1、 1 本文由独孤藏獒贡献pdf 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。腐 蚀 与防护 工备 ）? 石化 设技 ，? 油 术 ， （ 硫 磺 回收 装 置 工 艺 设 备 腐 蚀 原 因 分 析 及 防 护 对 策 刘 燕 敦 （ 国石 油化 股 份 有 限公 司金 陵分 公 司 ， 苏 南京 ） 中 江 摘 要 ： 对硫 磺 回 收 装 置 的 再 生 塔 、 换 设 备 、 器 、 气 余 热 回 收 蒸 汽 发 生 器 ， 及 储 罐 进 行 了 腐 蚀 状 冷 容 尾 以况 和 腐 蚀 机 理 分 析 ， 采取 的 防 腐措 施 进 行 了总
2、 结 ， 出 了 下一 步 的 防腐 措 施 和 建议 。 时 提 关 键 词 ： 磺 回 收装 置 ； 备 ； 蚀 ； 硫 设 腐 防护 金 陵分公 司现 有 三 套 硫磺 回 收装 置 ， 工 能 加 力分 别 为 及 。这 三 套 、 装置 设 计 操作 负荷 范 围均 为 ， 别 分于 年 月 、 年 月 及 年 月 投 产 。装 置 的 进 料 是 炼 油 装 置 、 化 工 装 置 所 产 生 煤 再 生 塔 的 腐 蚀 磺 回收 装 置再 生 塔 规格 为 硫 ； 体 材 质 为 （ 塔 上 半部 为 十 复 合 钢 板 ） 塔 内 件 为 ， 。的酸性 气和来 自炼 油装 置
3、的脱硫 富胺溶 剂 。三套 装 置 均 引 进 意 大 利 司 的 专 利 技 术 ， 用 公 采 克 劳斯 ） 分 燃 烧 和 （ 原 、 收 、 （ 部 还 吸 循环 ） 技术 ， 回收炼 油 装 置 、 化 工 装 置所 产 生 的 煤酸 性 气 和 来 自 炼 油 装 置 的 脱 硫 富 胺 溶 剂 中 含 的 元 素 硫 ， 产 的 硫 磺 通 过 成 形 设 施 生 成 一 生 腐 蚀 状 况 塔类 设备 腐蚀 的特 点是碳 钢 类设 备 的全面性 严重 腐蚀 。如 溶剂 再生 塔下 半段 碳钢 材料腐 蚀最 重 。 年 压力容 器 检验 时 发现 ， 塔 顶 上 封头 从向 下
4、第 孔 颈 与 该 人 孔 法 兰 对 接 环 焊 缝 内 表 面 人存 在 严 重 腐 蚀 ， 用 焊 缝 规 测 量 最 深 坑 蚀 达 使 ； 该人 孔 颈 内表 面腐 蚀 严 重 ， 用 焊 缝 规 使 测 量最 深坑蚀 达 ； 人 孑 颈 内表 面 同 第 样 存 在 严 重 腐 蚀 ， 用 焊 缝 规 测 量 最 深 坑 蚀 达 使 。经 检查 发 现 ， 孔 存 在 率 约 ， 气 气孔 最 大 为 ； 渣 存 在 率 约 条 。在塔 下部 塔壁 内侧碳 钢 表面 裂纹 的周 围 还有约 条 细小 裂 纹 。同时 发现 塔下 半 部 分 即 从 下往 上 数第 三 人 孔 （ 第
5、 三 人 孔 ） 下 塔 体 内 含 以壁 、 孔 圈 及 人 孔 盖 板 严 重 的 坑 点 蚀 ， 图 人 见 、定形 状 的固体硫 磺或 以液 硫形 式装 运 出厂 。装 置 投 产 正 常 后 ， 放 尾 气 中 含 量 不 大 于 排 ， 量 不 大 于 ， 到 国 家 环 保 含 达 排 放 标 准 含 量 不 大 于 。 求 。 要 金 陵分公 司作 为炼 制高硫 、 酸原 油 的基 地 ， 高 随着近 年来炼 制高硫 高 酸原 油量 的逐步 增加 及环 保 要 求 的 提 高 ， 磺 回收 装 置 的 生 产 负 荷 很 大 ， 硫 设 备腐 蚀显 现 出了新 的情 况 ， 起
6、 的腐 蚀 问题 也 日 引 益严 重 ， 备维 修 更 新 费 用 逐年 增 加 。装 置 设 备 设 腐 蚀 主要表 现在 再 生 塔 的全 面腐 蚀 、 热 器 管 束 换 的腐蚀 穿孔 、 容器 出现 严重 的垢下 坑蚀 ， 以及 尾 气 余 热 回收蒸 汽发 生器 热管 焊 缝 的 腐蚀 泄 漏 等 ， 严 收 稿 日期 ： 一 一 。重 影响 到装置 的安 全生 产 。本文通 过对 该装 置设 备腐 蚀机 理 的分析 ， 取 了符 合 装 置 实 际情 况 的 采作者 简 介 ： 燕 敦 ， ， 年 毕 业 于 北 京 石 油 化 工 学 院 化 刘 男 工 机 械 专业 ， 年
