加氫精制裝置臨氫系統(tǒng)氯離子腐蝕與對策

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1、圖1TE2130的法蘭面腐蝕Fig1CorrosiondiagramofTE2130flange加氫精制裝置臨氫系統(tǒng)氯離子腐蝕與對策侯欣岐壬永和（中國石化塔河煉化有限責(zé)任公司新頭庫車842000）摘要：介紹了氫精制裝置臨氫系統(tǒng)熱電偶套管法蘭腐蝕情況?分析確定了腐蝕類型為氯離子腐蝕，對案例中出現(xiàn)腐蝕部位的熱電偶套管法蘭進(jìn)行了化學(xué)成分分析?發(fā)現(xiàn)其與設(shè)計材質(zhì)不符。原料油中的總氯含星超標(biāo)及工藝操作條件的影響是出現(xiàn)氯離子腐蝕的主要原因重點介紹了防止氯離子腐蝕的對策及措施確保易出現(xiàn)腐蝕部位的材質(zhì)符合設(shè)計要求?提出了一些對策：

2、設(shè)備安裝正確；控制好原料油性質(zhì)各項指標(biāo)在設(shè)計范圍內(nèi)；加強(qiáng)上游裝置的進(jìn)料預(yù)處理；嚴(yán)格操作條件?減少參數(shù)波動避免氯離子局部聚集；通過采用連續(xù)注水和水洗等措施來降低氯離子腐蝕幾率等。尖鍵詞：加氫精制氯離子腐蝕法蘭中圖分類號：TE986文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1007-015X（2013）01-0027-04中國石化塔河煉化有限責(zé)任公司1Mt/a汽柴油加氫精制裝置于2004年底建成已平穩(wěn)運(yùn)行8a?2012年5月該裝置停工大檢修時發(fā)現(xiàn)高壓臨氫系統(tǒng)部分設(shè)備及附件出現(xiàn)了腐蝕?設(shè)備材辰主要包括TP321?UCrIMoTP309L

3、，TP347OCr18Ni10Ti，14Cr1Mo-15CrMo等型號的奧氏體不銹鋼，對腐蝕原因進(jìn)行了分析根據(jù)實際操作和經(jīng)驗提出了詳細(xì)的防腐對策。1腐蝕案例在2012年5月大檢修期間?對臨氫系統(tǒng)熱電偶套管進(jìn)行常規(guī)拆卸?發(fā)現(xiàn)2處套管法蘭面均有腐蝕裂紋。對臨氫系統(tǒng)28處熱電偶套管全部折除進(jìn)行著色探傷檢測?發(fā)現(xiàn)17個熱電偶套管法蘭面有腐蝕裂紋?其余11個完好。選取17個帶有缺陷的法蘭面中的2個熱電偶套管進(jìn)行分廿（見圖1'2）編號為TE2130的法蘭面出現(xiàn)了膜蝕和穿透裂紋編號為TE2131的法蘭面出現(xiàn)了腐蝕裂紋。由圖2可

4、見1號處為主裂紋?由內(nèi)壁起源并形成穿透性裂紋其長度約40mm并沿著套管三法蘭面的焊縫處環(huán)向分布總體上沿著法蘭環(huán)向擴(kuò)展2號為外壁上的孤立裂紋，處于裂紋發(fā)展方向上長度約為1、3mm0該腐蝕屬于應(yīng)力腐餞裂紋具特征呈枯樹枝狀?大致沿著垂直于拉伸圧力的方向擴(kuò)展，根據(jù)該特征可以判定為氯離子腐蝕。圖2TE2131的法蘭面腐蝕Fig2CorrosiondiagramofofTE2131flange2腐蝕機(jī)理收稿日期：2012-10-10;修改稿收到日期：2012-11-10.作者簡介：侯欣岐工程師-2006年畢業(yè)于北京石油化工學(xué)

5、院過程裝備與控制工程專業(yè)主要從事設(shè)備管理方面的工作。E-mail:thhouxinqi@126.com加氫臨氫系統(tǒng)部位的所有熱電偶套管設(shè)計材質(zhì)均為TP321該材質(zhì)在加氫精制環(huán)境中易發(fā)生氯離子腐蝕其影響因素包括氯化物含量、pH值、溫度、應(yīng)力、氧的存在和合金成分等。發(fā)生氯離子應(yīng)力腐蝕開裂的臨界溫度為60°C干濕或蒸汽和水的交替變換也會有助于幵裂?臨界氯離子濃度隨著溫度上升而減小，高溫情況下氯離子質(zhì)量濃度只要達(dá)到1mg/L即能引起破裂。應(yīng)力可以是外加的亦可是加工殘余應(yīng)力⑴。大多數(shù)情況下并不是單一的氯離子腐蝕?如果腐蝕介

6、質(zhì)中同時存在硫元素構(gòu)成了HCI出？S-出0環(huán)境腐蝕在此環(huán)境中，材質(zhì)為TP321的不銹鋼更易發(fā)生腐蝕開裂?一般在氣相部位腐蝕較輕微液相部位腐蝕嚴(yán)重，尤以氣液兩相轉(zhuǎn)變部位即露點部位最為嚴(yán)重，其主要因素是原油中的鹽水解后生成HCI引起的。原油只要含鹽?就會引起不銹鋼腐蝕。另一種腐蝕就是結(jié)晶態(tài)的氯化鍍鹽和硫氫化錢所形成的垢下腐蝕。加氫工藝條件下氯化錢結(jié)晶溫度為180'300t，硫氫化氫錢結(jié)晶溫度為150°C左右。氯離子分壓越高錢鹽的結(jié)晶溫度就越高而溫度越高錢鹽結(jié)晶的可能性就越小。在反應(yīng)生成物中?氯離子濃度高低主要取決于原

7、料中有機(jī)氯含量的高低原料中的有機(jī)氯通過加氫反應(yīng)生成游離態(tài)的氯離子與脫氮生成的NH；形成氯化錢鹽。由于原料中的氯含量遠(yuǎn)小于氮含量因此原料中的氯含量決定了氯化錢鹽的結(jié)晶溫度。原料中氯含量越高?反應(yīng)生成物中氯離子分壓就越高，結(jié)晶生成氯化錢鹽的溫度就越高。所以在不同溫度部位有不同的腐蝕形態(tài)存在在溫度低于180*300°C的部位均有不同程度的垢下腐蝕存在。具體的結(jié)晶溫度由反應(yīng)生成物中氯離子濃度決定。案例中熱電偶套管的引壓管位于高溫高壓下的油氣部位（具體部位為反應(yīng)爐出口處），而套管引壓管根部法蘭則處于油氣冷凝的液相位置屬于氣

8、液兩相轉(zhuǎn)變部位即露點部位?具有氯離子濃縮條件?為最易發(fā)生氯化物應(yīng)力腐蝕的部位?因此熱電偶套管法蘭面開裂屬于氯離子誘發(fā)的奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂。3腐蝕原因分析3-1化學(xué)成分該系統(tǒng)28個熱電偶套管材料均為TP321的奧氏體不銹鋼分別在有腐蝕裂紋的17個和無腐蝕裂紋的11個套管中各取4個樣品進(jìn)行光譜分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無腐蝕裂紋的4個樣品材質(zhì)均為PT321?有腐蝕裂紋的4個樣品中只