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石油化工设备常见腐蚀类型及其防腐措施.

石油化工设备常见腐蚀类型及其防腐措施.
石油化工设备常见腐蚀类型及其防腐措施.

石油化工设备常见腐蚀类型及其防腐措施

(一)低温HCl-H

2S-H

2

O型腐蚀与防腐

1、主要腐蚀设备及部位

主要腐蚀设备:

此腐蚀环境主要存在于常减压装置的初馏塔和常减压塔的顶部(顶部五层塔盘以上部位)及其塔顶冷凝冷却器系统。

腐蚀部位:

主要指常压塔上部五层塔盘、塔体及部分挥发线、冷凝冷却器、油水分离器、放水管和减压塔部分挥发线、冷凝冷却器等部位。在无任何工艺防腐措施情况下,腐蚀十分严重,具体情况为:

(1)常压塔顶及塔内构件,如无工艺防腐措施,碳钢腐蚀率高达2mm/a。采用0Crl3材料作衬里,浮阀则出现点蚀,用18—8型奥氏体不锈钢作衬里则出现应力腐蚀开裂。

(2)冷凝冷却器是腐蚀最严重的部位。在无任何防腐措施时,碳钢腐蚀率可高达2mm/a。采用18—8型奥氏体不锈钢制冷凝器则在3个月到4年间陆续出现应力腐蚀破裂。冷凝冷却器入口端(约100mm)处于高速两相流动时,在胀口处有冲状腐蚀。空冷器更为严重,碳钢的腐蚀率可高达4mm/a。

(3)后冷器、油水分离器及放水管的腐蚀一般较前项为轻,腐蚀率随冷凝水pH值高低而变,一般为0.5~2.0mm/a。

(4)减压塔顶冷凝冷却器是减顶系统腐蚀主要几种的设备,无任何工艺防腐措施时,碳钢腐蚀率可高达5mm/a。

腐蚀形态:

对碳钢为均匀减薄;对Crl3钢为点蚀;对1Crl8Ni9Ti钢则为氯化物应力腐蚀开裂。

腐蚀机理:

HCl—H

2S—H

2

0部位的腐蚀主要是原油含盐引起的。原油加工时,原油中所

有的成酸无机盐如MgCl

2、CaCl

2

等,在一定的温度及有水的条件下可发生强烈的

水解反应,生成腐蚀性介质HCl。在蒸馏过程中HCl和硫化物加热分解生成的H

2

S

随同原油中的轻组分一同挥发进入分馏塔顶部及冷凝冷却。当HCl和H

2

S

2、HCl—H

2S—H

2

0环境下的防腐蚀措施

此部位防腐应以工艺防腐为主,材料防腐为辅。

(1)工艺防腐措施“一脱四注”(原油深度电脱盐,脱后注碱、塔顶馏出线注氨、注缓蚀剂、注水)。经“一脱四注”后,控制的工艺指标应为:冷凝水含Fe2+量小于lmg/kg,冷凝水含C1-量小于20mg/kg,

原油脱盐后含盐量小于5mg/l。pH值为7.5~8.5时,如果结构设计合理,可以使用碳钢设备。近年来,于重油的深度加工,为提高催化剂的寿命,脱后原油注碱已停用。

(2)鉴于常减压塔顶氯离子浓度偏高,在工艺防腐措施“一脱一注”(原油深度脱盐,塔顶馏出线注氨)的情况下,可选用3RE60(00Crl8Ni5M03Si2)双相不锈钢制做设备。

(3)在原油中有机氯大增情况下,(采油时加清蜡剂),可适当考虑使用钛制做空冷器等设备。

3、HCl—H

2S—H

2

0环境下设备防腐实例

(1)茂名炼油厂常压塔原为CT

3

+зи496钢制做,从1963年4月至1967年8月,共运行931天后,复合层全部被腐蚀殆尽。后在20层塔盘以上部位内衬4mm厚1Crl8Ni9Ti钢板,以塞焊法衬接。到1973年大检修时即发现衬里层龟裂。

(2)、南京炼油厂一常减压塔未采取工艺防腐前,碳钢年腐蚀率为0.30mm /a,采取工艺防腐措施后为0.15mm/a,顶塔壁呈麻点坑状点腐蚀,有的呈峰窝状。

(二)低温HCN-H

2S-H

2

O型腐蚀与防腐

1、主要腐蚀设备、原理及腐蚀部位

原料油中硫化物在加热和催化裂解中分解产生硫化氢,且在裂解温度下,元素硫也能与烃类反应生成硫化氢,因此催化富气中的硫化氢浓度很高。同时原料油中的氮化物也裂解,这当中可能有10%一15%转化成氨,有1%~2%转化成氰

化氢,在有水存在的吸收解吸系统构成了HCN—H

2S—H

2

O腐蚀环境。当催化原料中

氮含量大于0.1%时,就会引起严重的腐蚀,CN-大于500mg/kg促进腐蚀加剧,小于200mg/kg时,促进腐蚀不明显。

腐蚀部位:

主要存在于催化裂化装置吸收解吸系统。

腐蚀形态:

对碳钢为均匀腐蚀、氢鼓泡、硫化物应力腐蚀开裂;对奥氏体不锈钢为硫化物应力腐蚀开裂。

设备腐蚀特征:除设备厚度减薄或局部腐蚀穿孔外,还极易引起鼓泡、开裂等型式的氢脆化。其中,以设备厚度减薄和腐蚀穿孔最为常见。

腐蚀机理:

硫化氢在水中发生离解 H

2S=H++HS-

│→H++S2-

钢在H

2

S的水溶液中发生电化学反应:阳极反应 Fe→Fe2++2e

二次过程 Fe2++ S2-→FeS 或Fe2++ HS-→FeS+ H+阴极反应 2H++2e→2H→H

2

在HCN—H

2S—H

2

0腐蚀环境中,主要通过以下三个过程使设备腐蚀损坏:

钢铁在H

2

S的水溶液中,不只是由于阳极反应生成FeS而引起一般的腐蚀,

而且阴极反应生成的氢还能向钢中渗透并扩散,引起钢的氢脆、氢鼓泡。同时也是发生硫化物应力腐蚀的主要原因。

具体的腐蚀情况及原因如下:

(1)一般腐蚀的加重。H

2

S和铁生成的硫化物或硫化亚铁,在pH值大于6时,钢的表面为FeS所覆盖,有较好的保护性能,腐蚀率也有所下降。但当有CN-存在,

它溶解FeS保护膜,产生络合离子[Fe(CN)

6

]-4,加速了腐蚀反应的进行:

H 2S+6CN-→[Fe(CN)

6

] 4- +S2-

络合离子[Fe(CN)

6

] 4-继续与Fe2+反应:

[Fe(CN)

6] 4- +2Fe2+→Fe

2

[Fe(CN)