7、毕 业 于 南 京 工 业 大 学 化 工 安 全 专 业 ， 获 得 硕 士 学 位 ， 于 中国 石 油 化 工 股 份 公 司 金 陵 分 公 司炼 油 二 现 部 工 区任 职 ， 表 论 文 篇 ， 程师 。 发 工 ： 防腐 措施 ， 使设 备腐 蚀 问题得 到 了有 效控 制 ， 确保 了装 置安 全长周 期运 行 。 石油化工设备技术 图 四人孔 以上塔 壁 、 第 人孔 圈及人 孔 盖板 ， 因 采 用复合 板材 而 光 洁如 新 ， 内构 件 因采 用 不锈 钢 材质 而 腐 蚀 轻 微 。该 塔 的 安 全 状 况 等 级 评 定 为 级 。 酸性 气 中硫 化氢 含量
8、大大低 于设 计指标 体 （积分数 ） ， 了保 证 硫 磺 回收装 置 的 尾气 排 放 达 为 标 ， 司决定 由硫 磺 回收 装 置 的尾 气 处理 部 分 对 公水 煤 浆 酸 性 气 进 行 提 浓 。进 入 再 生 塔 的 酸 性 气 中 的 浓 度 为 （ 积 分 数 ） 而 ： 体 ， 的浓度 仅 在 （ 积 分 数 ） 高浓 度 体 ， 的酸性 气加剧 了对 再生塔 的腐 蚀 。 塔底 温 度 左 右 正好 是 。的解 析 温 度 ， 出后 在有 水 的情况 下 ， 产生 。 析 与 。 由于克 劳斯部分 工艺 过程 气 中 、 的 含 量 比率 的不 稳定 ， 工艺 过程
9、气 的浓度 大 大 高于工 艺控 制 指 标 （ 积 分 数 ） 加 剧 了 对 体 ，图 溶 剂 再 生 塔 内壁 腐 蚀 状 况 再 生塔 的腐蚀 。 采 取 的 措 施 及 建 议 （ ）装 置 检修 时 ， 对再 生 塔 裂 纹 进 行 深度 打 磨 消 除 、 气 孔 经 打 磨 补 焊 处 理 ， 检 测 合 对 经 格 。对 人 孔 圈 及 人 孔 盖 进 行 更 换 并 贴 补 一 层 不 锈 钢板 。 （ ）再 生塔整 体采 用复 合板 材及 不 锈钢 内构 件 ， 喷涂不锈 钢进 行 内防腐 ， 或 以保证 设备 长周期 安 全运 行 。 图 溶 剂 再 生 塔 人 孔 盖
10、 膳蚀 状况 （ ）急 冷塔塔 体采 用复 合材 质及 不 锈钢 内构 件 而腐 蚀轻 微 ， 从 该 塔 内构 件 上 覆 盖着 厚 厚 的 但 锈 垢层来 看 ， 人 口管 道及 其 上 游 设备 的腐 蚀 不 其容 忽视 。 腐 蚀 机 理 分 析 溶 剂 再 生 塔 内形 成 了 。 一 一 腐蚀 体 系 ， 种 主要 由 引 起 的腐 蚀 ， 这 。 其 程度 随着 工 艺 介 质 中二 氧 化碳 含 量 的增 加 而 加 （ ）必 须 严格 执 行 焊接 工 艺 规 范 ， 后 进 行 焊 消除应 力热处 理 ， 免 焊缝存 在缺 陷 。 避 剧 。游 离或化 合 的 二氧 化 碳
11、 均 能 引起 腐 蚀 ， 有 且水的、 温度 高 于 的部 位 最 严 重 。 当 的 浓度 在 （ 积分 数） ， 体 时 腐蚀 率达 。而且硫 化 氢 和 二 氧 化 碳 混 合 物 的 腐 蚀 ， 比相应浓 度下 二 氧 化碳 的腐 蚀要 轻 ， 随着 硫 化 并 氢 浓度 的增加 而 降低 ， 硫化 氢 有 抑 制二 氧 化碳 即腐 蚀 的作 用 。 二 氧 化 碳 的 腐 蚀 反 应 式 如 下 ： 。 （ ）（ ） （ ）定期 检 查 ， 置 检 修 时彻 底 清 除塔 类 设 装备 底部 污物 ， 以减轻 污物 对塔 底 的腐 蚀 。 冷 换 设 备 的 腐 蚀 冷 换 设 备
