丙烷罐的腐蚀分析和防腐措施

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1、丙烷罐的腐蚀分析和防腐措施大连东北核工业设备无损检测有限公司1引子内蒙某公司丙烷脱沥青装置建于1989年4月，设计原料为减压渣油（硫含量<0.381%）,2000年7月对丙烷罐（位号为：R-6-12丙烷储存罐）检查，未发现异常。2002年以来由于加工原油硫含量增加，2006年9月检修时，该设备由于出现严重氢鼓泡及母材腐蚀而报废。2R-6-12的基本情况2.1丙烷的主要工艺流程装置中的丙烷是作为溶剂使用的，通过萃取，将减压渣油中的沥青脱去获得轻、重脱沥青油，丙烷在生产中是循环使用的。丙烷的流程是：新丙烷（自气分

2、装置来）和回收丙烷（萃取后通过临界回收、蒸发回收和汽提回收系统的丙烷）储存在R-6-12中，通过丙烷泵和丙烷增压泵将丙烷输送至丙烷萃取塔。萃取后的丙烷和沥青进入回收系统分离出丙烷，再返回R-6-12循环使用。2.2丙烷罐的主要技术参数设计压力：3.0Mpa；操作压力：2.2Mpa；设计温度：50℃；操作温度：40℃；介质：混合丙烷、水；规格：Ø2400×1800×30mm；材质：16MnR.2.3丙烷罐的概况丙烷罐的钢材均为正火的C-Mn钢，其化学成分见表1。设备焊后均经整体热处理，其热处理规范为610～63

3、5℃×1.5h。这台设备于1989年使用，在2000年的定期检测中，被有关部门安全等级评为一级。但2006年的9月发现管道有鼓泡，为此决定提前检修。表1材料的化学成分（%）项目CSiMnPSNiCuCr16MnR0.160.371.350.0190.028———3R-6-12丙烷罐腐蚀的基本情况3.1R-6-1丙烷罐采样数据和原料分析R-6-12本设备运行中，随着加工原油硫含量的增加（见表2、3），丙烷中H2S含量相应增大，丙烷罐脱水中的铁离子浓度也逐渐增高（见表4），说明其腐蚀加剧。表2原料中的硫含量（20

4、04）（mg/m3））日期1.292.163.24.275.246.288.239.1310.3S含量0.821.7491.3991.5661.2671.6972.031.1271.890表3系统丙烷H2S含量（2004）（mg/m3）日期2.254.216.27.158.49.2110.29V-8气相V-8液相12250725020750137501525013250192501025024250102502175097501875016250表4R-6-12脱水铁离子浓度（2004）（mg/l）日期10.

5、810.1010.1410.1810.2110.2410.312.11.217.8812.34.511.145.78注：R-6-12脱水中铁离子浓度最高时达42.93mg/l（2004年7月28日）。表5R-6-12脱水pH值（2004）日期7.227.267.298.28.58.98.168.198.238.26pH值4.95.15.24.74.54.64.05.04.14.43.2R-6-12腐蚀情况介绍在脱沥青的生产中，丙烷循环使用，其H2S含量随着生产时间的延长而增加。为追求生产效益，丙烷不能经常更换

6、，这使丙烷罐必然存在H2S腐蚀。为此，该公司委托当地锅炉压力容器检验研究所对丙烷罐进行检验。3.2.1R-6-12检验结果（1）外观检查对内壁宏观检查：R-6-12共发现母材氢鼓泡149处（大多分布在上部气相部位，下部仅有两处），直径30～165mm。具体分布：北侧封头8处；筒节（1#8处；2#16处；3#20处；4#24处；5#12处；6#41处；7#13处；8#7处）。鼓泡大多在壁厚7.0～13.7mm，高度在3～6mm。（2）内壁裂纹检查对R-6-12鼓泡进行荧光MT检测发现19处鼓泡开裂，长度大多为2

7、～3mm，最长40mm。对R-6-12鼓泡所在的板材进行MT检查，抽查均发现有裂纹，裂纹长度大多2～4mm，最长15mm。在母材上选择裂纹较集中部位进行打磨消除，其裂纹数量随打磨范围增大而增加。对接焊缝100%MT检测均未发现裂纹类缺陷。（3）超声检测情况对R-6-12在外壁对北侧封头和第一筒节上部母材进行横波斜扫查，在深度14～17mm范围均有呈草状反射讯号（说明母材内部有小裂纹反射）；在内壁对鼓泡所在板材进行斜探头检测，在深度10～14mm范围也有呈草状反射讯号，与外壁检测相似。用直探头和测厚仪对鼓泡处剩

8、余测厚度进行测定。对接焊缝经100%UT检测。未发现Ⅱ级以上的缺陷。（4）金相及硬度对R-6-12的焊缝、鼓泡壁、鼓泡所在母材及未发现鼓泡板材进行金相分析，金相组织均正常，鼓泡上及其周围母材表面裂纹尖端基本呈沿晶状态，属氢致开裂。（5）硬度测定对各部位所测试的R-6-12硬度值基本正常。3.2.2R-6-12检验（1）外观检查对内壁宏观检查，内表面均匀腐蚀严重，未发现有氢鼓泡。（2）内壁裂纹检查对内