6

)↓

生成物Fe

2[Fe(CN)

6

)在水中为白色沉淀,停工时在有空气和水存在的条件化

生成最终腐蚀产物Fe

4[h(CN)

6

]

3

(普鲁士蓝)沉淀:

6Fe

2[Fe(CN)

6

)十6H

2

0+30

2→2Fe4[Fe(CN)6]3↓++4Fe(OH)3

在催化装置的吸收解吸塔和油气分离器的冷凝水中,常能见到有这种物质的存在。

这种腐蚀情况常存在于吸收解吸塔顶部及底部,稳定塔顶部及中部,塔顶部及中部。上述部位呈均匀点蚀和坑蚀直至穿孔,腐蚀率为0.1~1mm/a。

(2)氢渗透。阴极反应生成的原子氢半径非常小(0.78×10-8cm),有三分之一很容易进入钢的晶格,并在钢材内部缺陷处(夹渣、气孔、分层等)聚集,结合成氢分子。若在一狭小的闭塞空间里积聚大量氢分子,必产生较高压力(可达19MPa),造成鼓泡或鼓泡开裂。

这种腐蚀情况主要存在于解吸塔顶和解吸气空冷器至后冷器的管(DN200)和解吸塔后冷器壳体,凝缩油沉降罐罐壁和吸收解吸塔解吸段塔壁,再吸收塔壁,稳定塔塔壁及其塔顶油水分离器器壁等部位。一般鼓泡直径为5~120mm,鼓泡开裂裂缝宽度为2.5mm。

(3)应力腐蚀开裂。造成应力腐蚀开裂的原因为拉应力、HS—H

2

0境及敏感材料。奥氏体不锈钢焊缝及其热影响区对硫化物应力腐蚀开裂感。腐蚀形态为焊缝开裂。

应力腐蚀开裂存在于铬钼钢母材的奥氏体焊缝及其热影响区,故不能采用不锈钢焊接铬—钼钢,应采用珠光体焊条焊接,焊后进行整体热处理。

2、HCN-H

2S-H

2

O型腐蚀、防腐蚀措施

(1)、工艺防腐措施

①采用水洗法,将氰化物脱除;

②注人多硫化物有机缓蚀剂,与氰化物隔离。(2)、材料防腐

采用铬钼钢(12Cr

2A1M

o

V)配以热317焊条,焊后经750℃热处理,可满足此部

位要求。但在HCN-H

2S-H

2

0部位选用奥氏体不锈钢焊条焊接碳钢或铬钼钢,极易发

生硫化物的应力腐蚀开裂。

3、HCN-H

2S-H

2

O型腐蚀、防腐实例

(1)、锦州炼油厂催化裂化装置稳定塔塔壁上有厚有1~2mm亚铁氰化物腐蚀产物,腐蚀率为0.2~0.3mm/a。

(2)、胜利炼油厂吸收解吸塔材料为A3,1968年投产,1972年发现解吸段塔壁产生氢鼓泡,在钢板的1/2处产生分层现象。

(三)低温C0

2-H

2

S-H

2

0型腐蚀与防腐

1主要腐蚀设备、机理及腐蚀部位

该腐蚀环境存在于脱硫再生塔塔顶冷凝冷却系统的酸性气部位。塔顶酸性气

的组成为H

2S50%~60%(体积分数)、CO

2

30%~40%(体积分数)、烃类4%(体积

分数)及水分,温度为40~60℃,压力为常压。

腐蚀部位:

主要存在于脱硫再生塔塔顶冷凝冷却系统(馏出管线、冷凝冷却器及回流罐)。

腐蚀形态:

对碳钢为氢鼓泡及焊缝开裂:对Cr5Mo、1Crl3及低合金钢而使用不锈钢焊条则为焊缝处的硫化物应力腐蚀开裂。

腐蚀机理:

为H

2S-H

2

0型的腐蚀及开裂。此部位的主要影响因素是H

2

S-H

2

0。在某些炼油厂,

由于原料气含有HCN,而形成HCN-CO

2-H

2

S-H

2

0的腐蚀介质。由于HCN的存在也加速

了H

2S-H

2

0的均匀腐蚀及应力腐蚀开裂

H

2

S-H

2

0的腐蚀机理如下:

H

2

S-H

2

0为弱酸,在水中发生电离,电离式为

H

2

S=H++HS-

HS-=H++S2-

在H

2

S—H

2

0溶液中含有H+、HS-、S2-和H

2

S分子,对金属腐蚀为氢去极化作用。

其反应式为:

阳极反应 Fe→Fe2++2e

Fe2++S2-→FeS

或 Fe2++HS-→FeS+ H+

2H++2e→2H→H2↑

钢铁在H

2

S的水溶液中,不只是由于阳极反应生成FeS而引起一般的腐蚀,而且阴极反应生成的氢还能向钢中渗透并扩散,引起钢的氢脆、氢鼓泡。同时也是发生硫化物应力腐蚀的主要原因。具体腐蚀情况如下:

⑴.一般均匀腐蚀

含水硫化氢对钢的腐蚀,一般说来,温度提高则腐蚀增加。在80℃时腐蚀

率最高,在110~120℃时腐蚀率最低。在H

2S—H

2

0溶液中,碳钢和普通低合金钢

的腐蚀率开始很快,最初几天可达到10mm/a以上。但随时间增长腐蚀迅速下降,到1500~2000h后,腐蚀速度趋于0.3mm/a。故装置经常开停工会加速设备的腐蚀。

硫化氢和铁生成的硫化铁和硫化亚铁在pH大于6时,钢的表面为硫化铁所覆,有一定的保护性能,腐蚀率会逐渐下降。但是当有CN+存在时,氰化物将溶解此保护膜,产生有利于氢渗入的表面和增加腐蚀速度。

⑵.氢鼓泡和氢脆

H

2

S的腐蚀为氢去极化腐蚀。吸附在钢铁表面上的HS-促使阴极放氢加速,同时硫化氢又能阻止原子氢结合为分子氢,因此使原子氢聚集在钢材表面上,加速氢向钢中渗入的速度(HS-可使氢向钢中扩散速度增加10—20倍)。

当氢原子向钢中渗透扩散时,遇到裂缝、空隙、晶格层间错断、夹杂或其它缺陷时,原子氢在这些地方结合成分子氢,体积膨胀约20倍。由于体积膨胀而在钢材内产生极大的内应力,致使强度较低的碳钢发生氢鼓泡;而强度高的钢材不允许有较大的塑性变形,在钢材内部发生微裂纹致使钢材变脆,产生氢脆。

在不同的pH值下,硫化氢产生的氢渗透率也不同。在低pH值时(pH<7.5),pH值越低,氢渗透率越大。在pH=7.5时,氢渗透率最小。当pH>7.5,且有氰离子存在时,随着氢离子浓度的增加,氢渗透率迅速上升。

