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從煉油裝置腐蝕適應(yīng)性評(píng)估與設(shè)防值研究談安全

文檔作者：劉小輝		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年03月04日
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從煉油裝置腐蝕適應(yīng)性評(píng)估
與設(shè)防值研究談安全
劉小輝
 Mobile:13573222982
 E-mail:gdmmlxh(@21cn. com
2009年8月28日
內(nèi)容:
煉油裝置腐蝕適應(yīng)性評(píng)估簡(jiǎn)介
二、煉油裝置設(shè)防值研究簡(jiǎn)介
三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
四、腐蝕是安全的大敵
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一、煉油裝置腐蝕適在性估簡(jiǎn)介
 SINopEC
內(nèi)容
1劣質(zhì)原油加工腐蝕狀況
2腐蝕評(píng)估是治腐的有效措施
3腐蝕評(píng)估主要研究?jī)?nèi)容
4腐蝕評(píng)估的技術(shù)路線
5腐蝕評(píng)估的技術(shù)關(guān)鍵
6腐蝕評(píng)估的目標(biāo)和意義
7腐蝕評(píng)估步驟
8需收集的資料清單
9已開(kāi)展腐蝕適應(yīng)性評(píng)估的企業(yè)簡(jiǎn)況
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1劣質(zhì)原油加工腐蝕狀況
高硫高酸原油加工過(guò)程中有以下四個(gè)方面表現(xiàn):
1)由于原油硫含量高、酸值大,會(huì)對(duì)設(shè)備管線造成
嚴(yán)重腐蝕,主要發(fā)生在常減壓裝置溫度大于220℃
部位以及二次加工裝置的進(jìn)料段,一般以減壓裝置
高溫部位表現(xiàn)最為嚴(yán)重;
2)由于原油密度大、粘度大,瀝青質(zhì)和膠質(zhì)含量較
高,造成原油脫鹽困難,難以達(dá)到深度脫鹽要求,
常減壓裝置塔頂?shù)蜏夭课桓g嚴(yán)重;
中
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1劣質(zhì)原油加工腐蝕狀況
3)原油具有較高的氮含量,在催化過(guò)程中部分轉(zhuǎn)
換成氫氰酸在催化穩(wěn)定吸收系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)形成
H2S-HCN-H20型腐蝕;催化裂化催化劑在再生過(guò)
程中.氮化物轉(zhuǎn)化為Nx.在再生器三旋等部位形
成NOx-SOx-H20型腐蝕;加氫原料經(jīng)過(guò)加氫后,
含氮化合物中的氮元素轉(zhuǎn)化為氨引起加氫高低壓
空冷器氯化胺和硫氫化胺沉積造成管道堵塞和垢
下腐蝕;
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1劣質(zhì)原油加工腐蝕狀況
4)原油的重金屬含量高,容易引起二次
加工裝置的催化劑中毒、催化劑床層堵
塞,加重高溫?fù)Q熱器和焦化設(shè)備結(jié)垢、
結(jié)焦。
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2腐蝕評(píng)估是治腐的有效措施
近年來(lái)沿海和沿江石化企業(yè),也包括內(nèi)
地的部分企業(yè),由于加工的勺原油劣質(zhì)化,裝
置腐蝕較嚴(yán)重為適應(yīng)目前加工原油以及未
來(lái)原油進(jìn)一步劣質(zhì)化的需要對(duì)設(shè)備和管線
進(jìn)行全面的腐蝕評(píng)估,找出裝置中的薄弱環(huán)
節(jié)并根據(jù)評(píng)估結(jié)果提出裝置設(shè)備和工藝管
線改造升級(jí)以及其它防腐措施
成為當(dāng)務(wù)之急。
中
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3腐蝕評(píng)估主要研究?jī)?nèi)容
1)對(duì)煉油企業(yè)的各套裝置進(jìn)行實(shí)地調(diào)研,搜
集整理相關(guān)資料。
2)對(duì)裝置設(shè)備、管線進(jìn)行腐蝕核算和測(cè)算。
確定目前裝置在當(dāng)前工況下以及原油進(jìn)一步
劣質(zhì)化工況下的腐蝕隱患部位;確定兩種或
多種工況下的設(shè)備管線材質(zhì)升級(jí)
清單。
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3腐蝕評(píng)估主要研究?jī)?nèi)容
3)對(duì)電脫鹽技術(shù)及工藝防腐進(jìn)行評(píng)價(jià)。針
對(duì)目前該裝置的工藝情況,提出加工高硫高
酸原油的電脫鹽、工藝防腐措施。
4)確定工藝流程中的隱患部位及需重點(diǎn)監(jiān)
控部位為建立在線監(jiān)檢測(cè)系統(tǒng)提供選點(diǎn)方
案。
中
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4腐蝕評(píng)估的技術(shù)路線
4.1腐蝕核算
1)根據(jù)中國(guó)石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SH/T3129-2002及SH/T3096
2001對(duì)比當(dāng)前該裝置的用材情況;結(jié)合原油分析數(shù)據(jù)及
各管線物流標(biāo)定數(shù)據(jù),依據(jù) McConomy曲線、API581標(biāo)準(zhǔn)、
NACE標(biāo)準(zhǔn)及目前關(guān)于硫腐蝕、
酸腐蝕的研究結(jié)果對(duì)溫度大于
220℃的設(shè)備管線進(jìn)行硫腐蝕、
酸腐蝕核算;
中
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4腐蝕評(píng)估的技術(shù)路線
2)依據(jù)核算結(jié)果,以及實(shí)際測(cè)厚數(shù)據(jù)及腐蝕
趨勢(shì),確定裝置中的薄弱環(huán)節(jié)提出相應(yīng)的
材質(zhì)升級(jí)以及其它防腐措施。
3)依據(jù)核算結(jié)果形成完整的腐蝕核算表。
中
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4腐蝕評(píng)估的技術(shù)路線
4.2工藝防腐
1)結(jié)合油品分析數(shù)據(jù)及裝置工
藝特點(diǎn),對(duì)電脫鹽設(shè)備、注劑
系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià),提出優(yōu)化方案。
2)根據(jù)各裝置特點(diǎn),提出工藝防腐規(guī)范。
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4腐蝕評(píng)估的技術(shù)路線
4.3腐蝕監(jiān)檢測(cè)系統(tǒng)選點(diǎn)
1)根據(jù)腐蝕核算結(jié)果和已有經(jīng)驗(yàn),針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各裝
置工藝特點(diǎn),確定需進(jìn)行監(jiān)測(cè)的部位及注點(diǎn)。
2)根據(jù)需監(jiān)測(cè)部位的工藝環(huán)境、流體性質(zhì),選擇
監(jiān)檢測(cè)系統(tǒng)的探針類型。
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5腐蝕評(píng)估的技術(shù)關(guān)鍵
1)腐蝕核算。在硫和酸共存的情況下,如何量
化計(jì)算酸和硫各自的腐蝕作用及協(xié)同腐蝕作用
是本技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)之一;
2)工藝防腐措施的制定。針對(duì)該裝
置特點(diǎn)如何確定完整有效的防腐措
施是本技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)之一;
中
