加氢精制装置临氢系统氯离子腐蚀与对策

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1、图1TE2130的法兰面腐蚀Fig1CorrosiondiagramofTE2130flange加氢精制装置临氢系统氯离子腐蚀与对策侯欣岐壬永和（中国石化塔河炼化有限责任公司新頭库车842000）摘要：介绍了氢精制装置临氢系统热电偶套管法兰腐蚀情况•分析确定了腐蚀类型为氯离子腐蚀，对案例中出现腐蚀部位的热电偶套管法兰进行了化学成分分析•发现其与设计材质不符。原料油中的总氯含星超标及工艺操作条件的影响是出现氯离子腐蚀的主要原因重点介绍了防止氯离子腐蚀的对策及措施确保易出现腐蚀部位的材质符合设计要求•提出了一些对策：

2、设备安装正确；控制好原料油性质各项指标在设计范围内；加强上游装置的进料预处理；严格操作条件•减少参数波动避免氯离子局部聚集；通过采用连续注水和水洗等措施来降低氯离子腐蚀几率等。尖键词：加氢精制氯离子腐蚀法兰中图分类号：TE986文献标识码：A文章编号：1007-015X（2013）01-0027-04中国石化塔河炼化有限责任公司1Mt/a汽柴油加氢精制装置于2004年底建成已平稳运行8a„2012年5月该装置停工大检修时发现高压临氢系统部分设备及附件出现了腐蚀•设备材辰主要包括TP321•UCrIMoTP309L

3、，TP347OCr18Ni10Ti，14Cr1Mo-15CrMo等型号的奥氏体不锈钢，对腐蚀原因进行了分析根据实际操作和经验提出了详细的防腐对策。1腐蚀案例在2012年5月大检修期间•对临氢系统热电偶套管进行常规拆卸•发现2处套管法兰面均有腐蚀裂纹。对临氢系统28处热电偶套管全部折除进行着色探伤检测•发现17个热电偶套管法兰面有腐蚀裂纹•其余11个完好。选取17个帶有缺陷的法兰面中的2个热电偶套管进行分廿（见图1'2）编号为TE2130的法兰面出现了膜蚀和穿透裂纹编号为TE2131的法兰面出现了腐蚀裂纹。由图2可

4、见1号处为主裂纹•由内壁起源并形成穿透性裂纹其长度约40mm并沿着套管三法兰面的焊缝处环向分布总体上沿着法兰环向扩展2号为外壁上的孤立裂纹，处于裂纹发展方向上长度约为1、3mm0该腐蚀属于应力腐饯裂纹具特征呈枯树枝状•大致沿着垂直于拉伸圧力的方向扩展，根据该特征可以判定为氯离子腐蚀。图2TE2131的法兰面腐蚀Fig2CorrosiondiagramofofTE2131flange2腐蚀机理收稿日期：2012-10-10;修改稿收到日期：2012-11-10.作者简介：侯欣岐工程师-2006年毕业于北京石油化工学

5、院过程装备与控制工程专业主要从事设备管理方面的工作。E-mail:thhouxinqi@126.com加氢临氢系统部位的所有热电偶套管设计材质均为TP321该材质在加氢精制环境中易发生氯离子腐蚀其影响因素包括氯化物含量、pH值、温度、应力、氧的存在和合金成分等。发生氯离子应力腐蚀开裂的临界温度为60°C干湿或蒸汽和水的交替变换也会有助于幵裂•临界氯离子浓度随着温度上升而减小，高温情况下氯离子质量浓度只要达到1mg/L即能引起破裂。应力可以是外加的亦可是加工残余应力⑴。大多数情况下并不是单一的氯离子腐蚀•如果腐蚀介

6、质中同时存在硫元素构成了HCI出？S-出0环境腐蚀在此环境中，材质为TP321的不锈钢更易发生腐蚀开裂•一般在气相部位腐蚀较轻微液相部位腐蚀严重，尤以气液两相转变部位即露点部位最为严重，其主要因素是原油中的盐水解后生成HCI引起的。原油只要含盐•就会引起不锈钢腐蚀。另一种腐蚀就是结晶态的氯化镀盐和硫氢化钱所形成的垢下腐蚀。加氢工艺条件下氯化钱结晶温度为180'300t，硫氢化氢钱结晶温度为150°C左右。氯离子分压越高钱盐的结晶温度就越高而温度越高钱盐结晶的可能性就越小。在反应生成物中•氯离子浓度高低主要取决于原

7、料中有机氯含量的高低原料中的有机氯通过加氢反应生成游离态的氯离子与脱氮生成的NH；形成氯化钱盐。由于原料中的氯含量远小于氮含量因此原料中的氯含量决定了氯化钱盐的结晶温度。原料中氯含量越高•反应生成物中氯离子分压就越高，结晶生成氯化钱盐的温度就越高。所以在不同温度部位有不同的腐蚀形态存在在温度低于180*300°C的部位均有不同程度的垢下腐蚀存在。具体的结晶温度由反应生成物中氯离子浓度决定。案例中热电偶套管的引压管位于高温高压下的油气部位（具体部位为反应炉出口处），而套管引压管根部法兰则处于油气冷凝的液相位置属于气

8、液两相转变部位即露点部位•具有氯离子浓缩条件•为最易发生氯化物应力腐蚀的部位•因此热电偶套管法兰面开裂属于氯离子诱发的奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂。3腐蚀原因分析3-1化学成分该系统28个热电偶套管材料均为TP321的奥氏体不锈钢分别在有腐蚀裂纹的17个和无腐蚀裂纹的11个套管中各取4个样品进行光谱分析结果发现，无腐蚀裂纹的4个样品材质均为PT321•有腐蚀裂纹的4个样品中只