⑶.应力腐蚀开裂

当钢材有残余应力(或承受外拉应力)和钢材内部的氢致裂纹同时存在时,则发生应力腐蚀开裂。

pH值对硫化物应力腐蚀开裂的关系为:在低pH值下,迅速开裂;pH为 4.2时最严重;pH值为5—6时,不易破裂;pH值大于等于7时,不发生破裂。

但是在某些炼油厂,由于原料气中含有HCN,形成了HCN-CO

2-H

2

S-H

2

0的腐蚀

介质,因此在有CN-存在的情况下,即使pH值大于7,也将会对硫化物应力腐蚀开

裂产生促进作用,同时HCN的存在也会加速了H

2S-H

2

0的均匀腐蚀。

2、C0

2-H

2

S-H

2

0环境下的防腐蚀措施

在此环境下宜选用碳钢,并控制焊缝硬度不大于HB200。不宜使用Cr5Mo、1Crl3钢,更不宜使用0Crl8Ni9Ti,但可以用12Cr2A1MoV,配用热317焊条,焊后进行750℃热处理,可起到良好的防腐蚀作用。

3、C0

2-H

2

S-H

2

0型腐蚀、防腐实例

胜利炼油厂铂重整循环氢脱硫溶剂再生塔顶酸性气冷却器自1979年5月1日投产,运行60天后内浮头三个螺栓之间法兰面出现裂纹,采取挖掉裂纹,重新补焊,焊后进行了热处理。1Crl8Ni9Ti管束焊缝断裂,进行了更新。

(四)低温RNH

2(乙醇胺)-C0

2

-H

2

S-H

2

0型腐蚀与防腐

1、主要腐蚀设备、机理及腐蚀部位

该环境存在于干气及液化石油气脱硫装置的溶剂再生塔底系统及贫液、半贫液管线(温度高于90℃,压力为0.2MPa)。

腐蚀部位:

主要存在于干气及液化石油气脱硫的再生塔、富液管线、再生塔底重沸器及复活釜等部位。

腐蚀形态:

为在碱性介质(pH≥8)由CO

2

及胺引起的应力腐蚀开裂和均匀减薄。

腐蚀机理:

本系统的腐蚀主要是由原料气中的酸性气体引起的,而且主要是由二氧化碳引起的。具体表现为主要处理二氧化碳的装置(如干气脱硫)要比主要处理硫化

氢装置(如液化石油气脱硫)腐蚀要严重得多。腐蚀随原料气中C0

2

含量的增加而增加。

游离的或化合的CO

2

均能引起腐蚀,严重的腐蚀发生在有水及温度较高部位(90℃以上)。当二氧化碳浓度20%~30%时,腐蚀相当严重,碳钢腐蚀率可达0.76mm/a。

二氧化碳的腐蚀反应为:

Fe+CO

2+H

2

O→Fe(HCO

3

2

+H

2

Fe(HCO

3)

2

→FeCO

3

+CO

2

+H

2

O

CO

2腐蚀金属设备后生成的腐蚀产物Fe(HC0

3

)

2

和FeC0

3

是可溶性的。此外,尽

管腐蚀环境中的RNH

2

(乙醇胺)是强碱性的,但在有游离水存在的情况下会出现局部二氧化碳生成碳酸的情况,而生成的碳酸则可直接腐蚀设备,且在高温下尤甚,其反应为:

Fe+H

2CO

3

→FeCO

3

+H

2

生成的碳酸铁还可能水解成酸式碳酸铁或氢氧化铁。最多的则是与腐蚀环境中的

H

2

S作用生成硫化铁沉淀,溶液常常变黑可能就是这一原因。

硫化氢也同样腐蚀设备,生成不溶性的硫化亚铁,并于金属表面成膜。但是在此腐蚀环境中由于硫化氢浓度较高,同时pH值也较大,故形成的是保护作用

不大的多硫化铁膜(如Fe

9S

8 )。

目前,对于硫化氢和二氧化碳的混合比例与腐蚀率之间的关系尚未完全明确,据有关文献报道在某些比例时,硫化氢和二氧化碳混合物的腐蚀比相当浓度二氧化碳的要轻,并随硫化氢浓度增加而降低,即硫化氢有抑制二氧化碳腐蚀的作用。然而在另外的情况下,二者又有显著的相互促进作用。

再生塔及高温胺液管线,由于胺、二氧化碳及设备焊后残余应力的共同作用,可引起焊缝处应力腐蚀开裂,这是一种碱性介质下由碳酸盐引起的应力腐蚀;破裂。该腐蚀环境中另一腐蚀的关键因素是乙醇胺(RNH

2

)。乙醇胺本身对金属的腐蚀作用并不大,但由于乙醇胺在长时间循环脱硫的使用过程中,会有一部分氧化降解而转化为不适宜作酸气吸收剂的物质,如常用的脱硫剂单乙醇胺的主要氧化降解产物是甲酸,而甲酸本身则具有较强的腐蚀作用,使金属,尤其是金属的传热部位,受到强裂的腐蚀。

此外,溶液中的污染物对钢材与二氧化碳的反应起着显著的促进作用。在循环胺液中,腐蚀性污染物主要有胺降解产物、热稳定性盐类、烃类物质、氧以及腐蚀的固体产物。

2、RNH

2(乙醇胺)-CO

2

—H

2

S—H

2

O环境下的防腐蚀措施

针对该环境下的腐蚀原因,可采用多种防腐方法,主要包括:

①从胺液除去污染物,净化溶液;

②乙醇胺气体脱硫装置的操作情况,也直接影响到了设备的腐蚀,因此对操作及时调整,使之达到良好状态,也是减轻设备腐蚀的重要措施;

③使用耐蚀材料和改进设备结构。实践证明,在特别易受腐蚀的地方,如换热器、重沸器管束、解吸塔内构件等,采用304、316等型不锈钢可以取得较好防腐效果。为了减轻冷凝器酸性水的腐蚀,还可使用钛管和铝管。当然合理的设备结构设计和改进也是减轻设备腐蚀的重要手段之一;

④添加缓蚀剂。这也是一种经济有效且简便易行的方法。

经验证明,上述几种方法的联合应用,常常能取得满意的效果并能经济地解决问题。

除此之外,对操作温度高于90℃的碳钢设备及管线进行焊后消除应力热处理,可以防止碱性环境中由碳酸盐引起的应力腐蚀开裂。

3、RNH

2(乙醇胺)-CO

2

—H

2

S—H

2

O环境下的腐蚀、防腐实例

(1)、胜利炼油厂液态烃脱硫溶剂再生塔底重沸器,因碳钢管束腐蚀较重,

于1976年11月初紧急停工,更新为1Crl8Ni9Ti管束,运转157天,堵管4根;又运转467天后,因管束在折流板(碳钢)腐蚀穿孔和凹下1~1.5mm,只好再次重新更换管束(材质仍为1Crl8Ni9Ti)