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5腐蝕評(píng)估的技術(shù)關(guān)鍵
3)監(jiān)檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)點(diǎn)、注點(diǎn)及探針類型的確
定。在最節(jié)約投資成本的前提下,針對(duì)裝
置特點(diǎn),確定全面、有效的測(cè)點(diǎn)、注點(diǎn)位
置以及對(duì)應(yīng)探針的類型也是本技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)
之
★
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6腐蝕評(píng)估的目標(biāo)和意義
1)形成在役設(shè)備管線的腐蝕核算表,確定隱患
部位,找出裝置中的薄弱環(huán)節(jié)提出明確的材
質(zhì)升級(jí)建議以及其它防腐措施;
2)根據(jù)裝置工藝特點(diǎn),形成工藝防腐規(guī)范;
3)確定注點(diǎn)、測(cè)點(diǎn)數(shù)量及位置,據(jù)此推薦可選
探針類型。
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6腐蝕評(píng)估的目標(biāo)和意義
4)通過(guò)本項(xiàng)目,對(duì)XX石化常壓、催化等裝
置進(jìn)行全面的腐蝕評(píng)估,掌握在用設(shè)備管線
的腐蝕狀況,評(píng)價(jià)工藝防腐手段的有效性,
識(shí)別裝置隱患部位,提出明確的材質(zhì)升級(jí)清
單以及其它防腐措施,為裝置在原油劣質(zhì)化
后的生產(chǎn)維護(hù)和安全運(yùn)行以及以后的技術(shù)改
造提供技術(shù)支持
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7腐蝕評(píng)估步驟
1)項(xiàng)目方案對(duì)接;
2)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研;
收集裝置設(shè)計(jì)、歷次改造中設(shè)備和管線的基
礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料,使用過(guò)程中腐蝕和修復(fù)情況資
料針對(duì)該裝置的腐蝕問(wèn)題與現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行交
流
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7腐蝕評(píng)估步驟
3)腐蝕核算;
4)工藝防腐措施制定;
5)監(jiān)檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)點(diǎn)、注點(diǎn)及探針類型的確定;
6)形成腐蝕評(píng)價(jià)報(bào)告審查稿,接受專家評(píng)審。
7)根據(jù)專家意見(jiàn),完善報(bào)告,
形成最終稿,提交企業(yè)。
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8需收集的資料清單
1)裝置設(shè)備、管線臺(tái)帳;
2)PFD圖和PID圖;
3)定點(diǎn)測(cè)厚數(shù)據(jù)和歷史定檢報(bào)告;
4)目前加工的原料油和側(cè)線硫含量、酸值等
標(biāo)定數(shù)據(jù);
5)工藝防腐監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
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9已開(kāi)展腐蝕適應(yīng)性評(píng)價(jià)的企業(yè)
(截止2009年8月已在18個(gè)企業(yè)中開(kāi)展了此項(xiàng)工作)
中石化湛江東興石化加工高含硫原油常減壓、催
化裂化裝置適應(yīng)性評(píng)價(jià)(2006年)。
中國(guó)石油大連石化分公司三蒸餾加工高含硫原油
適應(yīng)性評(píng)價(jià)(2006年)。
·中石化九江分公司加工高硫高酸原油Ⅰ套常減壓、
I套催化裂化裝置適應(yīng)性評(píng)價(jià)(2006年)。
中品
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9已開(kāi)展腐蝕適應(yīng)性評(píng)價(jià)的企業(yè)
截止2009年8月已在18個(gè)企業(yè)中開(kāi)展了此項(xiàng)工作)
中石化鎮(zhèn)海煉化Ⅱ套常減壓裝置加工機(jī)會(huì)原油
防腐蝕解決方案研究(2007年)。
中石化上海石化加工高硫高酸原油八套主要裝
置適應(yīng)性評(píng)價(jià)(2007年)。
中石化齊魯分公司套常減壓裝置安全評(píng)價(jià)
(2007年)。
中石化石家莊常減壓、焦化裝置腐蝕適應(yīng)性評(píng)
價(jià)(2007年)。
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9已開(kāi)展腐蝕適應(yīng)性評(píng)價(jià)是企業(yè)
(截止2009年8月已在18個(gè)企業(yè)中開(kāi)展了此項(xiàng)工作
中石化燕山分公司第二常減壓、催化和潤(rùn)滑油
等九套裝置腐蝕適應(yīng)性評(píng)估(2008年)。
中石化荊門分公司常減壓、焦化、加氫等四套
裝置腐蝕適應(yīng)性評(píng)估(2008年)
。
中石化天津分公司蒸餾、催化、焦化等四套煉
油裝置腐蝕適應(yīng)性評(píng)估(2008年)。
中石化揚(yáng)子分公司蒸餾、焦化等四套裝置腐蝕
適應(yīng)性評(píng)估(2008年)
、。、
●
中石化海南分公司蒸餾、加氫裂化等八套裝置
腐蝕適應(yīng)性評(píng)估(2008年)。
 SINoDed
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9已開(kāi)展腐蝕適應(yīng)性評(píng)價(jià)的企業(yè)
(截止2009年8月已在18個(gè)企業(yè)中開(kāi)展了此項(xiàng)工作)
10中石化上海金山石化2#煉油1#柴油加氫裝置適應(yīng)
性評(píng)價(jià)(2009年)。
10中石化中原油田分公司石化總廠常壓和催化裝置
腐蝕適應(yīng)性評(píng)價(jià)(2009年)。
10中石化滄州分公司常減壓、催化裝置腐蝕適應(yīng)性
評(píng)價(jià)(2009年)。
10中石化青島石化加工高酸油成套防腐技術(shù)研究。
⑩0中石化清江石化機(jī)會(huì)原油加工中試研究(2007年
⑩0中海油大榭石化裝置大修腐蝕檢查(2006年)。
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電脫鹽模擬裝置
用于原油電
脫鹽技術(shù)研
0000
究、開(kāi)發(fā)電
脫鹽新技術(shù)、
提高電脫鹽
效果、破乳
劑篩選等。
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環(huán)烷酸腐蝕模擬裝置
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高溫高壓攪拌反應(yīng)釜
美國(guó)
Parr4577和Parr4575A
型
提供反應(yīng)的過(guò)程條
件,包括試驗(yàn)溫度、
壓力、時(shí)間為腐蝕
反應(yīng)過(guò)程的研究提供
試驗(yàn)平臺(tái)。
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S3400-N型掃描電鏡
⑩S,BS形貌觀察,能譜分析
⑩分辨率:
3.0nm(30kV),高真空模
式
10nm(3kV),低真空模式
sE4.0nm(30kV),低真
空模式
⑩放大倍率5300,000
加速電壓0.330kV
10低真空范圍6270Pa
10最大樣品尺寸直徑200mm
5-3400
10樣品最高可達(dá)80mm
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便攜式X光管合金分析儀
 X-MET3000TX+
便攜式合金成份分析
,分析元素從Ti(22
號(hào))到U(92號(hào))的金
屬元素。