12、 情 况 冷换设 备一 览表 见表 。 腐 蚀 状 况 冷 换类设 备 的腐蚀 表现 为碳 钢类冷 换设备 严 重 的坑点蚀 及严 重 的电偶腐 蚀 。如循环 气加 热器 管板 管 口尚好 ， “ 形管 束 顶端 腐蚀 严 重 ， 部 但 ” 顶的部 分管 子 已蚀穿 ， 出现 的孔 洞 ， 部未 顶二氧化碳 也 可直接 腐蚀设 备 ， 其反应 式为 ： 十 在 高温胺 液 环境 中 ， 由于 胺 、 氧 化 碳 ， 二 以及 蚀穿 的管束 也减 薄严 重 ， 凹凸不 平 ， 顶端 管束有 非较为 严重 的点蚀 （ 图 图 ； 见 、 ） 急冷 水 冷 却器 及 设 备 焊后残余 应 力 的共
13、 同作 用 ， 再 生塔 焊 缝 处 使发生 腐蚀 。 腐 蚀 加 剧 的 原 因 再生 塔底 重沸 器管 板 及 管 箱发 生 电偶腐 蚀 ， 中 其 急冷 水冷 却器 管箱 的腐蚀 主要 表现 为管箱 内锈瘤 下坑 蚀严 重 ， 管板发 生 电偶腐 蚀 （ 图 ， 见 ） 以及 管 箱 的折 流板 、 箱 的密 封 面 等 严重 的坑 蚀 。贫胺 管从 年 月 开 始 ， 于 煤 化 工 装 置 水 煤 浆 由第 卷 第 期 刘 燕 敦 硫 磺 回 收 装 置 工 艺 设 备 腐 蚀 原 因分 析 及 防 护 对 策 溶 剂冷 却器 的小 浮 头 管 束 内壁 面 结 有较 多锈 瘤 ，
14、锈 瘤下 为严 重 的坑蚀 （ 见图 。管 箱 阳极 块 大 部 ）分 已蚀 完 ， 箱 内壁坑 点 蚀较 重 ， 束 多次腐 蚀 穿 管 管孔 ， 行 封堵 。 进 表 硫 磺 回 收 装 置 冷 换 设 备 一 览 表 腐 蚀 机 理 （ ）坑 蚀导 致 的腐蚀 穿孔 碳钢 换热 器 管 束在 实 际工 况 条 件 下 ， 主要 发 生 了两种 腐蚀 ： 匀腐 蚀 和局 部 腐 蚀 （ 蚀 ） 均 坑 。均 图 循 环 气 加 热 器 管 束 点 腐 蚀 状 况 匀腐 蚀表 现 为管 壁 减 薄 ， 部腐 蚀 则 表 现 为管 壁 局（ 外壁 ） 面 出现腐 蚀坑 并 发 生 腐 蚀 穿
15、孔 ， 蚀所 表 坑导 致 的腐蚀 穿孔 是换 热器 管束 最终 发生 失效 的主 要 形式 。 常 温 下 ： 、 等 硫 化 物 与 水 共 存 时 ， 。 、 等硫 化物 发生 离 解 ， 进 氢 去极 化 腐蚀 促 反 应 ， 速腐 蚀进 行 ， 加 碳钢 表面 的氧 化皮 或锈 层在 有孔 隙 的情 况下 ， 、 一、 ； 一等 离 子 可 到达 钢 铁表 面 ， 在钢板 表 面局部 形 成点蚀 ， 造成 钢材 是出现点蚀 的根源 。 图 循 环 气 加热 器 管 束 腐 蚀 状 况 对 于碳 钢换热 器 管束在 工 况条 件下 的腐 蚀穿 孑 过程 可 以作 如下 ： （） 装置
16、运行 时 ， 统 充满 了硫 化氢气 体 ； 在 系 （） 当装 置 临 时 停 车 时 ， 系统 内 温 度 降 到 室 温， 换热 器 管束 露 出 液 面暴 露 在 硫 化 氢 水 溶液 环 境 中 ， 热 管存 在 的 微 小缺 陷暴 露 在 硫 化 氢水 溶 换 液 环境 ， 生局部 腐蚀 并迅 速 扩展 ， 为发生 坑蚀 发 成的起 源 ； （） 当装 置再 次 开工 时 ， 已经发 生坑 蚀 的换 热 图 急 冷 水 冷 却 器 管 板 电 偶 腐 蚀 状 况 器管束 表 面在 含 饱 和 ： 的 水 溶 液 中继续 进 行 腐蚀， 随后 坑蚀逐 渐 发展 ， 最终 导致 换 热
17、器管 柬 腐 蚀 穿孔 。 在 发生局 部 腐 蚀 的地 方 ， 常 可 以看 到 有 大 经量 的腐蚀 产物 覆 盖 。 （ ）电偶 腐 蚀 两 种 或 两 种 以 上 不 同 电 极 电 位 的 金 属 处 于 腐 蚀介 质 内相互 接 触 而 引 起 的 电化 学 腐 蚀 ， 称 接 又 触腐 蚀或 双金 属腐 蚀 。 电偶腐 蚀 原 理 见 图 。发 图 贫胺 溶 剂 冷 却 器 小 浮 头 管 束 内壁 锈 瘤 下 坑 蚀 状 况 生 电偶 腐 蚀时 ， 电极 电位 较 负的金 属通 常会 加速 石油化工设备技术 腐蚀 ， 电极 电位较 正 的金属 的腐蚀 则会 减慢 。 而 循 环