(2)胜利炼油厂用12Cr2A1MoV钢制作的气体脱硫溶剂再生塔顶酸性气冷却

器壳体和酸性液分液罐,自1983年10月至今在RNH

2(乙醇胺)-CO

2

—H

2

S—H

2

O腐蚀环

境中取得了良好的防腐蚀效果。

(五) S0

2、S0

3

-H

2

0型腐蚀与防腐

1、S0

2、S0

3

-H

2

0型腐蚀设备、机理与部位

该腐蚀环境普遍存在原油炼制工艺中的加热系统。

腐蚀部位:

主要存在于蒸汽锅炉和加热炉的空气预热器、省煤器、废热锅炉、注水管、烟道等部位,在这些部位碳钢腐蚀速度可达2~3mm/a。

腐蚀形态:

为腐蚀产物堵塞后局部腐蚀穿孔。

腐蚀机理:

为含硫烟气的“硫酸露点”腐蚀。

燃料重油中通常含有2%~3%的硫及硫化物,燃烧中绝大部分形成二氧化碳。二氧化硫中约有1%~5%在一定的条件下于氧形成三氧化硫。干式三氧化硫对设备几乎不发生作用,但当它与烟气中水蒸气(5%~18%)结合形成硫酸蒸汽时,却大幅度提高了烟气的露点。这样当接触烟气的装置表面温度低于露点时,即发生酸液的凝结并强烈地腐蚀金属。反应方程式如下:

S+O

2→SO

2

2SO

2+O

2

→2SO

3

(高温或氧化)

SO

3+H

2

O→H

2

SO

4

(600℃以下)

2、S0

2、S0

3

—H

2

0环境下的防腐蚀措施

冷凝硫酸有两大危害:一是腐蚀设备,二是吸附烟灰,从而构成难以清除的粘性积灰。因此,最好的措施是降低烟气露点和提高换热面壁温,使设备在露点以上运行。通常可以采用以下措施:

(1)使用低硫燃料降低烟气露点。燃料中的硫是造成装置腐蚀的主要原因,据文献介绍,使用含硫量0.5%以下的燃油,可有效地控制腐蚀,因此尽量使用低硫燃油。如果使用气体燃料可以用脱除H

2

S来减缓腐蚀。

(2)提高冷介质的进口温度,避免酸的“露点”出现。

(3)提高换热面金属的表面温度。金属换热面温度除了受烟气温度影响外,主要由被预热的介质决定,尤其在介质入口更是如此,因此可以通过改进和采用

更为先进的设计来提高换热面金属的表面温度,以减缓腐蚀。例如在空气预热器的设计中,将管子水平放置,烟气在管外流动冲刷换热面,这样的布置其壁温较烟气走管内的立管预热器为高。在此值得一提的是,采用热管式空气预热器是一种较为先进的设计,由于冷、热流体完全隔开,热管整体温度较均匀,壁温也易调整,如设计得当,热管式装置比其它类型更有利于防止露点腐蚀。

(4)注入添加剂。如在空冷器上端,将氨混入适量空气中进行气体注入,可有效地减缓腐蚀。此外还可在重油燃料中加入适当的添加剂,以降低燃料的腐蚀性或烟气的露点。

(5)选用耐硫酸露点腐蚀材料。如国内目前使用效果较好的NS1钢(上海第一钢铁厂产)、ND钢(江阴钢铁厂产)。

(6)采用耐蚀防护涂层。目前此法是国内外研究的热点,国内已有单位在此方面取得较大的进展,如洛阳石化工程公司研究所研制的SAD1系列涂层。

3、腐蚀与防腐实例

(1)胜利炼油厂加氢装置F101(空气预热器),在1984年10月检查时发现,距入口端1.5mm处表面腐蚀较严重,有lmm厚的锈层,此处比中部薄0.3mm。

(2)胜利炼油厂一硫磺回收尾气装置放空烟囱(φ1200/φ1000×80000,壁厚12~14mm),用NS1钢制造,使用已3年基本无减薄。

(六)高温S-H

2

S-RSH(硫醇)型腐蚀与防腐

1、主要腐蚀设备、机理与部位

腐蚀部位:

高温硫腐蚀部位主要存在于焦化装置、减压装置、催化裂化装置的加热炉、分馏塔底及相应的底部管线、泵、换热器等设备。腐蚀程度以焦化分裂塔塔底系统最为严重,减压塔底系统次之、催化分馏塔底系统又次之。

腐蚀形态:

腐蚀形态为均匀减薄及局部穿孔。

腐蚀机理:

腐蚀机理为化学腐蚀。

在加工含硫原油时,在设备的高温部位(240℃以上)会出现高温硫的均匀腐蚀。腐蚀从240℃开始随着温度的升高而迅速加剧,到480℃左右达到最高点,以后又逐渐减弱。所以腐蚀发生的温度范围为240~500℃。

原料油中所含硫化物的高温腐蚀,实质上是以硫化氢为主的活性硫的腐蚀。在实际的腐蚀过程中,首先是有机硫化物转化为硫化氢和元素硫,接着才是它们与碳钢表面直接作用产生腐蚀,在370~425℃的高温环境中,主要按下式进行:

Fe+H

2S→FeS+H

2

硫化氢在350~400℃时能按下式分解:

H

2S→S+H

2

分解出来的元素硫比硫化氢有更强的活性,因此腐蚀也就更为激烈。

在温度为350~400℃时,腐蚀环境中的低级硫醇也能与铁直接反应发生腐蚀,其反应式如下:

RCH

2CH

2

SH+Fe→RCH=CH

2

+FeS+H

2

腐蚀率的大小与低级硫醇的浓度成正比。

在活性硫的腐蚀过程中,还出现一种递减的倾向,开始腐蚀速度很大,一定时间以后腐蚀速度才恒定下来。这是由于生成的硫化铁膜阻滞了腐蚀反应的进行。

2、高温S-H

2

S-RSH(硫醇)环境下的防腐蚀措施

该环境下的防腐主要采用材料防腐。采用低合金钢、Cr5Mo钢和含铬13%以上不锈钢即可达到良好的耐蚀效果。

在实际生产中常采用的耐蚀钢材有:

(1)15A13MoWTi (抗高温硫腐蚀用钢);

(2)Cr6A1Mo钢 (抗高温硫腐蚀用钢,代替0Crl3钢);

(3)15MoVAl钢 (化肥厂抗氢—氮—氨和炼油厂高温硫腐蚀用钢);

(4)12A1MoVR钢 (抗高温硫腐蚀用钢);

(5)12Cr2A1MoV钢 (上102钢,抗高温硫腐蚀用钢);

(6)12SiMoVNbAl钢 (抗高温硫腐蚀用钢);

(7)渗铝钢 (抗高温硫腐蚀用钢)等。

3、设备腐蚀与防腐实例

(1)、南京炼油厂使用15A13MoWTi制做焦化分馏塔底过滤器,使用200天后减薄了0.5~0.9mm。而同部位的碳钢过滤器使用175天后腐蚀穿孔.

