催化裂化再生系统应力腐蚀开裂的预防.pdf

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1、专32"C石油化工腐蚀与防护on'osion＆ProtectioninPetrochemicalIndustry2010，27(5)·I7-催化裂化再生系统应力腐蚀开裂的预防顾月章(中国石化集团洛阳石油化工工程公司，河南洛阳471003)摘要：文章分析了材料的选择、应力水平及腐蚀介质对应力腐蚀开裂的影响，介绍了再生烟气的露点温度计算方法、设备壳体的外保温结构和衬里设备壳体壁温的计算方法，论述了避免壳体金属内壁产生酸性冷凝液以及消除产生应力腐蚀开裂的可能性。关键词：催化裂化装置再生系统应力腐蚀中图分类号：TG172．9文献标识码：A文章

2、编号：11307—015X(2010)05—0017—03由于催化裂化装置原料变重和变差，再生烟气努力和技术攻关，2002年将内燃法整体热处理技系统内衬隔热耐磨衬里的设备壳体在操作过程中术应用于国内最大的重油催化裂化装置的再生器多次发生应力腐蚀开裂，对催化裂化装置的安全运和三旋，并获得成功，为国内同类设备的现场整体行构成了严重威胁，成为石油化工企业的一大设热处理提供了借鉴。装置经过7a的运行，再生器备安全隐患。经过技术人员的研究和分析，确定了等设备壳体没有出现应力腐蚀开裂问题。腐蚀介质是烟气中的酸性物质在壳体表面上冷凝，与壳体焊缝中的

3、应力联合作用，形成应力腐蚀开3避免壳体金属接触腐蚀介质裂。文章根据催化裂化再生系统(以下简称再生在再生系统设备壳体内壁与衬里之问喷涂特系统)应力腐蚀开裂的特点和影响因素，从材料、种防腐蚀涂层可以隔绝壳体金属与有可能出现的应力及腐蚀介质等方面阐述了预防应力腐蚀开裂酸性冷凝液，避免应力腐蚀开裂的发生。但壳体内的措施。壁喷涂涂层后再进行衬里施工，涂层的局部破损无法避免。根据分析，烟气酸性冷凝液对壳体的应力1选用合适的壳体材料腐蚀本质上也是电化学腐蚀的一种。因此基于电再生系统应力腐蚀开裂的敏感性与材料的屈化学保护的基本原理，国内开发的防应力腐

4、蚀开裂服强度有关，材料的屈服强度越高应力腐蚀开裂的特种涂层内加人阳极金属细粉，既可防止萌发应力敏感性越大。国内用于再生系统设备壳体的主腐蚀裂纹，又可抑制裂纹的进一步扩展，具有隔离要材料有Q245R(20R)，Q345R(16MnR)和介质及电化学保护双重效果。SPV355，其常规板厚的常温屈服强度下限值分特种涂层于2003年应用于重油催化裂化装置别为235，325和355MPa。因此当考虑再生系的再生器。通过两次检修可知，涂层与壳体附着良统设备的壳体应力腐蚀开裂时，应选用屈服强好，试样无明显变化且表面具有金属光泽，再生器度较低的Q24

5、5R(20R)。国内最早发生开裂事壳体和内部衬里均未发现损坏现象。故的再生器和三级旋风分离器(以下简称三旋)壳体用材正是SPV355，实测屈服强度达411．64避免壳体金属内壁产生酸性冷凝液～441MPa将再生系统设备的金属壁温提高至烟气的露点以上，可以避免酸性冷凝液的生成，从而可以彻2降低结构中的应力水平底防止再生器和三旋应力腐蚀开裂的发生。再生系统设备的壳体内除工作应力外，焊缝内4．1确定再生烟气的露点存在较大的焊接残余应力。降低焊接残余应力可重油催化裂化装置再生烟气的主要成分为氮降低应力腐蚀开裂的敏感性。焊后热处理是降低收稿日期

6、：2010—04—12；修稿日期：2010—06—03。焊接残余应力的最有效方法，但再生器和三旋等设作者简介：顾月章，男，1983年毕业于浙江大学化工机械专备体积庞大，结构复杂，并且内部均设有隔热耐磨业，一直从事炼油化工装置压力容器工程设计工作，现任公衬里，进行整体热处理并不容易。经过技术人员的司副总工程师。百油化工腐蚀与防护第27卷气、二氧化碳、硫和氮的氧化物、水蒸气及一定的过周围的操作环境，大幅度降低装置的散热损失。目剩氧。通过相平衡理论对混合烟气体系的热力前国内用于再生系统设备的外保温结构有三种。学分析可知，在一定的温度和压力条

7、件下，再生烟(1)采用合适的外保温涂料。选用的外保温气的露点温度与硫酸蒸气的分压、液相中的水浓度涂料需耐高温与防水，与器壁的粘接力强，使用中和烟气的总压有关，与氮气、碳和氮的氧化物及过不龟裂也不脱落，且涂料内的粘接剂抗老化能力剩氧没有直接的关系。目前国内外计算露点温度强。该结构投资较低，涂敷施工简单，因此国内已的方法很多，文章根据相平衡理论推荐以下两种方有多套催化裂化装置采用，且已比较成熟。保温涂法对烟气的露点温度进行估算。料可采用机械喷涂或手工涂抹进行涂敷施工。施(1)Verhof＆Banchero方法：工时可在冷态一次性涂敷到规定

8、的保温厚度，施工tld=l000／(1．7842+0．0269logPH'0—效率高，但壳体壁温不易精确控制；也可在操作状0．1029logPso+0．0329logPH，ologPs0)态一边测定壳体壁温同时进行涂敷施