用于合金成分粗略定
量分析及合金牌號(hào)識(shí)
別
中
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內(nèi)容:
1、設(shè)防值研究的必要性
2、煉油裝置設(shè)防問(wèn)題探討
3、核算依據(jù)簡(jiǎn)介
4、某企業(yè)主要煉油裝置設(shè)防值研究概況
5、幾點(diǎn)說(shuō)明
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1、設(shè)防值研究的必要性
設(shè)防值概念
設(shè)防值的概念是一個(gè)安全的概念。在抗震
中的設(shè)防是大家比較熟悉的,比如:抗震設(shè)計(jì)
中,根據(jù)使用功能的重要性把建筑物分為甲、
乙、丙、丁四個(gè)抗震設(shè)防類別抗震設(shè)防目標(biāo)
是指建筑結(jié)構(gòu)遭遇不同水準(zhǔn)的地震影響時(shí),對(duì)
結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、使用功能、設(shè)備的損壞程度及人
身安全的總要求。。
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1、設(shè)防值研究的必要性
加工劣質(zhì)原油裝置的設(shè)防:通常通過(guò)三個(gè)
環(huán)節(jié)來(lái)達(dá)到:確定裝置設(shè)防要求即確定裝置
必須達(dá)到的抗腐蝕的能力;裝置設(shè)計(jì),采取的
工藝、材料、設(shè)備結(jié)構(gòu)等防腐措施應(yīng)達(dá)到抗
腐蝕設(shè)防要求;裝置建造(或改造或檢維修)
施工應(yīng)嚴(yán)格按照抗腐蝕設(shè)計(jì)施工保證裝置
設(shè)備管道材料質(zhì)量。上述三個(gè)環(huán)節(jié)是相輔相成
密不可分的,都必須認(rèn)真進(jìn)行。
中
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1、設(shè)防值研究的必要性
中國(guó)石化現(xiàn)狀:
目前中國(guó)石化煉油裝置加工原油劣質(zhì)
化程度加重,原油種類繁多原油調(diào)合設(shè)施
不完善原油質(zhì)量監(jiān)控不及時(shí)給裝置帶來(lái)
了較為嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題。
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1、設(shè)防值研究的必要性
裝置設(shè)防存在的問(wèn)題
(1)常減壓裝置加工原油超設(shè)防值的情況
較多;
(2)常減壓裝置設(shè)防值的制定沒(méi)有統(tǒng)一的
規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),大部分企業(yè)二次加工裝置沒(méi)有制
定控制標(biāo)準(zhǔn)。
中品
 S hoDed
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2、煉油裝置設(shè)防問(wèn)題探討
加工劣質(zhì)原油容易對(duì)裝置產(chǎn)生沖擊,尤
其對(duì)常減壓蒸餾裝置和主要二次加工裝置將
會(huì)造成嚴(yán)重腐蝕。確定裝置設(shè)防值可以幫助
企業(yè)合理排產(chǎn)。合理采購(gòu)原油
,
合理地進(jìn)行原料混兌保證裝置
不因腐蝕發(fā)生事故造成停車。
中
 SIhoDec
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2、煉油裝置設(shè)防問(wèn)題探討
大家知道硫和酸等腐蝕性雜質(zhì)在高溫
下(>220℃)對(duì)材質(zhì)造成高溫硫和環(huán)烷酸
腐蝕,隨著溫度升高腐蝕加劇;裝置低溫部
位也會(huì)產(chǎn)生濕硫化氫等引起的腐蝕低溫部
位的腐蝕可以通過(guò)工藝防腐等措施來(lái)控制,
減緩腐蝕。
中
 SINoped
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2、煉油裝置設(shè)防問(wèn)題探討
高溫硫和環(huán)烷酸對(duì)裝置造成的腐蝕只在裝置
某些部位發(fā)生,設(shè)防值的研究就是針對(duì)這些
部位的設(shè)備、管道考慮的。比如說(shuō)各套煉
油裝置都有它的重點(diǎn)部位,對(duì)這些重點(diǎn)部位
的設(shè)防,實(shí)質(zhì)上就是裝置的設(shè)防。
中
 S hoDec
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2、煉油裝置設(shè)防問(wèn)題探討
腐蝕適應(yīng)性評(píng)估技術(shù):
腐蝕適應(yīng)性評(píng)估技術(shù)是我院隨著我國(guó)的石
化企業(yè)加工原油不斷劣質(zhì)化,借鑒國(guó)外先
進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)而發(fā)展
起來(lái)的一項(xiàng)石化設(shè)備定
量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)。
中
 S NoDEC
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2、煉油裝置設(shè)防問(wèn)題探討
裝置的設(shè)防值確定方法
1、對(duì)裝置進(jìn)行腐蝕適應(yīng)性評(píng)估。根據(jù)原
油評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)、硫分布和酸分布數(shù)據(jù)確定裝置關(guān)鍵部
位腐蝕介質(zhì)含量;再根據(jù)硫含量、酸值及溫度,
對(duì)操作溫度大于220℃的部位進(jìn)行理論腐蝕速率
計(jì)算;然后再根據(jù)裝置現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)檢測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算實(shí)際
腐蝕速率,并與理論腐蝕速率進(jìn)行對(duì)比。
中
 SIhoped
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2、煉油裝置設(shè)防問(wèn)題探討
2、綜合考慮以上三方面的因素,給出裝置
腐蝕薄弱部位清單。
核算腐蝕薄弱部位所能承受的腐蝕介
質(zhì)的最大含量推算原料中允
許的最大硫含量和酸值評(píng)價(jià)
裝置目前設(shè)防值設(shè)置的合理性。
中品
 S Nopec
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3、核算依據(jù)簡(jiǎn)介
加工原油性質(zhì)確定
高溫部位腐蝕
高溫部位材質(zhì)和
介質(zhì)含量確定
工藝條件確定
 SINoDEC
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3、核算依據(jù)簡(jiǎn)介↓
腐蝕評(píng)估
>0.38mm/a
≤0.38mm/a
計(jì)算出理論腐蝕速率
不滿足設(shè)防要求腐蝕監(jiān)檢測(cè)數(shù)據(jù)滿足設(shè)防要求
實(shí)際腐蝕速率
運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)
中品
 SIhopeo
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3、核算依據(jù)簡(jiǎn)介
腐蝕薄弱部位
按照腐蝕速率不超過(guò)0.38核算薄弱部位
所能承受的硫和酸的最大含量
根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)反推原料允許的硫和酸的含量,
即為裝置的設(shè)防值
中
 IODEC
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3、核算依據(jù)簡(jiǎn)介
怎樣合理地確定硫和酸值作為裝置的設(shè)
防值?如何推算硫和酸的設(shè)防值?如何評(píng)
價(jià)已有的設(shè)防值?
