石油加工装置常见应力腐蚀及其防护措施

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油与化工设备．．462010年第13卷石油加工装置常见应力腐蚀及其防护措施董月香(荆楚理工学院，湖北荆门444800)[摘要]介绍了石油加工过程中常见的应力腐蚀形式，探讨了从腐蚀环境、选材和降低应力三方面防止应力腐蚀的方法。[关键词]石油加工；应力腐蚀；硫化物；连多硫酸；防护措施随着工业技术的发展，腐蚀造成的破坏事故下使设备内壁发生连多硫酸应力腐蚀开裂。日益增多。在腐蚀带来的各项危害中，由于应力不锈钢和高合金材料，特别是经过焊接或者腐蚀造成的灾难性事故最为严重。文

2、献通过对310在370～815℃区域附近“敏化”过的材料最易发件各类材料制作的石化企业设备腐蚀失效事例进生连多硫酸应力腐蚀开裂[5]。这些材料即使经过热行统计，结果表明其中有129件是由于应力腐蚀引稳定化处理，如果在敏化区域内停留时间较长也起的，其比例高达41。6％，位居所有腐蚀失效事故会发生应力腐蚀开裂。之首，且远远高于均匀腐蚀13％的比例⋯。中国石油化工股份有限公司金陵分公司的柴应力腐蚀开裂(StressCorrosionCracking，简油加氢精制装置换热器于2000年7月投用，2003称SC

3、C)是指金属材料在拉应力和特定的腐蚀介质年12月，发现换热器换热效率下降很快，2004年2的联合作用下所引起的腐蚀破裂】。其开裂过程月打开检查，发现换热器隔板大面积断裂。经分是复杂的力学一化学破坏过程，其机理有各种理析，隔板材质为0Crl8Ni9，符合国家标准，隔板论，但由于涉及的学科领域很广，包括化学与金断裂原因属于连多硫酸引起的应力腐蚀开裂】。大属学以及介质条件与金属界面物理化学诸方面因连石化公司催化裂化装置膨胀节采用316L0]I]造，素，目前对应力腐蚀还没有完全精确的结论[4]。经常发生应力腐

4、蚀开裂现象，利用电子能谱和扫本文对石油加工中几种常见的应力腐蚀环境描电镜等手段对失效膨胀节进行检测分析，发现进行讨论，并提出有关防护措施。失效是由于膨胀节在各种残余应力和连多硫酸共同作用下发生的应力腐蚀开裂导致的【】。1石油／JnT装置中几种常见的应力腐蚀开裂类型1．1．2湿硫化氢应力腐蚀开裂1．1硫化物应力腐蚀开裂原料油中硫化物在加热和催化裂解中分解产原油中的含硫化合物与其它腐蚀性介质相互生硫化氢，在裂解温度下，元素硫也能与烃类反作用，可以形成多种含硫腐蚀环境。从构成应力应生成硫化氢。在含有液体水的

5、情况下，FeS保护腐蚀环境的角度，一般司将硫化物应力腐蚀分为膜遭到破坏。在该环境中，碳钢和不锈钢均会发连多硫酸应力腐蚀和湿硫化氢应力腐蚀。生硫化物应力腐蚀开裂。1．1．1连多硫酸应力腐蚀开裂湿硫化氢应力腐蚀开裂的典型实例为炼油厂在石油加工工业中，原料油含有的硫化氢和二次加工装置和加氢脱硫装置高压分离器以及下活性硫，在高温无水的情况下，与设备表面的金游的过程设备等。如催化装置的吸收稳定部分、属铁发生化学反应而生成FeS。这些FeS在设备表酸性水汽提装置的汽提塔、加氢裂化装置和加氢面形成一层致密的膜，可对

6、设备起到一定的保护脱硫装置冷却器、高压分离器及其下游的过程设作用。但是，当装置停车、降温并打开设备后，备。针对的材料除不锈钢外，碳钢和低合金钢也含有大量0和水分的空气便涌入设备，空气中的会发生硫化氢应力腐蚀开裂。O和水分与设备表面的FeS发生反应，便可生成大湿硫化氢应力腐蚀开裂的形式包括HB(氢鼓量的连多硫酸(H2SO6，X=3，4，5)。连多硫酸沉积泡)、HIC(氢致开裂)、SSCC(硫化物应力腐在设备的内表面，形成应力腐蚀环境，在拉伸应力(通常包括残余应力和外加应力)的共同作用作者简介：董月香(1

7、974一)，女，湖北鄂州人，硕士，荆楚理工学院讲师，研究方向：工程结构完整性。学兔兔www.xuetutu.com第12期董月香石油加工装置常见应力腐蚀及其防护措施．．47．．蚀开裂)SDSOHIC(应力导向氢致开裂)。pH值受碳酸及碳酸盐介质的侵蚀所致。在3～12之间，湿硫化氢应力腐蚀开裂均能发生。1．4硝脆近年来，由于国内原油硫含量日渐增加，进石油加工过程中的硝脆是由于催化裂化装置口的大部分原油也均为高硫或含硫原油。因此，烟气中N0过高造成的硝酸盐应力腐蚀开裂。No中石化、中石油两大集团的各主要炼

8、油厂的硫腐在内壁的结露区生成硝酸，硝酸进一步生成硝酸蚀问题均比较突出，特别是常减压蒸馏装置，硫盐，在焊接区的应力作用下，装置出现穿透裂腐蚀尤为突出。纹。1．2氯化物应力腐蚀开裂在石油加工过程中，产生硝脆的主要装置有石油加工中的氯化物大部分来自开采原油时催化裂化装置[tll、重催再生器等口。带入的油田水。主要成分70％是氯化钠，30％是氯1．5乙醇胺一H2S—CO2一H2O化镁和氯化钙。在原油加工时，氯化钠不易受热在乙醇胺法脱硫装置操作中，最严重的问水解，