18、水 中存在 腐 蚀物 质 ， 耐蚀 的不 锈 钢 和不 耐 蚀 的碳 钢分 别 构成 了阴极 和 阳极 ， 同 材 料焊 接 而 不 成 的地方 发生 电偶 腐 蚀 ， 管板 几 何 因 素加 速 了电 偶 腐 蚀 ， 进 了碳钢 腐蚀 加剧 。 促 采 取 的 措 施 及 建 议 （ ）循环 气 加 热 器 “ 形 管 束 顶 部 腐 蚀 严 ” 重， 不宜继 续使 用 ， 行 了管束更 新 ； 进 （ ）贫胺 溶 剂 冷 却 器 严 重 的 坑 蚀 ， 分换 热 部 管 泄漏 ， 束更新 为 管 奥 氏体不 锈钢 ； 电 偶 膀 蚀 原 理 不 蒽 矧 （ ）急冷水 冷却 器及 再生 塔底
19、 重 沸 器管 板 及 管箱 发生 电偶腐 蚀 。为 防止不 同材料 焊接 而 出现 管 束管板 间 的 电偶腐 蚀 ， 议换 热 管 和 管 板均 采 建用 不锈 钢材 质 。 腐 蚀 加 剧 原 因 分 析 （ ）在换 热 器 的 制造 过 程 中 ， 管板 与换 热 管 的 连 接 采 用 胀 一 焊 一 胀 或 内 孑 焊 接 时 ， 子 与 管 管板 连接 面上就 会存 在 间隙而 发生剧 烈腐蚀 。 （ ）在 装 置 处 于停 工待 料 期 间 ， 首先 要 用 氮 气彻 底 置换 吹扫 ， 后 对 系统 进 行 热 态 下 的氮 气 然 保护 ， 以减轻 湿硫 化氢 的腐蚀 。
20、（ ）水 冷 器 类 设 备 循 环 水 质 需 要 进 一 步 改 进 （ ）在装 置 开停 工活化 或氧 化 催化 剂 时及 装 置 日常运 行 时 ， 环 气 加 热器 管 束 暴 露 在含 水 气 循 的硫化 氢环境 中 ， 管束腐 蚀加 剧 。 （ ）设计 时考 虑到腐 蚀 严重 部 位硫 化 氢浓 度 较 高 ， 束 全 部 采用 了 管 奥 氏体 不锈 钢 ， 板 管材 质采 用 号 钢 堆 焊 不 锈 钢 ， 箱 、 人 口短 节 管 出提高， 管箱 内堆积 的厚 厚 的锈 泥 样 垢 说 明水 质 不 达标 ， 后要 加强循 环水 的水 质管 理 。 今 余 热 回 收 设
21、备 的 腐 蚀 采用 碳钢 材质 ， 冷却 器管束 本 体腐蚀 并不 严重 ， 出人 口短节 、 出入 口弯 头 、 板腐 蚀严 重 。这是 由于 管 余 热 回收设 备情 况 余热 回收设备 一览 表 ， 表 见 。表 硫磺 回收 装 置 余热 回收 设 备 一览 表 腐 蚀 状 况 空气 预热 器 、 烟道等 温度 较低 处凝 聚而 引起腐 蚀 ， 这 种现 象称 为硫 酸露 点腐蚀 。 燃 料 中通常 含有 的硫 化 物 ， 料燃 燃 烧 这些硫 化物 生成 其 中 的 受 ， 烟 灰和金 属氧 化 物 等 的催 化 作 用 生 成 ， 与 。 再翅 片管 尾气余 热 回收 蒸 汽 发
22、生器 ， 束 内 为 管 饱 和 凝 结水 ； 外 介质 为 硫 磺 回 收装 置 的 管 工 艺尾气 ， 含有 二氧 化碳 、 硫化 氢 、 氧化 硫 、 氧 二 氮化 物 的水 蒸 汽 。其 主要作 用是 将离 开尾 气余热 回 收 蒸汽 过热 器的工 艺尾 气进行 冷却 ， 回收热量 ， 尾 气 温度 从 降 至 后 进 入 烟 尘 排 放 。 尾 气余 热 回收蒸气 发生 器翅 片管 已发 生 了多起 焊 缝腐 蚀 穿孔事 故 ， 重 困扰 了装置 的正 常生产 。 严 腐 蚀 机 理 分 析 燃 烧气 体 中所含 的水 分子 （ ） 合 生 约 结成 硫酸 ， 烟气露 点 温度 附近