 S NoDEd
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3、核算依據(jù)簡(jiǎn)介
硫和酸的設(shè)防值,對(duì)于新建裝置按照設(shè)計(jì)的
硫、酸含量作為設(shè)防值較為合理;對(duì)于經(jīng)改造
的裝置,需要按裝置改造設(shè)計(jì)時(shí)的設(shè)計(jì)硫、酸
含量作為設(shè)防值。
為了提高經(jīng)濟(jì)效益,挖掘裝置加工劣質(zhì)原
料的潛力,則應(yīng)根據(jù)裝置的設(shè)計(jì)硫、酸含量,
裝置施工中關(guān)鍵部位的實(shí)際用材情況腐蝕適
應(yīng)性評(píng)價(jià)結(jié)果,以及裝置生產(chǎn)管理、腐蝕檢測(cè)
的實(shí)際水平和經(jīng)驗(yàn)來(lái)推算設(shè)防值。
 SINoDeC
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3、核算依據(jù)簡(jiǎn)介
對(duì)于已有設(shè)防值,需要通過(guò)對(duì)裝置各部位
的硫和環(huán)烷酸含量進(jìn)行確定,然后進(jìn)行腐蝕評(píng)
估,核算裝置各部位的腐蝕情況,
結(jié)合裝置生產(chǎn)管理、腐蝕檢測(cè)的
實(shí)際水平和經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷已有設(shè)防
值的可靠性。
中品
 SIhoped
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4、某企業(yè)主要煉油裝置設(shè)防值研究概述
研究的裝置:
常減壓裝置1-4號(hào)蒸餾;催化裝置有1-2號(hào)催
化;焦化裝置有1-2號(hào)焦化;
還包括加氫裂化裝置、渣油加氫裝置、1號(hào)柴油
加氫裝置、2號(hào)加氫和3號(hào)加氫裝置
中
 S NoDec
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4、某企業(yè)主要煉油裝置設(shè)防值研究概述
重點(diǎn)研究部位:
(1)常減壓裝置重點(diǎn)部位:常三、常四、常底、減
二、減三、減四、減底、轉(zhuǎn)油線(包括高速段和
低速段)、加熱爐及各側(cè)線中高溫設(shè)備。
(2)催化裝置重點(diǎn)部位:原料油線、回?zé)捰途€、油
漿線等管道及相應(yīng)的高溫設(shè)備。
(3)焦化裝置重點(diǎn)部位:原料油線、蠟油線、柴油
線、循環(huán)油線、加熱爐等230℃以上管道和設(shè)備。
中品
 SIhopeo
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4、某企業(yè)主要煉油裝置設(shè)防值研究概述
(4)加氫裂化裝置重點(diǎn)部位:進(jìn)料線、分餾塔底
線、分餾塔底重沸爐、脫丁烷塔底、高換
E102/AB等部位。
(5)渣油加氫裝置重點(diǎn)部位:進(jìn)料線等部位。
(6)加氫精制裝置重點(diǎn)部位:進(jìn)料線、2號(hào)柴油
加氫分餾爐進(jìn)出管線等部位。
中品
 S hooeC
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4、某企業(yè)主要煉油裝置設(shè)防值研究概述
研究結(jié)果
a、按照所提供的設(shè)防值要求通過(guò)詳細(xì)的核算
對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)絕大部分裝置仍存在有腐蝕
薄弱部位;
b、所提供的設(shè)防值偏高(不能完全滿足裝置腐
蝕適應(yīng)性要求),但只要采取局部材質(zhì)升級(jí)
并加強(qiáng)腐蝕監(jiān)檢測(cè)工作,還是可行的;
中品化
 SIhopec
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4、某企業(yè)主要煉油裝置設(shè)防值研究概述
C、我們從滿足企業(yè)各方需求角度考慮過(guò),
對(duì)硫或酸值調(diào)低后進(jìn)行設(shè)防值的單項(xiàng)調(diào)低
核算(簡(jiǎn)稱單調(diào)),結(jié)果行不通;
d、未考慮“雙調(diào)”情況;
 SINopEC
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某企業(yè)常減壓裝置研究結(jié)果
評(píng)估值
裝置設(shè)計(jì)原料設(shè)計(jì)原料含硫
(wt%)
S
 TAN
 (wt%)(mgKOH/g)
1號(hào)蒸餾勝利油
0.77
3.0
2.3
2號(hào)蒸餾大慶油
0.16
2.0
3號(hào)蒸餾兩伊油
1.63
3.0
4號(hào)蒸餾沙特輕油
1.98
2.7
中品
 S hopec
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某企業(yè)催化裝置研究結(jié)果
催化裝置重點(diǎn)部位:原料油線、回?zé)捰途€、油漿線等
管道及相應(yīng)的高溫設(shè)備。
評(píng)估值
裝置
設(shè)計(jì)原料
設(shè)計(jì)原料含硫
(wt%)
S
 TAN
 (wt%)(mgKOH/g)
1號(hào)催化大慶、焦化餾分油
0.5
2.0
2.0
2號(hào)催化
大慶常渣
0.5
1.5
1.5
 SInopEC
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某企業(yè)焦化裝置研究結(jié)果
焦化裝置重點(diǎn)部位:原料油線蠟油線、柴油線
、循環(huán)油線、加熱爐等230℃以上管道和設(shè)備。
評(píng)估值
裝置設(shè)計(jì)原料設(shè)計(jì)原料含硫
(wt%)
S
 TAN
(wt%)
 (mgKOH/g)
1號(hào)焦化渣油
4.0
4.0
1.5
2號(hào)焦化
渣油
4.0
4.0
1.5
中
 SInoDEd
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某企業(yè)加氫裝置研究結(jié)果
評(píng)估值
裝置
設(shè)計(jì)原料
設(shè)計(jì)原料含硫
(wt%)
S
 TAN
 (wt%)(mgKOH/g)
加氫裂化勝利分餾油:勝利CGO=9:1
2.41
2.41
1.0
渣油加氫沙輕、伊朗渣油和伊朗餾分油
4.0
4.0
1.0
1號(hào)柴加
催化、中東柴油
0.79
2.0
1.0
2號(hào)加氫
焦化:催化柴油=1:1
0.69
2.0
1.0
3號(hào)加氫
催化、焦化柴油
0.79
2.0
1.0
 SInooec
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5、上述案例的幾點(diǎn)說(shuō)明
a、理論腐蝕速率設(shè)限值按0.38mm/a;
b、由于裝置的腐蝕相當(dāng)復(fù)雜,影響因素非常
多,因此,決定了設(shè)防值只能是一個(gè)相對(duì)
參數(shù),找不到一個(gè)絕對(duì)準(zhǔn)確數(shù);
C、裝置核算的每個(gè)部位的S、TAN
值是依據(jù)合理的推算值或分析
值而來(lái),核算的結(jié)果由軟件計(jì)
算;
中品
 SIhopEd
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5、上述案例的幾點(diǎn)說(shuō)明
d、核算的腐蝕速率數(shù)據(jù)修正難度大,偏保
守;
e、核算的各參數(shù)大多數(shù)來(lái)自
本企業(yè),同時(shí)也參照了其
它企業(yè)的分析數(shù)據(jù)。但不
完全反映現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際腐蝕
分析數(shù)據(jù)。
中
 SIhooec
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6、案例總結(jié)
(1)除個(gè)別裝置外,大多數(shù)裝置目前材質(zhì)不能完全
滿足裝置設(shè)防值的防腐要求,需要采取材質(zhì)升級(jí)
措施或腐蝕監(jiān)檢測(cè)措施;
(2)各裝置目前采取一定的腐蝕監(jiān)檢測(cè)措施,對(duì)預(yù)
防腐蝕問(wèn)題的出現(xiàn)有一定的幫助,但針對(duì)設(shè)備的
腐蝕監(jiān)測(cè)做得較少建議根據(jù)本次評(píng)估結(jié)果增加
一些定點(diǎn)測(cè)厚點(diǎn);
中
 SIhoDec
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6、案例總結(jié)
(3)本次研究主要針對(duì)高溫部位工藝設(shè)備和管道
,對(duì)設(shè)備接管和管道上小支管無(wú)法作全面的評(píng)
估,需要企業(yè)核實(shí)這些部位的材質(zhì)等級(jí)不低于
設(shè)備本體或主管道材質(zhì);
(4)一蒸餾和二焦化裝置加注了高溫緩蝕劑,但
在進(jìn)行理論腐蝕速率核算時(shí)沒(méi)有考高溫緩
蝕劑的影響根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況高溫緩蝕劑
有不錯(cuò)的效果,但仍需要加強(qiáng)腐蝕監(jiān)測(cè)確保
高溫緩蝕劑保護(hù)的有效性;
中品
 ShoDec
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6、案例總結(jié)
(5)部分裝置的設(shè)備和管道使用時(shí)間較長(zhǎng),雖然
核算理論腐蝕速率不高,但仍需要加強(qiáng)監(jiān)控,
根據(jù)使用情況及時(shí)更新;
(6)在研究過(guò)程中,對(duì)裝置物料中腐蝕介質(zhì)含量
的推算借鑒了裝置目前的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和其他同類
型裝置的數(shù)據(jù)隨著裝置原料的進(jìn)一步劣質(zhì)化
,需要監(jiān)控各物料中腐蝕雜質(zhì)的含量;
中品
 S Nopec
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6、案例總結(jié)
(7)高溫泵的核算僅考慮了對(duì)泵殼體的核算,
雖然部分泵材質(zhì)偏低,但這些泵大都有備用泵
,可以切出來(lái)進(jìn)行維修,所以對(duì)裝置設(shè)防值影
響較小。
裝置加工原料設(shè)防值的研究,雖然從材質(zhì)
腐蝕角度對(duì)裝置物料中硫和酸進(jìn)行了核算但
這種研究?jī)H限于高溫部位而低溫部位的腐蝕
突發(fā)性更強(qiáng)。除了硫和酸的影響原料中還有
其他雜質(zhì)對(duì)設(shè)防也有影響,需要綜合考慮。
 S hopeC
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
1.何謂劣質(zhì)原油?