(2)、南京炼油厂热裂化装置分馏塔塔底衬4mm厚、Cr6A1Mo板衬里,使用547天后检查,衬板表面完好。

Cr6AlMo钢除了可做衬里外,还可做复合钢板,亦可做塔盘板等塔内构件。

(3)胜利炼油厂一套常减压炉Dg500转油线,用15MoVAl钢制做,其抗高温硫腐蚀能力比碳钢提高3倍。

(4)、胜利炼油厂为炼制高硫、高酸值原油,使用12A1MoVR钢(上104)钢制做减压塔,自1975年使用至1988年,后因塔底环烷酸腐蚀严重而更新。

实践证明:炼油厂可以使用12A1MoVR钢制做减压塔,其抗高温硫腐蚀能力比碳钢提高3倍以上。该钢种还可做塔内构件,如催化分馏塔人字挡板及塔盘板,用12A1MoVR钢,其寿命可达15年以上。

(5)、用12SiMoVNbAl钢主要用于抗高温硫腐蚀,抗氧化。常用于炼油厂加热炉辐射管、对流管,高温重油管线和塔内构件等。

有人为了分析12SiMoVNbAl钢加热炉辐射管的使用情况,在炉管使用了510天和1110天后,分别对同期使用的材质为12SiMoVNbAl钢和Cr5Mo钢的炉管进行了宏观和微观的腐蚀分析,以确定12SiMoVNbAl钢炉管的使用效果。得出如下结论:

①长期使用结果证明,12SiMoVNbAl钢作为炼制含硫原油加热炉炉管使用,具有良好的耐高温腐蚀性能,在同等条件下,其抗高温腐蚀性能略优于Cr5Mo 钢。

②使用1110天后,可以看出12SiMoVNbAl钢和Cr5Mo钢炉管内、外管壁的锈

层均可以分为两个层次。内锈层比较致密,其组织主要是尖晶石型的Fe

3O

4和

(FeAl)

3O

4

;而外锈层比较疏松,主要成分为Fe

2

O

3

和Fe

3

O

4

。在炉管内壁锈层的内、

外两锈层中间还有一层不连续的带状分布的FeS组织。

③从炉管基体金属的表层观察发现,12SiMoVNbAl钢表面沿晶界的腐蚀并不严重,因此对提高其抗高温氧化性能有一定好处。而在Cr5Mo钢炉管表面上,晶界析出了许多粒状碳化物,造成晶界附近贫铬,高温氧化主要沿晶界进行,从而降低了其抗高温腐蚀性能。

④锈层中和炉管基体金属表面的合金元素的电子探针分析表明:合金元素在内锈层都有一定量的富集,此乃是提高炉管抗高温腐蚀的主要原因之一。

(6)、采用渗铝钢

虽然液体渗铝钢因工艺之故存在一定的质量问题,但对抗高温硫腐蚀有较好的效果。如胜利炼油厂减底渣油泵出口至原油-渣油换热器一段管,碳钢管腐蚀率为1.2~1.7mm/a,该段碳钢渗铝管使用875天后检查渗铝层完好。使用至1865天后更新。有人试验分析认为:碳钢渗铝比碳钢抗高温腐蚀能力提高16~30倍,比不锈钢提高5倍以上。

(七)高温S-H

2

S-RSH-RCOOH(环烷酸)型腐蚀与防腐

1、主要腐蚀设备、机理及部位

腐蚀部位:

腐蚀部位基本同于高温S-H

2

S-RSH(硫醇)型。在常减压装置主要存在于常(减)压炉(出口)、常(减)压转油线、常(减)压塔进料段塔壁,减压三线等部位。在催化和焦化装置主要存在于重油管线、加热炉管、分馏塔及其内件以及相应的管线换热器等部位。

腐蚀形态:

环烷酸具有接近于轻油馏分的沸点,因其油溶性所以不形成锈层。使用碳钢时,其腐蚀率有时达20mm/a。腐蚀部位一般光滑无垢,腐蚀形态为带有锐角

边的蚀坑和蚀槽,其特点是受温度及流体速度的影响较大。

腐蚀机理:

环烷酸是原油中含脂环和芳香环羧酸一类有机酸的总称,其通式一般用RCOOH表示,其中R为环烷基。在原油中一般用酸值的大小来判断环烷酸的含量,当酸值大于0.5mgKOH/g时就会引起设备的腐蚀。

环烷酸的腐蚀过程如下:

首先,环烷酸与铁直接作用,生成可溶于油的环烷酸铁,反应为:

2RCOOH+Fe→Fe(RCOO)

2+H

2

同时,环烷酸还能与高温硫腐蚀的产物硫化亚铁反应,也生成可溶于油的环烷酸铁:

2ROOH+FeS→Fe(RCOOH)

2+H

2

S

从上式可知,环烷酸与腐蚀产物反应时,不但破坏了具有一定保护作用的硫化铁膜,使金属暴露出了新鲜表面而不断被腐蚀,同时游离出来的硫化氢又可进一步腐蚀金属。

由此可见,环烷酸形成的是可溶性的腐蚀产物,而且对硫化氢腐蚀形成的不溶性产物具有一定的影响。通常,当两者的腐蚀作用同时进行时,环烷酸可破坏硫化氢的腐蚀产物,使腐蚀继续进行。

环烷酸的腐蚀受温度的影响比较大,220℃以下对软钢的腐蚀较小,甚至不发生腐蚀,但随温度的升高,腐蚀就会逐渐加重,特别是在270~280℃(环烷酸沸点范围)腐蚀最大,温度再升高腐蚀反而减小,但在350℃左右时,由于硫化氢的影响,腐蚀又重新加剧,400℃以上时,由于原油中的环烷酸已经汽化完毕,所以环烷酸的腐蚀就变得很微弱了。

环烷酸的腐蚀还和流体的流速有关,流速增加,腐蚀也增大。低速部位的腐蚀形态为喷火口状的尖锐孔洞,高速部位则是顺着流向出现沟槽,而且在高流速和发生湍流区域腐蚀加剧。此外,在气液相变部位腐蚀也比较严重。一般受环烷酸腐蚀最厉害的地方都出现在涡流程度大或流速高的部位,如弯管、焊接加强件、泵叶轮、蒸汽注射喷嘴以及新凝馏分低落或流到金属表面上的部位,在这些部位会产生显著的环烷酸腐蚀。

