石化厂典型装置腐蚀机理与防腐.ppt

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1、1石化厂典型装置腐蚀机理与防腐2管道30%其它/不明原因19%反应器12%泵/压缩机6%槽7%换热器4%塔4%加热器/锅炉2%罐16%石化设备的失效率统计有一定的规律性3引起设备失效的原因统计设备失效（由于腐蚀、疲劳等原因）41%自然灾害6%操作错误20%人为破坏/纵火3%不明原因18%设计错误4%工艺扰动8%4我们面临的形势：原料越来越差；装置先天不足设备不断老化，设防能力差；缺乏有效的管理与技术支撑；设备管理人员忙忙碌碌却无法预知事故何时来临；期望从设计与建造开始，向业主提供一个有安全寿命、资料齐全装置；有完善与科学的管理制度与信息畅通

2、的技术支撑；采用先进的检测与风险评估技术，预知设备的失效状况；设备管理人员轻松、快乐工作；5设备腐蚀防护的管理了解设备的设防能力了解腐蚀的元素（操作条件、腐蚀介质）；了解设备的腐蚀机理与可能受到腐蚀的部位；预测设备失效的时间（寿命）－监测与检验；一套管理制度与数据库掌握基本的腐蚀知识具备的基本知识：工艺知识金属材料与焊接知识腐蚀机理知识案例6材料失效模式－退化机理减薄（包括内部和外部）应力腐蚀材质老化机械破坏7API571炼油厂固定设备腐蚀机理序号腐蚀类型序号腐蚀类型1硫腐蚀10高温氢腐蚀2湿硫化氢腐蚀11氧化3蠕变/应力破断12热疲劳4高

3、温H2/H2S腐蚀13酸性水腐蚀（酸性）5连多硫酸腐蚀14耐热衬里退化6环烷酸腐蚀15石墨化7二硫化氨腐蚀16回火脆化8氯化氨腐蚀17脱碳9盐酸腐蚀18苛性碱开裂8序号腐蚀类型序号腐蚀类型19苛性碱腐蚀30短时过热——应力开裂20侵蚀/冲蚀31脆性断裂21碳酸盐应力腐蚀开裂32σ相/X相脆化22胺开裂33475℃脆化23氯应力腐蚀开裂34石墨化24渗碳35再热裂纹25氢脆36硫酸腐蚀26硝酸盐应力腐蚀37HF腐蚀27热冲击38烟气露点腐蚀28汽蚀39异金属焊缝裂纹29石墨腐蚀40氢致裂纹（HF）9序号腐蚀类型序号腐蚀类型41脱金属（脱锌/脱

4、镍53电化学腐蚀42CO2腐蚀54机械疲劳43腐蚀疲劳55氮化44烟灰腐蚀56振动疲劳45胺腐蚀57钛氢化46保温层下腐蚀58土壤腐蚀47大气腐蚀59金属粉化48氨应力腐蚀开裂60应力老化49冷却水腐蚀61蒸汽阻滞50锅炉水/冷凝水腐蚀62磷酸腐蚀51微生物腐蚀63苯酚(石碳酸)腐蚀52液态金属脆化10速度与腐蚀形态盐酸（HCl）腐蚀局部腐蚀高温硫化物/环烷酸腐蚀TAN≤0.5均匀腐蚀TAN＞0.5局部腐蚀高温H2S/H2腐蚀均匀腐蚀硫酸（H2SO4）腐蚀低速均匀腐蚀＜/=0.6ｍ／sec，碳钢＜/=1.2ｍ／sec，不锈钢＜/=1.8ｍ／

5、sec，较高合金高速局部腐蚀＞0.6ｍ／sec，碳钢＞1.2ｍ／sec，不锈钢＞1.8ｍ／sec，较高合金11氢氟酸（HF）腐蚀局部腐蚀酸性水腐蚀低速≤6ｍ/sec均匀腐蚀高速＞６ｍ/sec局部腐蚀胺腐蚀低速＜1.5ｍ/sec，富胺均匀腐蚀＜６ｍ/sec，贫胺　　　　均匀腐蚀高速＞1.5ｍ/sec，富胺局部腐蚀＞６ｍ/sec，贫胺局部腐蚀高温氧化均匀腐蚀12应力腐蚀开裂条件腐蚀机理腐蚀介质其它材料碱SCCNaOH＋H2O>46℃PWHT?炭钢、低合金钢奥氏体不锈钢胺SCCCO2+H2S>38℃PWHT?炭钢、低合金钢SSC/HIC/SOHI

6、CH2S+H2OH2S>50ppm炭钢、低合金钢HIC/SOHIC-HFHF钢中S含量，PWHT?炭钢、低合金钢HSC-HFHF硬度PWHT?炭钢、低合金钢炭酸盐SCCH2S>50ppmCO3-H20PH>7.5炭钢连多硫酸SCC硫化物＋水＋空气NACERP0170奥氏体不锈钢、镍合金钢氯SCCCL-+H2OCL->1ppm38-149℃奥氏体不锈钢13石化厂常见的设备腐蚀机理14５）没有或变形很小的蠕变损伤通常被错误的认为是蠕变脆化，通常显示了材料有的蠕变韧性。６）低的蠕变韧性指：a,对高拉伸强度材料和焊缝来说更严重。b,在蠕变范围的低温

7、段或在蠕变范围上部的低应力段更普遍。c,粗晶粒材料比细晶粒材料更容易发生d,没有室温性能变差的迹象e,在一些CrMo钢中受某种碳化物类型的促进。7）由于腐蚀减薄造成的应力增加会缩短失效的时间受影响部位１）操作温度高于蠕变范围的高温设备中。加热炉炉管、管托、吊架或其它加热炉部件更容易发生。２）操作温度接近或在蠕变范围内的管道和设备，如热壁重整反应器和加热炉炉管、加氢重整加热炉管、热壁FCC反应器、FCC主分馏塔和再生塔内构件。蠕变和应力断裂15３）在重整反应器的管嘴焊缝热影响区和其它高应力区域会发生低蠕变韧性失效。在重整的反应器和高温管线的焊

8、缝也会发现开裂。４）异钢种焊接接头（铁素体-奥氏体焊接）在高温下由于不同的热膨胀应力会遭受蠕变相关的损伤。损伤外观和形貌１）初期只能通过扫描电子显微镜来确定。在晶界通常会发现蠕变