1)美國(guó)NPRA對(duì)原油輕重的分類為:API度大于38為
輕質(zhì)原油,API度小于22為重質(zhì)原油,API度22
38為中質(zhì)原油。但是在商品原油貿(mào)易中有一些
習(xí)慣性的分類,例如阿拉伯重質(zhì)原油API度為
27.9等。因此目前按API度大于36為輕質(zhì)原油
、API度小于27為重質(zhì)原油、API度27-36為中
質(zhì)原油,也是可行的。
 SInopeC
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
2)商品含硫原油一般分類為:硫含量小于0.5%為低
硫原油,硫含量大于1.5%為高硫原油硫含量
0.5%-1.5%為中等含硫原油。
3)原油總酸值(TAN)小于0.5 mgKOH/g為低酸原油,
TAN大于0.5 5mgKOH/g為含酸原油,TAN大于
1.0 OmgKOH/g為高酸值原油。
由此得出,符合API度小于27、硫含量大于
1.5%、TAN大于1.0 mgKOH/g任何一項(xiàng)指標(biāo)的原油
,可稱為劣質(zhì)原油。
 SINopeC
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
2.低硫、含硫和高硫原油是如何分類的?
原油按硫含量分,可分為三種:一種是目
前在世界上通用的按硫含量的多少分類;二是
同餾分油中的硫含量關(guān)聯(lián)分類;三是按硫化物
類型分類。后兩種方法應(yīng)用較少。
 SInopec
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
如果按硫含量的多少分類,原油可以分成低硫、含
硫和高硫原油。
(1)硫含量<0.5%的原油稱低硫原油;
(2)硫含量在0.5%-2.0%之間的原油稱含硫原油;
(3)硫含量>2.0%的原油稱高硫原油。
中品
 SINooeC
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
3.硫在原油中是如何分布的?
幾乎所有原油都含硫和硫化物差別在于含
量、硫化物的類型和分布。硫在餾分油中的
分布是不均勻的,通常是原油的硫含量越高
,餾分油中的硫含量越高;餾分油的沸點(diǎn)越
高,硫含量越高。大量的數(shù)據(jù)顯示:
中
 SINoDed
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
(1)汽油餾分中的硫約占原油硫含量的0.8%以下;
(2)煤油餾分中的硫約占原油硫含量的5.2%以下;
(3)柴油餾分中的硫約占原油硫含量的6.0%-15.5%;
(4)蠟油餾分中的硫約占原油硫含量的13.5%-44.5%;
(5)渣油餾分中的硫約占原油硫含量的43.6%-76.0%
中
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
4.石油餾分中硫化物的類型分布有哪些規(guī)律?
石油餾分中硫化物的類型分布規(guī)律如下:
(1)餾分的來(lái)源(直餾還是裂化)不同,硫的類型
和分布不同;
(2)不同類型的硫化物在各餾分中的分布不同;
中
 SINoDEc
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
(3)汽油餾分中的硫化物以硫醇為主;
(4)煤油和柴油餾分中的硫化物以硫醚為主,硫
醇含量少,硫醚和噻吩含量隨沸點(diǎn)上升,逐
漸增加;
(5)重質(zhì)餾分油和渣油中的硫化物幾乎都是熱穩(wěn)
定性比較高的噻吩及其衍生物,噻吩在裂化
餾分中濃度比較高,有些結(jié)構(gòu)的噻吩衍生物
不容易加氫脫硫;
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
(6)元素硫、硫化氫和二硫化物在石油中的含量比
較少,元素硫和二硫化物主要分布在250℃以下
的餾分中;
(7)盡管活性硫化物在<350℃餾分中數(shù)量并不多
,但是它們對(duì)設(shè)備的腐蝕非常嚴(yán)重;
(8)硫醇主要集中在沸點(diǎn)比較低的餾分中,沸點(diǎn)越
低含量越高;
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
(9)同其他類硫化物比,硫醚在低沸點(diǎn)餾分中的含
量比較高,峰值在120℃-250℃之間;
(10)烷基硫醚、芳基硫醚和噻吩及衍生物主要分
布在>200℃餾分中,特別是噻吩及衍生物在
200℃以下的餾分中含量很少,當(dāng)高于250℃時(shí)
開(kāi)始急劇增加。
中
 S NoDEC
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
5.原油中的硫及硫化合物
原油中的硫化物
活性硫
非活性硫
元素硫
硫醚
硫醇
噻吩
硫化氫
烷基硫化物
二硫化物
環(huán)狀硫化物
 SInopeC
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
5.原油中的硫及硫化合物
元素硫在原油中的含量很少,主要分布在
100~275℃餾分范圍內(nèi);常溫下,元素硫
比較穩(wěn)定,但在高溫下它能和金屬直接發(fā)
生反應(yīng),生成金屬硫化物:
Fe+sFe(350~400℃)
元素硫
硫醚
硫醇
噻吩
硫化氫
烷基硫化物
二硫化物
環(huán)狀硫化物
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
5.原油中的硫及硫化合物
硫醇是原油中最主要的活性硫之一,多集中于輕組
分中,在輕餾份油中硫醇一般占硫含量的40~50%
甚至更高,一般在150~200℃餾分段含量最大,
300℃以上的餾分中硫醇的含量極少;硫醇在高溫
下可以直接和鐵作用:
2
硫
硫醚
硫醇
噻吩
硫化氫
烷基硫化物
二硫化物
環(huán)狀硫化物
 SIhopec
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
5.原油中的硫及硫化合物
原油中含少量H2S,這些有限的H2S集中分
布在250℃以下的餾分中,H2S在低溫下與
金屬的作用較慢,需要液體環(huán)境,而高溫
下能夠直接與Fe反應(yīng):
Fe+h2se+h2(>200℃)
醇
硫醚
噻吩
硫化氫
烷基硫化物
二硫化物
環(huán)狀硫化物
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
5.原油中的硫及硫化合物
原油中的硫化物
二硫化物同樣是原油中主要的活性
硫之一,大多分布在150~300℃的
餾分中,300℃以上也有少量分布
硫醚
噻吩
硫
烷基硫化物
二硫化物
環(huán)狀硫化物
 SIhopEd
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
5.原油中的硫及硫化合物
較低的溫度下,硫醚的性質(zhì)比較穩(wěn)定,不會(huì)與
金屬反應(yīng),但在高溫下,硫醚會(huì)分解成活性硫:
 C.