2、高温S-H

2

S-RSH(硫醇)型环境下的防腐蚀措施

⑴在腐蚀部位采用耐蚀材料,如0Crl8Ni9Ti、20R+0Crl8Ni9Ti复合板, 316L 钢。若有可能最好采用铬-镍-钼-钛钢,如Crl8Ni12M02Ti或Crl8Ni12M03Ti(此类钢在该腐蚀环境下综合耐蚀性能较好,既可抗环烷酸腐蚀,又可抗硫和氯腐蚀)。对于塔内构件如塔盘、填料等,还可以使用渗铝钢;

⑴原油注碱,中和环烷酸,降低原油酸值;

⑵适当加大转油线管径,以降低流速;

⑶管道及设备内壁焊缝磨平,防止产生涡流,以减缓腐蚀。

3、腐蚀与防腐实例

锦州炼油厂减压炉低速转油线(碳钢),自1977年9月10日投用后,从1979年2月26日至7月14日先后六次腐蚀穿孔。

(八)高温H

2+H

2

S型腐蚀与防腐

1、主要腐蚀设备、机理和部位

腐蚀部位:

主要在加氢装置的加氢反应器、反应产物换热器及相应的管线。

腐蚀形态:

为均匀腐蚀、氢脆及氢腐蚀。对1Cr18Ni9Ti不锈钢管束尚有各种类型的应力腐蚀开裂(连多硫酸、二硫化碳及氯化物)。

腐蚀机理:

原油加工中引入的氢和各种化学反应生成的氢也是造成炼油设备高温部位腐蚀的主要原因。过程流体的温度、氢分压和硫化氢浓度的不同,形成了高温

H 2+H

2

S的腐蚀环境。在这些腐蚀环境中,高温高压氢不仅直接腐蚀金属成为氢侵

蚀的破坏形式,还能对高温硫化氢的腐蚀起一定的促进作用。也就是说,高温

H 2+H

2

S的腐蚀,比单独的氢或硫化氢的腐蚀剧烈。

在高温下硫化氢对钢的腐蚀为:

其中硫化氢的浓度对金属的腐蚀率有一定的影响。H

2

S浓度在1%(体)以下

时,随着H

2

S浓度的增加,腐蚀率急聚增大,但在高温低浓度时(1%以),则又无

腐蚀产生。这是因为H

2S使铁变成了FeS,而H2又使FeS还原为铁,当H

2

:H

2

S为一

定比值时,达到热动力平衡,两种反应均不发生,即无腐蚀。当浓度超过1%时,腐蚀率无变化,此时腐蚀率与硫化氢浓度无关。

在高温高压此腐蚀环境下,氢也具有强烈的腐蚀作用。在催化重整和加氢装置中,碳钢设备与含氢的高温高压流体接触时会产生表面脱碳,当温度超过200℃,压力超过1.3MPa时,还会产生内部脱碳,即氢腐蚀。由于脱碳和内部裂纹的共同作用,使钢的机械性能产生永久性的损害,不仅降低了钢的屈服强度和冲击韧性,而且还降低了钢材的相对收缩率。其腐蚀过程一般是认为氢原子渗入钢中与铁的不稳定碳化物作用生成甲烷:

Fe

3C+4H

2

→3Fe+4CH

4

这一反应,一般从钢的表面开始,逐渐向内部推进,当生成的甲烷气体无法外逸时,就只能积聚在晶界或其它杂质周围,形成的局部压力可以高达几千大

气压以上,因此不仅钢的表层和里层脱碳脆化,甚至还发展成为严重的鼓泡开裂。

纯铁素体中固溶的碳与钢中溶解的氢也能生成甲烷:

C+4(H)→CH

4

同时引起渗碳体的分解:

Fe

3

C→3Fe+C

因此,高温H

2+H

2

S型的腐蚀是H

2

和H

2

S共同作用的结果。

2、高温H

2+H

2

S型环境下的防腐蚀措施

一般加氢装置在250℃以下时,在H

2+H

2

S介质中,使用碳钢可满意地操作。

温度大于250℃时,可使用铬钼钢(仅有H

2

存在)及Crl3型或奥氏体不锈钢(抗

H 2+H

2

S腐蚀)。因Crl3型不锈钢有475℃催化,故使用Crl3时,操作温度不应超过

357℃。

因此,在具体的生产过程中应注意:

(1)根据H2和H2S的操作条件,合理选用碳钢、铬钼钢或不锈钢。

(2)为防止奥氏体不锈钢换热器管束产生应力腐蚀破裂,焊接结构的1Cr18Ni9Ti不锈钢管束,要进行整体消除应力热处理,处理后的硬度应低于HB235。

(3)为防止奥氏体不锈钢产生连多硫酸的应力腐蚀破裂,在停工时,应立即碱洗设备,以中和酸性物质(连多硫酸)和洗去氯等。

3 、高温H

2+H

2

S型环境设备的腐蚀与防腐实例

⑴南京炼油厂柴油加氢反应器出口压力表导管,使用φ19×2的1Cr18Ni9Ti 钢管,反应器温度380℃,压力为6.8MPa,其中氢分压占80%~90%,H

2

S浓度约为1%,使用8年。停工检修后开工氮气试压时,发现泄漏。经检查裂纹出现在管

内壁拉应力区,且径向分布。经分析认为高温H

2+H

2

S (H

2

S~10000ppm),与铬钼

钢反应器壳体反应生成 FeS,在历次停工时遇有空气中O

2和H

2

0转化为H

2

S

x

O

6

(连

多硫酸),从而引起不锈钢管的应力腐蚀开裂。

(2)荆门炼油厂加氢精制装置的反应产物换热器(FRH800-170-100-Ⅱ,浮头式。管束均为1Cr18Ni9Ti,其中换2/1管φ19×3,换2/2管φ25×3。壳程走焦化汽、柴油,进口温度40℃,压力8.0MPa,出口温度240℃。管内走反应产物-油、氢、硫化氢,进口温度310℃,出口温度220℃,压力8.0MPa),1975年5月检修,两台管束更新。1978年6月8日开工,运转20天发现管束泄漏,继续运转到8月3日停工检查(共运转55天),经水压试漏发现,发现管束泄漏严重。管子破裂均占总数的50%。

后经大量分析认为:

①换2管束管子的破裂是从外壁开始的。管外壁有大量的点、坑蚀痕迹,也

有大量的横裂纹,而管内壁还是比较光滑的。管壁外介质是原料油(宽馏分油、焦化汽、柴油。含硫0.24%~0.36%,酸度1.98~7.39mgKOH/100ml,总氮98ppm,碱氮16.5~2158.6ppm),开工初期加入了CS