23、 ， 金属 表 面凝 结 成 在 在 硫 酸溶 液而 腐蚀 金属 。 产 生 硫 酸 露 点 时 ， 酸 附 着 在 金 属 表 面 ， 生 硫 产点 腐蚀 ， 使设 备 穿 孔 而 报废 。由于 烟 气 的 露点 并 不 是 一个定 数 ， 它随 烟气 中的水 汽含 量 以及 。 、（ ）硫 酸 露 点 腐 蚀 硫 酸露 点腐蚀 是 由于燃 料 中硫 元 素在燃烧 时 生成 ， 、 。 当换 热 面的外 表 面 温度 低 于烟 气 温度 时 ， 换 热面上 就会 形成 硫酸雾 露珠 ， 在 导致 换 热 面腐 蚀 。 以重油 或 含硫瓦 斯 为燃料 的锅 炉和工 业 加工 炉 ， 由于烟 气
24、 中生 成 的硫 酸或 亚 硫 酸 在 常 。的含量 而改 变 ， 因此 难 以 完全 避 免 露 点腐 蚀 的 问题 。 （ ）硫 化氢 应力腐 蚀 在 含有 介 质的气 相 条件 下 ， 同时 含有 水 蒸气 时 ， 发 生 露 点腐 蚀 破 裂 ， 金 属 材 料 会 在第 卷 第 期 刘 燕 敦 硫 磺 回收 装 置 工艺 设 备 腐 蚀 原 因 分 析 及 防 护 对 策 的薄 弱 部 位 ， 如孔 穴 、 金 属 夹 杂物 处 ， 腐 蚀 例 非 为容易产 生之 处 。 中 的水 蒸气 得 到冷凝 ， 成湿 气 与凝结 水 ， 形 这些湿 气 与凝 结水 使硫 化 氢 有 很 强
25、的 活性 ， 剧 了翅 片 加管 的腐蚀 。 高强 度 、 韧性 的显 微金 相组 织 ， 低 表现 出极 高 的硬 度 ， 对 设 备 抗 硫 化 氢 应 力 腐 蚀 极 为 不 利 。 这 残 余应 力是 造成 应 力 腐 蚀 的 直 接 原 因 ， 在含 硫化 硫 酸露 点 腐 蚀 与 硫 化 氢 应 力 腐 蚀 的 共 同存 在， 造成 尾气 余 热 回 收蒸 汽 发 生 器 的 翅 片管 发 生 了多起 焊缝 腐蚀 穿孑 。 采 取 措 施 及 建 议 氢的工 作环 境 中 ， 有效 降低 容 器 的焊 接 残余 应 力 是 防止 应力腐 蚀 的有 效举 措 。 材 料 的硬度 与
26、。 应力腐 蚀 的关 系较 大 ， 控 制 钢 材 （ 括 母 材 和 焊 缝 ） 硬 度 最 高 不 超 过 包 的 ， 减 轻 或 避 免 应 力 腐 蚀 开 裂 。 可 腐 蚀 加 剧 原 因 分 析 （ ）大 修时 更换 尾气 余 热 回收蒸 汽发 生器 的 所有 翅 片 管 ， 片 管材 质 仍 为 翅 号 钢 ， 对安 装 接 口焊 缝 全 部 进 行 焊 前 预 热 ， 后 经 焊退火 ， 降低 焊缝处 的硬度 ， 使其 降至 以下 ， 同时 进行 检 测 ， 证 焊缝 质量 。 保 （ ）考滤 翅 片管 外 部介 质 为含 有 水 汽 、 。 、 的高温 气体 ， 、 建议 将
27、 翅 片管 材 质更 换 为 耐 低温 露点腐 蚀 用钢 材 ， 钢无 缝钢 管 ， 使 如 并 用 耐露 点腐 蚀焊 条 进 行 焊 接 ， 以抵 御 含 硫 烟气 的 露点 腐 蚀 。 （ ）为保 护环 境 ， 用 炼 油 厂 瓦 斯 对 硫 磺 回 使 收装 置尾 气 中极 少 量 。 进 行 焚 烧 氧 化 ， 使 以 。 全 部 转 化 为 。因 受 装 置 处 理 酸 性 气 量 变 化 的 影 响 ， 气 中 浓 度 经 常 变 化 ， 成 烟 尾 造 气 的露 点 也 经 常 变 化 ， 此 出 现 硫 酸 露 点 腐 蚀 。 因 （ ）由于 现 场 施 工 条 件 的限 制
28、， 气 余 热 回 尾收 蒸 汽 发 生 器 必 须 在 现 场 组 装 ， 成 弯 头 部 位 施 造（ ）确 保 操 作 的平 稳 ， 强 克 劳斯 部 分 配 风 加 的准确 ； 避免 焚烧 炉炉 膛温 度 的突 升突 降 。 （ ）尽 可 能 选 用 强 度级 别 偏 低 的材 料 ， 量 尽不 用 高 强 度 钢 。 在 满 足 强 度 的 前 提 下 ， 可 能 采 尽焊 困难 ， 按要 求应 进行 的探 伤 ， 奈 只进 行 无 了 的探 伤 ， 伤 率 偏 低 ， 致 焊 缝 质 量 得 不 探 导 到保 证 。翅 片管腐 蚀穿 孔 大多发 生在 管子 的 回弯 头 近 焊 缝