49
 2C.+H,S
 C.H SC,H
25
 C.HESH +C,H
24
元素硫
硫醚
硫醇
噻吩
硫化氫
烷基硫化物
二硫化物
環(huán)狀硫化物
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
5.原油中的硫及硫化合物
非活性硫占原油總硫含量的絕大部分,一般可達(dá)90%
左右。噻吩類硫化物又可占到總非活性硫的70~80%
一般認(rèn)為噻吩類化合物比較穩(wěn)定,很難分解。因此,
對(duì)噻吩熱解和腐蝕規(guī)律的研究很少,對(duì)噻吩類化合物
的熱解行為特別是腐蝕規(guī)律的研究有待進(jìn)一步進(jìn)行。
元素硫
硫醇
噻吩
硫化氫
烷基硫化物
二硫化物
環(huán)狀硫化物
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
6.非活性硫轉(zhuǎn)化成活性硫的主要途徑
非活性硫
受熱分解成活性硫經(jīng)金屬表面催化成活性硫加氫精制過(guò)程產(chǎn)生硫化氫
中
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
7.影響腐蝕的環(huán)境因素
溫度
一般情況下,溫度升高,腐蝕
速度加快。有實(shí)驗(yàn)表明,一開(kāi)
米硫化氫分壓
始腐蝕速度隨溫度的升高而增
米腐蝕時(shí)間
大,在540℃左右達(dá)到最大
值,然后隨溫度的繼續(xù)升高又
循環(huán)條件
逐漸減小。
米共存氣體
在一定的溫度下,腐蝕率隨著
被腐蝕金屬的組成H2S分壓的增大而增大。H2S分
米其他雜質(zhì)
壓的變化對(duì)腐蝕速度的影響還
與溫度有關(guān)。
中
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
7.影響腐蝕的環(huán)境因素
溫度
起初階段腐蝕進(jìn)行得很快,
米硫化氫分壓
腐蝕率也很高。隨后逐漸降
低,達(dá)到一穩(wěn)定值。
米腐蝕時(shí)間
循環(huán)流動(dòng)的情況下,可以加速腐
循環(huán)條件
蝕。因?yàn)樗鼤?huì)破壞金屬表面的硫
化腐蝕層,而硫化腐蝕層可以認(rèn)
米共存氣體
為部分的起到了保護(hù)作用。
被腐蝕金屬的組成
米其他雜質(zhì)
主要是H2、N2和其它的一
些有機(jī)氣體雜質(zhì)。
中
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
7.影響腐蝕的環(huán)境因素
溫度
鉻能抑制硫腐蝕,但含鉻高達(dá)9%
米硫化氫分壓
的鋼與普通碳鋼相比防硫腐蝕性能
米腐蝕時(shí)間
無(wú)顯著改善。甚至在有些環(huán)境中,
低鉻(5%左右)合金鋼要比普通碳鋼
循環(huán)條件
腐蝕的快
米共存氣體
被腐蝕金屬的組成
米其他雜質(zhì)
主要是指各種氯化物,環(huán)烷
酸及O等氣體雜質(zhì)
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
乙烯裂解裝置的腐蝕系統(tǒng)
存在的問(wèn)題:
乙烯裝置存在的腐蝕問(wèn)題:一裂解爐管的滲碳和
開(kāi)裂、系統(tǒng)的結(jié)焦和爐管彎曲變形;二是稀釋蒸
汽發(fā)生系統(tǒng)的腐蝕。
裂解爐爐管的抗高溫氧化性能抗?jié)B碳性能、抗
高溫蠕變性能、抗熱疲勞性能和抗熱沖擊性能是
開(kāi)好裂解爐的關(guān)鍵。
稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)是乙烯裂解裝置經(jīng)常發(fā)生腐蝕
部位。
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
實(shí)例:
一、大慶30萬(wàn)噸/年乙烯裝置自86年開(kāi)工至今先
后發(fā)生了多起爐管損壞事故到95年累計(jì)更換爐
管172根造成爐管故障的原因大多數(shù)是由于滲碳
、高溫腐蝕蠕變和熱疲勞等多種因素。
二、齊魯石化和揚(yáng)子石化的烯烴裝置都發(fā)生過(guò)
稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的較嚴(yán)重的腐蝕泄漏。
中
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
高溫鹽酸的腐蝕系統(tǒng)
存在的問(wèn)題:
發(fā)生在以三氯化鋁為催化劑的烴化、異構(gòu)化生產(chǎn)裝置中
,如苯乙烯裝置、苯酚/丙酮裝置、間甲酚等。
實(shí)例:
、齊魯石化氯乙烯裝置91年更換的16臺(tái)靜設(shè)備中,便
13臺(tái)不銹鋼設(shè)備與鹽酸介質(zhì)有關(guān)。
二、燕山石化化工二廠的苯酚/丙酮裝置酸性水中和系
統(tǒng),由于PH值忽高忽低,設(shè)備腐蝕使得系統(tǒng)閥門、管線、
換熱器的泄漏比較嚴(yán)重,該公司化工三間甲酚裝置,整
個(gè)系統(tǒng)都腐蝕較嚴(yán)重,開(kāi)停工頻繁。
中
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
高溫硫酸的腐蝕系統(tǒng)
存在的問(wèn)題:
指(80℃以上),主要發(fā)生在碳四抽提及加工
裝置、燒堿裝置中的氯氣干燥部分如異丁烯裝
置、丁晴、丁苯橡膠裝置、粘膠生產(chǎn)裝置等。其
中高溫稀硫酸的腐蝕是國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期沒(méi)有解決的難題
實(shí)例:
一、蘭化公司橡膠廠和錦州的異丁烯裝置,
也是由于高溫稀硫酸腐蝕問(wèn)題長(zhǎng)期得不到解
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
二、目前國(guó)內(nèi)僅有的一套異丁烯裝置雖然防腐改造費(fèi)
用增加到原裝置投資費(fèi)用的45倍部分管段使用了鋯
材,但生產(chǎn)仍然很被動(dòng)裝置從71年到現(xiàn)在的20多年
中,一直處于開(kāi)開(kāi)停停的狀態(tài),生產(chǎn)周期從幾天至1個(gè)
月產(chǎn)量長(zhǎng)期達(dá)不到設(shè)計(jì)值
三、蘭化公司304廠丁晴車間的磺化釜因濃稀硫酸交替
,
操作溫度高(100℃左右),采用鉛管和搪鉛防腐,
每年均需堵管和更換鉛管,維修工作量大檢修費(fèi)用
高。在燒堿裝置中,氯氣干燥塔冷卻器的 Curpenter20
合金管,因高溫濃硫酸腐蝕而穿孔。
中
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
化纖的生產(chǎn)過(guò)程分為原料的生產(chǎn)、聚合、紡紗
、纖維加工四個(gè)部分?；w生產(chǎn)中的腐蝕介質(zhì)因
生產(chǎn)品種和工藝路線不同而異由于生產(chǎn)工藝中
所涉及的介質(zhì)多具有腐蝕性且一般都是多種介質(zhì)
混合使用,加之高溫高壓和一定的流速與沖氣,
使化纖生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕非常復(fù)雜。
中品化
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
有機(jī)酸的腐蝕系統(tǒng)
在化纖生產(chǎn)中,常接觸到有機(jī)酸如醋酸、馬來(lái)
酸等。這些有機(jī)酸為弱酸,一般情況下腐蝕不嚴(yán)重,
但隨著溫度的升高,一些固體顆粒和雜質(zhì)的混入,腐
蝕明顯加劇。這種腐蝕通常發(fā)生在滌綸高溫氧化法的
離心機(jī)和管道中、滌綸低溫氧化法的氧化塔和脫水塔
中、醋酸裝置的回收塔和精餾塔中。往往造成點(diǎn)蝕、
晶間腐蝕、腐蝕疲勞、全面腐蝕和局部腐蝕。
中品
 SIhooed
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
實(shí)例:
揚(yáng)子、大慶、上海的醋酸乙醛生產(chǎn)裝置中許多關(guān)鍵
設(shè)備如醋酸蒸發(fā)器、精餾塔、再沸器等均采用316L不
銹鋼制造。塔體材料腐蝕輕微但這些設(shè)備的內(nèi)件、塔板
、支撐環(huán)、緊固件等都產(chǎn)生縫隙腐蝕和SCC金陵石化苯
酐裝置的順酐系統(tǒng)腐蝕嚴(yán)重管線多次發(fā)生腐蝕穿孔,刮
板蒸發(fā)器筒體(316L材料)運(yùn)行不到一年就發(fā)生腐蝕穿孔