2

(催化剂硫化时用)。

电子探针表明,裂纹中含有一定的硫,说明介质中的S起了作用,但CS

2

的作用更大。

②裂纹主要是横裂纹并由外向内发展且无塑性变形,断口是脆性断裂。金相观察裂纹是穿晶型,属应力腐蚀破裂。

③应力来源为制管过程中的冷拔,管束制造中的穿管及运转过程中的热膨胀等。

④此次事故后,管束更新仍为1Crl8Ni9Ti,但催化剂未经CS硫化,两次停工检查未再出现破裂。

上述断裂可以认为是CS

2

起主导作用的硫化物应力腐蚀破裂。

(九)高温氧化、催化剂磨蚀与防腐

1、主要腐蚀设备、机理和部位

该腐蚀环境主要存在于催化裂化装置的反应器和再生器系统。

腐蚀部位:

高温氧化较严重的部位有:再生器外溢流管和内溢流管、检修平台及旋风分离器拉筋;反应器粗旋风分离器外部、旋风分离器料腿拉杆等。腐蚀形态为均匀减薄或局部穿孔。

高流速催化剂磨蚀较严重的部位有:再生器分布管(板)、旋风分离器灰斗及翼阀、大烟道双动滑阀及烟道挡板;反应器分布管、旋风分离器灰斗及翼阀等。

腐蚀形态:

均匀减薄,坑蚀或局部穿孔。

腐蚀机理:

在催化剂的再生过程中,为了使焦炭尽可能燃烧得完全一些,O

2

的供应量

总是有些过剩,因此烟气中总有一定量的剩余O

2存在。在高温条件下,O

2

与钢

表面的Fe发生化学反应生成Fe

3O

和Fe

2

。这两种化合物,组织致密,附着力

强,阻碍了氧原子进一步向钢中扩散,对钢起到保护作用。随着温度的升高,氧

的扩散能力增强,Fe

3O

和Fe

2

膜的阻隔能力相对下降,扩散到钢内的氧原子

相对增多。这些氧原子与铁生成另一种形式的氧化物——FeO。FeO的结构疏松,附着力很弱,对氧原子几乎无阻隔作用,因而FeO层越来越厚,极易脱落,从而

使Fe

3O

和Fe

2

层也附着不牢,使钢暴露出新的表面,又开始新一轮的氧化反

应,直至全部氧化完为止。

此外,在再生烟气条件下,钢不仅会产生氧化,同时还会产生脱碳,使钢

中的碳被氧化后生成二氧化碳和一氧化碳离开金属表面,其结果使钢铁表面的固溶碳减少,影响了钢铁的机械强度,同时也降低了钢铁的疲劳极限和表面硬度。

脱碳反应通常是按以下方程进行的

Fe

3C+O

2

→3Fe+CO

2

Fe

3C+2H

2

→3Fe+CH

4

Fe

3C+CO

2

→3Fe+2CO

Fe

3C+H

2

O→3Fe+CO+H

2

在此腐蚀环境中,催化剂的磨蚀则是催化剂固体颗粒对设备的高速冲刷和腐蚀介质共同作用的结果。随反应油气和再生烟气流动的催化剂,不断冲刷着构件的表面,使构件大面积减薄,甚至局部穿孔。最近几年,由于广泛采用新型催化剂,其高温强度显著提高,同时,再生温度的提高以及流速的加快,使催化剂的磨蚀和冲蚀更加剧烈。

2、高温氧化、催化剂磨蚀防护措施

此环境的防护主要是从材料上解决,辅助于平稳操作,具体为:

(1)对于高温烟气的腐蚀,主要防护措施是采用非金属衬里和耐蚀金属。目前采用的衬里结构有:双层衬里(隔热层和耐磨层)和单层衬里(即隔热又耐磨,用钢纤维增强而不用龟甲网)。双层衬里使用效果好,但结构复杂,施工工序多,施工质量特别重要,尤其是在设备和管线的几何形状发生变化(如过渡段、弯头及转角处)和龟甲网接头处,施工应特别小心。这些部位在热应力作用下容易破坏,一旦破坏,难以修复,往往成为下一操作周期的起点。为了克服双层衬里的这些缺点,国外现已改用钢纤维增强的单层衬里,国内也已研制成功,正在逐步推广使用。这种衬里采用既有较好的隔热性能,又有一定自身强度和硬度的单一品种的材料,用特制的不锈钢纤维增强,并在衬里的金属表面上焊上特殊形状的保温钉加以固定,用手工涂抹和机械喷涂均可,对于几何形状比较规整的构件,还可采用模板浇铸。这种衬里整体性较好,易于修补,隔热性虽比双层衬里略低,但在允许范围内,因此,将是今后的发展方向。

非金属衬里,只能用在一些几何尺寸较大、形状简单的金属构件上,对于尺寸小,形状复杂的内构件或小直径管线,只能选用耐蚀金属材料。当正常操作温度在650℃及其以下时,对一些较次要且易于更换的构件,可以使用Cr5Mo或15CrMo;当正常操作温度超过650℃时,则应考虑抗氧化性能更好的钢材(1Crl8Ni9等),但应采用合适的热补偿措施;对于再生器的一、二级旋风分离器,由于结构复杂,又是关键设备,所以不论操作温度是否超过650℃,均须采用1Cr18Ni9钢制造;对于提升管及沉降器系统中的非受力或受力很小的构件,因在无氧条件下工作,一般均可使用碳素钢;

(2)一、二级旋风分离器人口处油气或烟气的线速度,一般均在15~25m/s 范围内,夹带催化剂的气体进入旋风分离器后,不断地冲刷器壁,使其受到剧烈的冲蚀和磨蚀。防护方法是在分离器的内表面衬上耐磨蚀的非金属材料。目前国内多采用磷酸铝一刚玉衬里,国外常用AA-22和AR400两种材料;

(3)分离器的料腿也是严重磨蚀的部位。防护的方法,一是加长分离器的灰斗,以减弱催化剂的旋转强度,二是在料腿上部600~1000mm范围内,设置耐磨层或衬加高温耐磨陶瓷套管;

(4)料腿下端的翼阀,由于催化剂的不停冲刷,常发现沟槽状磨蚀,特别是阀板与阀口密封不严时,催化剂不停地从此处下泄,磨蚀更为严重。防护方法是提高制造和安装质量,保证阀板的密封性能,必要时可在阀板上堆焊一层硬质合金;

(5)对于直接遭受催化剂冲刷的管线弯头,可采用“气垫’’式结构,即在气流的前方,设计一段“盲肠”,形成一个死区(气垫),以防止高速气流的直接冲刷;

(6)三级旋风分离器的分离单管,气流速度非常高,虽催化剂浓度很低,但磨损相当严重,但因直径很小,不能衬里,一般采用渗硼的办法,提高其表面硬度;