29、 以及 焊 缝 处 ， 孔 焊 缝 内 外 表 面 凹 凸 不 穿用强度 低 的低 氢 碱 性 焊 条进 行 焊 接 ， 以避 免 应 力 腐蚀。 容 器 设 备 的 腐 蚀 平 ， 形不 好 ， 眼可见 明显 的气 孑 及 焊瘤 。 成 肉 由 于 处 理 酸 性 气 系 统 调 节 跟 不 上 ， 烧 炉 炉 焚膛 温度 出现 突 升 突降 ， 上 回弯 头 焊 缝 处 于 进 入 加 设 备 的最外 部 ， 尾气 余 热 回 收蒸 汽 发 生 器 的 尾气 设 备 基 本 情 况 容 器设 备一 览表 见表 。表 硫 磺 回收 装 置 容器 设 备 一 览 表 腐 蚀 状 况 陷 比例
30、达 ， 器检 验 安全 等 级 为 级 。 同样 容 在 年进 行 装 置腐 蚀 调 查 发 现容 器 类 设 备大 多有 锈垢 ， 锈垢 下 欠平 整或 较粗 糙 。 容 器类设 备 的腐 蚀主要 表 现为 酸性 气 酸性水 类 碳钢 材质 容 器严 重 的 坑 点 蚀 。 年 进 行 压 力容 器检 验 时 ， 急 冷 气 分 液 罐 进 行 检 测 发 对现 所 抽 查 焊 缝 存 在 大 量 的 密 孔 达 最 大 为 ， ； 形 缺 陷 最 长 达 ， 台 容 器 缺 条 整陷 比例 达 ， 厚减 薄 ， 内壁有 大量 板 罐锈 垢 ， 下 坑蚀严 重 ， 图 和 图 垢 见 。该
31、容 器 的压 力 容器 安 全 状 况 等 级 评 定 为 级 。尾 气 分 液 罐 检 测 发 现 个 别 焊 缝 存 在 密 孔 ，尺 寸 为 ， 形 缺 陷 长 ， 台 容 器 缺 条 整 图 急 冷 气 分 液罐 腐蚀 锈 垢 情 况 ? 石油化工设备技术 缺陷 。 （ ）急冷 气 分 液 罐 腐 蚀 严 重 ， 议 采 取 适 当 建防 腐 措 施 ， 少 新 鲜 金 属 的 暴 露 ， 缓 或 阻 止 各 类 减 延损 伤 的形成 。急 冷气 分液 罐 曾经 进行 罐 内喷铝 防 腐 ， 果 不 好 ， 商 建 议 对 急 冷 塔 整 体 采 用 不锈 效 外钢 ， 对我 们是个
32、启 发 ， 议对 急冷 气分液 罐进 行 这 建 罐 内喷涂不 锈钢 。 图 急 冷 气 分 液 罐 内 表 面 垢 坑 蚀 情 况 贫 胺 溶 液 储 罐 的 腐 蚀 贫 胺 溶 液 储 罐 基 本 情 况 腐 蚀 机 理 分 析 当容器 内沉 积 水垢 时 ， 形 成 垢 下 腐 蚀 。垢 会贫 胺深 液储 罐主要 参 数见表 。表 硫 磺 回收 装 置 贫 胺 溶 液 储 罐 主 要 参 数 下腐 蚀 可能 是碱 性 腐 蚀 ， 可 能 是 酸性 腐 蚀 。主 也要 取 决 于 介 质 中所 含 的 物 质 以 及 容 器 内 液 相 介 质 的 值。 酸性 腐蚀 是指 容器 内液 相介
33、质 中含 有酸性 介 质 ， 值下 降 ， 钢 材形成 酸腐 蚀 。如 果金 属 使 对 表 面有 坚硬 、 致密 的水垢 存 在 ， 氢不 能 扩散到 气相 混 合物 中 ， 渗 入 钢 材 与碳 钢 中 的 碳 化 铁 （ 碳 则 渗 体）发生 反应 ， 果 造 成钢 材 脱 碳 ， 结 同时 使 金相 组 织 发生 变化 ， 会形 成微小 晶间裂纹 。 腐 蚀 加 剧 的 原 因 腐 蚀 状 况 腐 蚀形 态 主耍 是 坑 蚀 ， 砂处 理 后 检 查 发 现 喷 存 在 个 蚀 坑 ， 别坑 点 已穿孔 ； 蚀 部 位 个 孔主 要 分 布 在 罐 底 相 对 低 陷 的 宽 边 缘