,經(jīng)失效分析認(rèn)為主要是高溫(14℃左右)狀態(tài)下,馬
來(lái)酸腐蝕性增強(qiáng),及沖刷腐蝕加上酸中雜質(zhì)顆粒腐蝕加劇
了腐蝕的發(fā)展,造成筒體減薄穿孔。
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
無(wú)機(jī)酸腐蝕系統(tǒng)
硫酸腐蝕系統(tǒng)多發(fā)生在維綸整理工藝縮醛化設(shè)備、晴
綸生產(chǎn)回收設(shè)備、錦綸6生產(chǎn)內(nèi)酰胺等設(shè)備中主要表
現(xiàn)為應(yīng)力腐蝕、全面腐蝕和焊縫腐蝕等電化學(xué)腐蝕形態(tài)。
鹽酸腐蝕系統(tǒng)一般發(fā)生在乙醛裝置反應(yīng)器、除沫器、催化
劑再生器和冷凝器上。硝酸腐蝕系統(tǒng)多發(fā)生于錦綸66中的
硝酸裝置和已二酸裝置,表現(xiàn)為高溫腐蝕疲勞開(kāi)裂。磷酸
和鉻酸腐蝕系統(tǒng)多發(fā)生于錦綸66中的已二酸裝置和醇酮裝
置。氫氰酸腐蝕系統(tǒng)多發(fā)生于丙烯晴裝置的回收塔和解析
塔中,表現(xiàn)為腐蝕疲勞開(kāi)裂。
化纖設(shè)備還存在:已二酸腐蝕系統(tǒng)、對(duì)苯ニ甲酸腐蝕系
統(tǒng)和氫氧化鈉腐蝕系統(tǒng)
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
大氮肥裝置設(shè)備腐蝕腐蝕特點(diǎn):
大氮肥的基本原料是含碳化合物、空氣
和水。在大氮肥工業(yè)中,由于高溫高壓強(qiáng)腐
蝕的環(huán)境加上設(shè)備巨大一般無(wú)備用設(shè)備
,一旦發(fā)生腐蝕破壞,將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損
失甚至安全事故。這樣,腐蝕往往是制約生
產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù),直接關(guān)系到經(jīng)濟(jì)效益。
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
大型合成氨裝置的腐蝕介質(zhì)可分為:
低溫H2S—C02—H20系統(tǒng);
高溫氫系統(tǒng);
中溫C02C0—H2系統(tǒng);
K2C03—C02—H20系統(tǒng);
高溫高壓H2N2NH3系統(tǒng);
常溫氨系統(tǒng);
水系統(tǒng)。
主要的腐蝕形式有:均勻腐蝕、應(yīng)力腐蝕、氫腐蝕和
氮化腐蝕、點(diǎn)蝕、高溫蠕變和高溫氧化腐蝕等。
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
高溫甲胺溶液的腐蝕與對(duì)策
大型尿素裝置的腐蝕主要是由高溫甲胺介質(zhì)引起的腐蝕部
位主要在高壓設(shè)備。隨著我國(guó)大型尿素裝置進(jìn)入老齡化階
段,這些高壓設(shè)備的腐蝕問(wèn)題更加突出。
尿素合成塔是尿素合成的主要反應(yīng)器。到目前為止,使用時(shí)
間最長(zhǎng)的已達(dá)30余年。合成塔的腐蝕主要表現(xiàn)在塔襯里的
板塔內(nèi)件腐蝕減薄焊縫發(fā)生選擇性腐蝕。不少?gòu)S對(duì)襯
里進(jìn)行部分更換,主要原因是襯板材料質(zhì)量差抗晶間腐
蝕能力低。
中品
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
C2汽提塔是尿素高壓設(shè)備中汽提反應(yīng)的關(guān)鍵設(shè)備。
七十年代投產(chǎn)的廠家,大部分都因?yàn)楦g已更換
了新的汽提塔。普遍存在的腐蝕主要表現(xiàn)在:一
是汽提塔易發(fā)生冷凝腐蝕,如上封頭、管箱及換
熱管等部位,而以換熱列管腐蝕最為嚴(yán)重。有的
年腐蝕高達(dá)0.1mm/a以上。而以重油為原料的烏石
化、寧夏廠汽提塔還由于C02原料氣中的H2S含量
超標(biāo),其下封頭襯里腐蝕減薄嚴(yán)重。
中品
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三、與腐蝕有關(guān)的石油煉制工藝基礎(chǔ)
甲銨冷凝器是尿素裝置腐蝕最為嚴(yán)重的設(shè)備。除近
期投產(chǎn)的化肥裝置外,絕大部分廠都進(jìn)行了更換
,也是四大高壓容器中最早更換的設(shè)備。甲銨冷
凝器的腐蝕在管程(甲銨介質(zhì))和殼程(冷卻水
介質(zhì))都很嚴(yán)重,一般發(fā)生在上下管板端,以上
管板最為嚴(yán)重。
高壓洗滌器存在應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂問(wèn)題還有些管束腐
蝕減薄嚴(yán)重。目前大部分化肥廠對(duì)該設(shè)備進(jìn)行了
更換,部分廠進(jìn)行了維修,隨時(shí)準(zhǔn)備更換。
中化
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四、腐蝕是安全的大敵
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四、腐蝕是安全的大敵
世界范圍內(nèi)1960~1990年30年間石化行業(yè)發(fā)生的100起損失最
大的事故主要引發(fā)屎因
自然災(zāi)
設(shè)備失效由于、勞婷
6
操作錯(cuò)誤
原因
20
41%
設(shè)計(jì)錯(cuò)誤
4
不明原因
18%
人為破壞/火
工藝過(guò)程擾動(dòng)
8%
3
中品化
 SInoped
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四、腐蝕是安全的大敵
事故中各類設(shè)備失效所占比率
罐
16%
管道
30%
反應(yīng)器
12%
槽
泵/壓縮機(jī)換熱器塔加熱器/鍋爐
L他不明原因
6%
4%
4%
2%
19%
 SInooed
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四、腐蝕是安全的大敵
某煉廠焦化裝置腐蝕引發(fā)的
兩起火災(zāi)傷亡事故
焦化車間事故
1998.6.22
中
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四、腐蝕是安全的大敵
焦化車間事故
98.622
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四、腐蝕是安全的大敵
焦化車間事故
19986.22
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四、腐蝕是安全的大敵
焦化車間事故
19986,22
 S NoDEC
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四、腐蝕是安全的大敵
焦化車間事故
1998.6.22
法蘭頸部腐
蝕減薄嚴(yán)重
焦化車間事故
1998.622
泵的大小頭
和法蘭
中品
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四、腐蝕是安全的大敵
焦化車間
200。。1⑥
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四、腐蝕是安全的大敵
焦化車間
20010616
二層平臺(tái)的
爐進(jìn)料管線
破裂著火
集車間事故
000.6.16
二層平臺(tái)的爐
進(jìn)料管線破裂
著火遠(yuǎn)景
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四、腐蝕是安全的大敵
焦化車故
2000。⑥、1⑥
中品
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四、腐蝕是安全的大敵
焦化車間
2。⑥1
化車間
000。16
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四、腐蝕是安全的大敵
氣防人員從火場(chǎng)中
抬出被燒死的操作人員
化車間事故
20⑥.1⑥
中品
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四、腐蝕是安全的大敵
焦化車間
2000⑥1⑤
管線腐蝕
破裂口
焦化車間事故
2000.616
爐進(jìn)料閥
