35 -0.43 -0.49 E16Mn(V,SCE) -0.50 -0.57 -0.59 E钛(V,SCE) 0.10 0.03 0.02 电偶腐蚀阳极溶解速率 • 考虑整个碳钢管（约Φ150*500）全部均匀腐蚀的情况， 推算的值为1.287 mm/a • 真正腐蚀的时候，仍然是比较局部优先，按1/50面积优先， （即47cm2腐蚀面积,约7cm*7cm见方），局部腐蚀速度 达64.35mm/a，1个月腐蚀减薄5.36mm。 该管道1个多月便发生漏穿是必然的结果。 电偶腐蚀机理： 本腐蚀穿孔的原因主要来自下面三个方面： 1、介质中存在氧化性物质，氧气和氢离子，构成吸氧 和析氢腐蚀（这是根本原因）： 阳极反应：Fe-2e→Fe2+ 阴极反应：O2+2H2O+4e→4OH- 2H++2e→H2 2、钛与碳钢构成电偶（推动力增加50多倍），固相侧 电阻太小（电子通道），同时构成大阴极/小阳极不 利面积比（腐蚀速度增加与Ac/Aa比值成正比，这是 过快加速穿孔的主要原因）； 3、介质侧同样由于运行原因，造成出现液相，且电阻 太小（这是腐蚀时的离子通道）。 • 结论： 1) 注水量小，初凝区位于空冷器回弯管附近； 2) 原油电脱盐开得不正常，造成脱后含盐升高； 3) 中和剂注量不足； 4) 电偶腐蚀起加速作用； 常顶“三注”注入口附近酸露点腐蚀 国内某炼厂加工低硫低酸原油，5Mt/a常减压装置 开工1年后，常压塔塔顶“三注”注入口下游500- 1000mm区域腐蚀减薄穿孔，高温油气冲出并着火。 现场进行了带压补焊并做加强处理，待检修时予以 更换。同时对初馏塔塔顶和减压塔塔顶进行现场测厚 检测，在“三注”注入口下游500-1000mm区域也发现 腐蚀减薄严重，现场做补焊加强处理。 塔顶三剂注入口腐蚀 腐蚀原因：常顶“三注”注入口附近酸露点腐蚀。 • 注入管设计不合理，挥发线管壁形成露点区域。在注 氨、注中和缓蚀剂、注水的注入管深入到挥发线管中 央位置，注入管前端封死，在管子上均匀开孔。由于 注氨、注中和缓蚀剂、注水带来大量的冷料并以喷淋 的方式分布，会在塔顶挥发线注入点及其以下区域形 成冷凝区，油气中的腐蚀性介质HCl和H S溶于水中， 2 在冷凝区冷凝形成HCl+ H S+ H O的腐蚀环境