34、圈 板 、 缝 搭 接处低 点 、 柱 及加 热器 支柱 等处 。 焊 立 腐 蚀 机 理 分 析 急 冷气分 液罐 以及 尾气 分液罐 中的介质 为含 的 酸 性 气 酸 性 水 ， 含 有 相 当 数 量 的 水 并汽 ， 温 下 操 作 ， 艺 过 程 气 中 。 常 工 含 量 在 当有 、 、 ： 腐 蚀 性 介 质 存 在 时 ， 等 由于 的溶 解度 急速 增加 ， 因而促 进 了氢 去 极 化腐蚀 反应 ， 速 了腐 蚀 进行 。在碳 钢 表 面 的 硫 加 化物 氧化皮 或锈 层 有 孔 隙 的情 况 下 ， 罐 底 部 水 储中 的 硫 氢 酸 离 子 可 到 达 钢 铁
35、表 面 ， 钢 板 表 面 局 在 部形成 深 度化学 蚀刻 ， 成小 坑蚀 。 形 腐 蚀 加 剧 的 原 因 （ 体积 分 数 ） 容 器 中的 ， 、 。等硫 化 物 与水 共存 ， 在生 产 过 程 中容 器底 部 逐 渐 聚集 大 量 含 。 的酸 性气 酸 性 水 的污物 ， 使急 冷气 致 分液罐 以及 尾气 分液 罐处 于含硫 化氢 等硫化 物 的 溶 液环 境 中 ， 形成 垢下 腐蚀 ， 尤其 是急 冷气分 液罐 更 严重 。 （ ）罐 内加 热 盘管 泄 漏 ， 成溶 剂 中腐 蚀 性 造 硫溶 人底 部 ， 生成 高浓度 含硫 污水 ， 加快腐 蚀 的 是主要 原 因
36、。 采 取 的 措 施 及 建 议 （ ）加强 操 作 的平 稳 ， 保 克 劳 斯 部 分 配 风 确 的准确 ， 制克 劳斯部 分 工艺 过 程气 中 、 控 的含 量 ， 其是将 工 艺过程 气 中 的浓 度 控 制 尤 在 （ 积 分 数 ） 体 ， 含量 分 析 控 制 在 （ 体积 分数 ） 。这样 ， 急 冷塔 介 质 中 入 （ ）贫一 富胺 溶液 换 热 器 内漏 ， 富胺 溶剂 进 入 贫胺 溶剂 ， 腐蚀 性硫 含量 偏 高 ， 导致 腐蚀 加快 。 （ ）周 转 频 繁 。 由 于经 常 补 充 新 溶 剂 ， 板 底 积水 时 的溶 解 氧 不 断 得 到 补充 ；
37、一也 不 断得 到 补 充 ， 快腐 蚀发 生 。 加 采 取 的 措 施 及 建 议 的含 量得 到 控制 ， 、 保证 急 冷气 分液 罐 、 尾 气分 液罐 的运 行环 境 。 （ ）在装 置 处 于停 工 待 料 期 间 ， 先 要 用 氮 首（ ）采取措 施 ： 换储 罐 边缘板 ， 更 取消 罐 内加 热 盘管 。 气彻 底置 换 吹扫 ， 后 对 系统 要 进 行 热态 下 的氮 然气保 护 ， 以减轻 湿硫 化氢 环境 的腐蚀 。 （ ）加 强 容 器 制 造 过 程 的 监 控 ， 行 焊 后 进（ ）采 用 无 机 富 锌 作 底 漆 对 罐 底 部 进 行 防 腐， 因为
38、无机 富锌 漆有 牺牲 阳极 功能 。 （ 转 第 页） 下 热处 理 ， 部补 焊 的部 位 可采 用 锤击 法 消 除残 余 局第 第 期 卷刘 建 洲 奥 氏体 不 锈 钢 的 应 力 腐 蚀 及 其 防护 要 设备 中， 采用 蒸 馏 或 离 子 交换 等 方 法 去 除 氯 可 化 物等 杂质 。在 氯 离 子 溶 液 中 ， 解 氧 是 发 生 应 溶 力 腐蚀 的一个 重要 原 因 ， 因此 ， 通过脱 氧将氧 含 应 量 降到 最低 。脱 氧 的 方 法 除用 机 械 鼓 泡 法外 ， 还 可 用化 学药 品处 理 ， 加 入适 量 的亚 硫 酸 钠 作 为 如以及 超 纯 铁
39、 素 体 不 锈 钢 （ ）等 。在 应力腐 蚀 条件 下用 双相 不锈 钢 取代 、 等 奥 氏体 不 锈 钢 是 较 好 的选 择 。 国外 已经 形成 了抗应力 腐 蚀 不 锈 钢 系 列 ， 国内 也 正在 积 极 研制中。 结 语 脱 氧剂 。 同时 ， 了防止 氯离 子 浓缩 ， 定期 对设 为 应备 进行 清洗 、 除垢 。 使用 缓蚀 剂也 是控 制不锈 钢 应力腐 蚀 的有效 措施 之一 。研 究结果 表 明 ， 、 以及 碘化 物 在氯化 物溶 液 中 ， 具有 优 良的抗 应力 腐蚀 能力 。 磷 酸盐对 在高 温水 中 的奥 氏体 不锈 钢 的应力 腐蚀 断裂 也有较