中
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四、腐蝕是安全的大敵
爐進(jìn)料閥閘板
已被腐蝕殆盡
焦車間事故
20.6.16
中
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四、腐蝕是安全的大敵
設(shè)備腐蝕已成為影響裝置安穩(wěn)長(zhǎng)運(yùn)行的主要因素
2008年1-11月煉油板塊非計(jì)劃停工原因分析
2次,8.3%
誤操
3次,12.5%
動(dòng)設(shè)
腐蝕
10次,41.7%
5次,20.8%
靜設(shè)備
結(jié)垢、結(jié)焦
4次,16.7%
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四、腐蝕是安全的大敵
企業(yè)當(dāng)前存在的主要腐蝕問(wèn)題:
下圖為生產(chǎn)裝置發(fā)生腐蝕泄漏的對(duì)比情況。
從圖中可以看出,輔助生產(chǎn)裝置腐蝕比主要生產(chǎn)
裝置要多。主要生產(chǎn)裝置中的腐蝕主要發(fā)生在常
減壓和催化裝置,分別占總腐蝕泄漏次數(shù)的15%和
12%,加氫裝置(加氫裂化+加氫精制)占10%
輔助生產(chǎn)裝置的腐蝕主要發(fā)生在公用工程、硫磺
和酸性水汽提等,分別占25%和16%
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四、腐蝕是安全的大敵
口常減壓
12%
15%
催化
口焦化
12%
25%
口加氫裂化
■加氫精制
口重整
5%
制氫
-3%
硫磺、酸性水汽提
16%
3%2%
7%
公用工程
其他
生產(chǎn)裝置腐蝕泄漏情況分析
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四、腐蝕是安全的大敵
■3%
5%3%
口設(shè)備本體
口1%
17%
■冷換設(shè)備
口管道
口機(jī)泵
■閥門及管件
口其他
口71%
不同設(shè)備類型腐蝕泄漏情況分析
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四、腐蝕是安全的大敵
從圖中可以看出,管道腐蝕泄漏較多,占
總腐蝕泄漏的71%。其次是冷換設(shè)備,占17%,
由此可以看出今后防治腐蝕的重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)放在管
道和冷換設(shè)備上。
另外,個(gè)別企業(yè)裝置外腐蝕及系統(tǒng)管線腐
蝕比較嚴(yán)重,也給我們安全生產(chǎn)埋下了隱患。
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四、腐蝕是安全的大敵
腐蝕危害:
腐蝕是材料和周圍環(huán)境發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)
而導(dǎo)致的一種破壞,它給人類帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損
失和社會(huì)危害。
腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失包括“更換設(shè)備和構(gòu)件費(fèi)、
修理費(fèi)”等直接損失和“停產(chǎn)損失”等間接損失此
外,還有材料、能源等自然資源的浪費(fèi)和污染環(huán)
境及危害人身安全所造成的損失表1、2列出一
些典型案例。
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四、腐蝕是安全的大敵
表1地球上重要金屬資源的估計(jì)儲(chǔ)量
年消耗增加
樂(lè)觀計(jì)算年每公斤材料能
儲(chǔ)量
可用年數(shù)
數(shù)
耗
金屬mt
a
a
千瓦-h
Fe1×106
1.3
109
319
16~30
 Al
1170
5.1
35
91
~80
 Cu
308
3.4
24
95
30~40
 Zn
123
2.5
18
101
15~20
 Ti
147
2.7
51
152
~200
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四、腐蝕是安全的大敵
表2我國(guó)的一些腐蝕事故案例
時(shí)間
事故
可能原因
后果
套管硫化物應(yīng)力特大爆炸,人員傷亡,日產(chǎn)百萬(wàn)立方
1966年
天然氣井噴
腐蝕開(kāi)裂
米的高產(chǎn)氣井報(bào)廢
天然氣管線腐蝕斷裂、
僅第一次爆炸的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)7000
1971
腐蝕斷裂
爆炸
萬(wàn)元
1979
液化氣罐爆炸
環(huán)境敏感斷裂
當(dāng)場(chǎng)炸死30余人,重傷50多人
1997年6月北京某化工廠18個(gè)乙烯
停產(chǎn)達(dá)半年,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2億多
硫化物腐蝕
27日原料儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)
元,間接損失巨大
2000年6月南方某石化廠焦化裝置高溫管線硫化物
大火燒了25分鐘
16日發(fā)生重大火災(zāi)
腐蝕
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美國(guó)經(jīng)濟(jì)分析局(BET)2002年腐蝕報(bào)告:五種產(chǎn)業(yè)因腐蝕直接損
失達(dá)1392億美元/年,其中基礎(chǔ)和民用建筑腐蝕損失700億美元/年
 Direct
 Infrastructure
 Corrosion Costs:
16.4%
 $276 billion, 3.1%
 Utilities
基礎(chǔ)公共建設(shè)
34.7%
26億
民用工業(yè)
 Government
479億/年
14.6%
政府
201億/年
製造業(yè)
176億
交通
297億/年
 Production&amp;amp;
 Manufacturing
 1998 U.S.Gross
12.8%
 Transportation
 Domestic Product
21.5%
 (S8.79 trillion)
我國(guó)因腐蝕造成直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)3000億元/年!
其中基礎(chǔ)建設(shè)和民用工業(yè)損失800億元/年!
中品
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美國(guó)公路高架橋腐蝕損失占基礎(chǔ)建筑腐蝕損失量的37%
 Highway Bridges
37%
83億/年
70億/年
70億/年
 Hazardous Materials
 Gas and Liquid
31%
 Transmission Pipelines
31%
 Waterways and Ports
1%
中品
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腐蝕造成泄漏事故
1979年吉林市煤氣公司液化氣儲(chǔ)罐泄漏爆炸,死亡32人,傷54人。
同年11月,國(guó)務(wù)院立項(xiàng)設(shè)立鍋爐壓力容器條例。
中
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腐蝕造成泄漏事故
1997年北京東方化工廠液化石油氣儲(chǔ)罐因操作失誤引發(fā)爆炸,
死亡9人,傷39人。人,經(jīng)濟(jì)損失1.17億元
中化
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從煉油裝置腐蝕適應(yīng)性評(píng)估與設(shè)防值研究談安全
謝謝!
本人名片
劉小輝副總工程師
教授級(jí)高級(jí)工程師
設(shè)備安全研究室主任
單位:中國(guó)石化股份有限公司
青島安全工程研究院
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郵編:266071
電話:0532-83786207
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