炼油装置加热炉的腐蚀及应对措施

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1、炼油装置加热炉的腐蚀及应对措施专论石油化工腐蚀与防护Corrosion＆ProtectioninPetrochemicalIndustry2012，29（4）·11·周庆（中石化广州工程有限公司，广东广州510620）摘要：加热炉是炼油生产装置的主要设备之一，除了加热炉的热效率和烟气污染物排放量控制之外，随着炼油装置运行周期的延长，加热炉的长周期运行越显得重要。炼油装置加工高硫、高酸、重质等劣质原油后，结焦和腐蚀问题已成为影响加热炉长周期运行的重要影响因素之一。列举了炼油装置加热炉存在的不同类型腐蚀案例，包

2、括蒸馏装置常压炉对流段急弯弯头腐蚀减薄、焦化装置加热炉炉管表面高温氧化硫化腐蚀、减粘加热炉辐射炉管急弯弯头冲蚀减薄、减粘加热加热炉烟气硫酸露点腐蚀等，探讨从选材、结构设计、生产操作、检查维护等各炉热电偶护套腐蚀、方面采取措施以提高加热炉耐腐蚀性，以及通过合理工艺和检查维护等确保加热炉正常运行。关键词：炼油加热炉腐蚀对策文章编号：1007－015X（2012）04－0011－05中图分类号：TE985.9文献标识码：A不论是被加热物料中包含的腐蚀介质，还是燃料中生成的腐蚀介质都会在加热炉炉管内外、——————

3、—————————————————————————————————————————空气预热器、炉膛、烟道及附件等部位产生各式各样的腐蚀。从工厂实践经验看，硫引起的腐蚀是其他介质如氢炼油装置加热炉腐蚀的主要类型，气、氧气、氯、环烷酸、金属钒（V）、碱等也会引起加热炉的腐蚀问题，另外机械冲刷对腐蚀过程的加速作用也不容忽视。1炼油装置加热炉腐蚀案例1.1蒸馏装置常压炉对流段急弯弯头腐蚀常压炉F101对流段工况：管内介质：拔头原油；温度：260℃；压力：1.2MPa；材质：碳钢（10#）；90°－Φ152×10－1

4、52；管内流速0.35m/规格：25-Ⅱs（流量78t/h）。投用13a后，切开弯头，发现受冲见图1，内表面有很多的坑，并刷的部分减薄明显，且在内部减薄最明显的部位覆盖有一层光滑的黑色膜。对该层黑色膜进行电子探针能谱分析显示S为该层膜主要是有机物，其他元素Fe为22%、14.95%，从其比例来看，主要是FeS。分析结果表明弯头腐蚀减薄主要是管内高温硫腐蚀+冲刷腐蚀引起的。通过对弯头不同部位进行测厚，见图2图2弯头外弯不同部位测厚点分布图1Fig．1减薄弯头环向剖面Profileofthinningelbow

5、ring———————————————————————————————————————————————Fig．2Elbowbendindifferentpartsofthicknessmeasuringpointsmaps6、7和表1，测厚结果显示最薄部位主要分布在5、线上（即弯头中间受90°冲刷部位，宽约100mm），收稿日期：2012－04－18；修改稿收到日期：2012－05－26。最薄处仅厚2.5mm，经核算最大平均腐蚀速率为作者简介：周庆（1972－），1997年毕业女，工程师，浙江奉化人，0.5

6、8mm/a，最小平均腐蚀速率为0.13mm/a，两者于西安石油学院机械系石油化工设备与机械专业，现从事石油相差超过3.5倍。化工压力容器及工业炉设计工作zhouq.lpec@sinopec.com·12·表1Table1石油化工腐蚀与防护腐蚀减薄弯头外弯不同部位测厚数据第29卷Corrosionthinningofelbowbendindifferentpartsofthicknessmeasurementdatamm1.2焦化装置加热炉炉管高温腐蚀101/2炉投用8a后，焦化炉H-北面有7根性比较大，在出

7、现湍———————————————————————————————————————————————流的情况下管壁有凹坑等缺陷部位处将出现气蚀现象。Cr9Mo炉管正常部位组织为铁素体+贝氏体，金相分析结果看出，因长期使用，其金相组织已发生变化，有大量的碳化物析出，见图4，导致耐冲刷能力下降。而烧焦工艺过程一般一年一次，最多几次，每次仅为30h，烧焦过程的冲刷造成的壁厚减薄仅占整个壁厚减薄的很少部分，所以烧焦工艺不是本起失效的主要原因。辐射段炉管运行过程中出现外表面片状脱落现象。该炉管材质为Cr5Mo/Cr9M

8、o；加热介质为热渣油，介质入口温度360℃，出口温度500℃；炉膛温度在703～773℃之间，而北面炉膛的温度在742℃左右。对剥落片截面进行扫描电镜形貌观察，发现剥落片截面总厚度约为1.5mm，内层（指靠近炉管母材部分）约厚1.1～1.2mm，其密度高，外层约厚0.3～0.4mm，结构疏5#）成分进行化学松。在截面的不同部位（1#-S，Na，Cr，Si，Mg等，检测出的元素有Fe，分析，9．由外到里S的质量分数