40、好 的抑制 作用 。 用 电 化 学 方 法 保 护 虽 然化工 设 备 中的应 力腐蚀 开 裂 问题 可 以从 上述 多种 途径 加 以防 治 ， 由于 引起 设 备 应 力 腐 但蚀开 裂 的应力 是加 工残 余 应 力 ， 化工 设 备 对而言 ， 有些 设 备很 难 通 过 热 处 理 等方 法 消 除 残余 应力 ， 如列 管换 热 器 的胀 管 处绝 对 不 允 许 用 热 处 理去 消 除应力 ， 因此 降 低 应 力 的方 法 受 到 很 大 的 限制 。一般 而 言 ， 满 足化工 工艺 要求 ， 质条件 要 介很 难 改 变 ， 水 中 的 氯 离 子 问 题 ， 方 面
41、水 处 理 去 如 一应 力腐 蚀 开 裂 是 应 力 作 用 下 的 阳极 溶 解 过 程 ， 此 ， 以 采用 电化 学保 护 的方 法加 以控制 。 因 可 除氯 离子需 较 高 的成 本 ； 另一 方 面 ， 即使 水 中的氯 离 子含 量 降到很 低 ， 存 在浓缩 积 聚 的问题 ， 仍 因此 控 制介 质也 受到很 大 限制 。因为在 化工 设备 中分 布 极板 有 困难 ， 化学 防腐 蚀 方 法 实 际上 很 少 使 电 用 。因此除 了 选 择 具 有 耐 腐 蚀 应 力 的金 属 材 料 采 用 阴极保 护方法 ， 但可 以 防止应力 腐蚀 裂纹 ， 不 如 果参 数选
42、择得 当 ， 即使 产 生裂 纹 仍 可使 其 停 止 扩 展 。采 用 阳极保 护或 表 面喷涂 耐腐 蚀金 属 的方 法 ， 时 也 可 能 收 到 良好 的效 果 。 有 选 择 具 有 抗 应 力 腐 蚀 的 不 锈 钢 材 料 外， 只要 有合 理 的设 备 结构设 计 、 严格 的 制造加 工 工艺 措施 ， 能够缓 解 和控 制不 锈钢 的应 力腐蚀 。 就 压力 容器 应力 腐蚀 对设 备 的安全 运行 威胁极 大 ， 容忽 视 。只 要 弄 清 压力 容 器 应 力 腐 蚀 破坏 不 原 因， 对腐 蚀形 态进 行分 析和 研究 ， 采取 有效 地 防 范 措施 ， 可 以减
43、 缓 或抑 制腐 蚀破 坏 ， 保设 备 的 就 确 正 常运 行 。 议对 急冷 气分液罐 进行罐 内喷涂不锈 钢 ， 或者 选用 耐温 、 耐硫 、 耐水性 能好 的 内防腐 涂料呋喃树脂 漆 。 （ ）采用 无机 富锌作底 漆 对溶 剂 储 罐进 行 防 腐。 （ ）循环 水冷 器增加 足 够 量 的牺 牲 阳极保 护 措施。 （ ）进 一步 加 强对循 环水 质 的管理 。 在化 工设 备 中解 决 应 力 腐蚀 问题 ， 切 实 有 最效 的方法 还是 采用抗 应力 腐蚀 不锈 钢 。如采 用 高 镍 稳 定 型 奥 氏 体 不 锈 钢 （ ） 、 等 和 双 、 相 不 锈 钢 、
44、 （ ） 、 、 ，（ 接 第 页） 上 结 语 综合 以上 情况 ， 合 金 陵 分 公 司硫 磺 回 收装 结 置 的实际 情况 ， 磺 回收装 置 设 备 防腐 蚀 急 待 加 硫强， 主要 应 以材 质 升 级 为 主 ， 合 使 用 防腐 涂 料 ， 配 同时对 一些 长期 不 能 解 决 的腐 蚀 问题 ， 强 装 置 加 设 备 防腐蚀 调研 ， 在此 建议 如下 ： （ ）加 强 操 作 的平 稳 ， 保 克 劳 斯部 分 配 风 确 的准确 ， 控制克 劳斯 部分 工 艺过 程 气 中 、 的含 量 比率 ， 保设 备 的运行 环境 。 确 （ ）系统 停 工 待 料 期 间 ， 装 置 停 工 后 应 用 在 氮气进 行彻底 置 换 吹 扫 ， 同时 保 证 在停 工 期 间连 参 考文 献 ：
