加工劣质原油设备防腐蚀与选材

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1、加工劣质原油设备防腐蚀与选材随着原油劣质化，性质变差，加工中出现了乳化严重、电脱盐运行困难、一次加工装置低温部位腐蚀严重、二次加工装置结垢堵塞等常见问题。腐蚀的原因主要还是“硫”和“酸”两大因素所导致。硫的腐蚀影响炼油加工全过程，以均匀腐蚀为主。在加工高硫原油时应注意分析硫的组成（重点是腐蚀性高的活性硫的含量），再根据所处的腐蚀环境（温度、流速）来综合考虑设备选材。对于高温硫腐蚀速率，在没有环烷酸影响的情况下，高温硫化物对常用材料在无氢环境中的腐蚀率可依据修正的McConomy曲线；在有氢时应采用COUPER曲线估计。对于湿硫化氢腐蚀环境，由于其可

2、能导致减薄、氢鼓泡、氢致开裂、应力导向氢致开裂、硫化氢应力腐蚀开裂等多种失效形式，应根据具体位置采用抗氢致开裂钢，复合钢板，双相钢等材质，并注意消除应力，严格控制材质硬度。环烷酸由于组成较复杂，总酸值TAN无法区分酸的结构和分子量，通常在280℃和400℃有两个酸值高峰。其腐蚀具有局部性，在高速流动区和高浓度酸性气冷凝部位发生腐蚀。含酸原油腐蚀率还没有公认的预测方法，采用API581表G-17至G-25可确定环烷酸腐蚀速率的估计值。设备选材应先定位原油腐蚀类型，最好对原油做腐蚀性评价。加工中应做好掺炼，避免出现高酸低硫的情况。选材导则只是一个参考原

3、则，选用时应根据实际情况，做好设计审查工作，特别是工艺与设备的匹配、材料与环境的匹配，同时关注露点位置的变动和波动等问题。在使用高等级材料时，要关注制造安装质量，如双相钢设备在制造中应严格安装制造规范进行以确保相比例，镍合金在焊接时因其熔化物流动性差而又易氧化，须做好气体保护，控制好焊接电流。即使选材合理，也要做好工艺防腐和腐蚀监检测，做好稳定操作。炼油厂装置设备选材中应注意的问题设备选材是在工艺防腐的基础上，根据工艺危害性与材料失效模式分析，确保设备在寿命期内的安全与经济考虑。选材时应注意的问题有：（1）、奥氏体不锈钢使用中的问题奥氏体不锈钢在高

4、温下长期使用会在组织上出现碳化物和σ相，脆性上升，韧性大幅度下降，应注意检查，定期更换。304不锈钢在一定温度下经过一定时间易敏化，应避开其敏化温度区，304L、321、347等不锈钢抗敏化性能较好。国外报道奥氏体不锈钢材质的反应馏出物管线在壁厚超过25mm后热处理过程中易出现再热裂纹，建议不进行稳定化处理或PWHT。用于环烷酸环境的316L不锈钢应严格要求其钼含量高于2.5%，因为钼可以抑制铁元素的活性中心，提高不锈钢耐点蚀和耐冲蚀的能力，（2）、湿硫化氢腐蚀环境下，PH值为中性或弱碱性保护膜不容易脱落，防腐性较好。对于常顶纯钛空冷，氯化铵的沉积

5、在高于93℃时会引起缝隙腐蚀，造成垢下产生严重坑蚀，此外，钛在湿热的氯化氢且PH值小于1.5的环境也会产生腐蚀。开好电脱盐，改塔顶注氨为有机胺可减少氯化铵的形成。空冷器入口衬钛管容易脱落，因钛的弹性模量大，胀紧后贴合不好，容易产生缝隙腐蚀，同时其与碳钢的电位差易导致电偶腐蚀，改用316L衬管效果较好。（3）、制氢离心浇铸炉管的主要破坏形式为高温蠕变，延轴向破裂，同时还有渗碳和氧化。离心浇铸管金相有柱状晶和等轴晶两种结构，它们的强度没有区别，但由于长期使用形成的蠕变螺纹是沿晶的，等轴晶阻止裂纹优于柱状晶，而柱状晶防渗碳的能力优于等轴晶，所以在选用时应

6、等轴晶，柱状晶各50%较好。