(7)主风分布管(板、环)内虽是不带催化剂的空气,但由于空气出口线速很高,在喷嘴(孔)的周围形成涡流,卷吸着催化剂冲刷喷嘴及其附近的金属材料,使其遭受严重磨损。防护方法是改变喷嘴的结构形式,改直孔为“扩孔”,使空气离开喷嘴时,线速度降低,减轻涡流的危害。同时,对于大直径的分布环可在其外表面包上耐磨衬里材料,使整个喷嘴埋在耐磨材料中。对于分布板上的喷孔,主要是堆焊硬质合金。

3、腐蚀、防腐实例

(1)胜利炼油厂再生器旋风分离器料腿拉筋(φ114×5,20钢渗铝)经417天使用后,渗铝层完好无损,而同部位φ114×5,20钢却氧化严重,氧化皮很厚,并减薄穿孔。

(2)有人对GL渗铝钢的抗高温氧化性能试验。采用声φ50×10×5(mm)的环状试件,试验温度为800℃,在茂福炉中加热,800℃恒温24h后,随炉自然冷却称重,用精密天平测定氧化增重量。连续做200h,发现:20钢经GL渗铝后有极好的抗高温氧化性能,当氧化时间达80h以后基本无明显增重,即氧化增重—时间曲线的趋于平缓,曲线的形状近似于对数曲线,这说明氧化过程是在膜的厚度很小时就已停止了。而未经渗铝的碳钢母材(图片正中)则明显增重,试环的厚度变大,产生裂纹;同时进行试验的1Cr18Ni9Ti钢环也发生了一定程度的氧化,颜

色变黑。最终试验结果表明:渗铝碳钢的抗高温氧化能力要比碳钢提高15~20倍,比不锈钢1Cr18Ni9Ti提高约2~3倍。

(十)冷却水腐蚀与防腐

1、主要腐蚀设备、机理和部位

冷却水的腐蚀是炼油装置生产操作中常见的问题。腐蚀主要是指金属管路、金属设备(冷却器)在冷却水中的生锈、破损和穿孔。

腐蚀部位:

在炼油厂,无论是使用海水或淡水作冷却水,在水浸式、浮头列管式和套管式的冷却器上都可以见到冷却水的腐蚀。水浸式冷却器的腐蚀部位主要在盘管的上下侧,浮头列管式和套管式冷却器的腐蚀一般高温部位比低温部位严重。冷却器的焊接及胀口部位和较活泼金属构件是腐蚀的重点。

腐蚀形态:

一般为不均匀腐蚀,通常表现为大面积的蚀刻、一定面积的斑状腐蚀和漏斗状的孔腐蚀。

腐蚀机理:

冷却水的腐蚀是与结垢密切相关的,水质的优劣对设备的腐蚀有直接的影响。目前虽然各炼油厂的冷却水经过了一定的处理,但仍然存在着程度不同的腐蚀问题,其中比较突出的是碳钢冷却器的垢下腐蚀和不锈钢冷却器应力腐蚀破裂。

(1)垢下腐蚀:

炼油厂的循环冷却水由于水质的不稳定及使用到一定的浓缩倍数后很容易产生结垢,尽管对冷却水的水质指标和浓缩倍数进行着控制,但在冷却器的工况条件下彻底杜绝冷却水的结垢是很难做到的。如果冷却水能够在金属表面上形成一层连续而致密的垢膜,则它可以使金属和冷却水隔离开来,使金属免遭腐蚀。但是,通常生成的垢膜并非这种理想状态,因此,这就为金属的(垢下)腐蚀创造了条件。

图1即为垢下腐蚀示意图。垢下腐蚀是由于冷却水中的溶解氧在水相与垢相中的浓度不同而形成了氧浓差电池所产生的电化学腐蚀。通常冷却水中的氧是处于饱和状态的,因此在氧浓度大的水相中,碳钢表面为阴极,而在氧浓度小的垢相中,碳钢表面为阳极。

化工设备的腐蚀与防腐措施

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/083214633.html, 化工设备的腐蚀与防腐措施 作者:许海娥 来源:《中国化工贸易·上旬刊》2018年第01期 摘要:当前,随着我国经济与社会的蓬勃发展,化工产品逐渐成为人们生活中的关键组 成部分,化工行业发展迅速,但是化工设备在生产过程中,十分容易出现腐蚀的情况,为生产的正常进行以及设备的安全使用带来一定的隐患。因此,在制造和使用化工设备过程中,需要采取有效科学的防腐措施,避免以及延缓腐蚀情况的发生,进而保证生产安全。本文主要针对化工设备的腐蚀与防腐措施进行分析和阐述,希望给予我国化工行业以参考和借鉴。 关键词:化工设备;腐蚀;防腐措施;分析 新时期下,我国经济与社会处于快速的发展阶段,化工行业作为我国支柱型产业,其在生产技术和生产规模方面也获得相应的发展。在机械生产理念的指导下,化工设备在化工生产中扮演的角色更加重要,而各种先进的化工设备不断应用于化工企业中,对促进企业以及行业发展起到关键作用。但是由于化工行业生产环境较为特殊,设备在生产中受到诸多因素的影响,十分容易出现腐蚀情况,而化工企业以及操作人员对设备腐蚀缺乏重视,防腐措施存在一定的缺陷和不足,不仅影响设备的使用寿命以及使用效果,甚至可能对企业的生产运行带来严重的影响,对企业发展十分不利。在此背景下,针对化工设备的防腐措施进行分析具有现实意义。 1 化工设备出现腐蚀情况的化学机理 1.1 大气腐蚀 当前,随着我国产业聚集化的发展,化工企业基本都集中于重工业地区,空气污染较为严重,空气中充满工业废气,大气中的硫化氢、二氧化碳以及二氧化硫气体浓度较高,当上述气体与酸性雾气达到一定程度后,水分会与酸性气体产生无机酸,化工设备长期处于这种大气环境下,其金属部位会与酸雾产生化学反应,进而导致金属部位出现腐蚀以及损坏的情况。 1.2 电化学腐蚀 化学设备中的金属部件十分容易产生电化学腐蚀,其金属表层会与离子型介质产生化学作用,进而导致金属表面出现损坏的情况。电化学腐蚀包括阴极反应和阳极反应,金属电子流与离子流会出现交换反应,其中氧化属于阳极反应,而还原属于阴极反应。由于电化学腐蚀会消耗金属内部电子流,进而导致化工设备的腐蚀速度不断加快。 1.3 物理腐蚀

石油化工设备常见腐蚀类型及其防腐措施.

石油化工设备常见腐蚀类型及其防腐措施 (一)低温HCl-H 2S-H 2 O型腐蚀与防腐 1、主要腐蚀设备及部位 主要腐蚀设备: 此腐蚀环境主要存在于常减压装置的初馏塔和常减压塔的顶部(顶部五层塔盘以上部位)及其塔顶冷凝冷却器系统。 腐蚀部位: 主要指常压塔上部五层塔盘、塔体及部分挥发线、冷凝冷却器、油水分离器、放水管和减压塔部分挥发线、冷凝冷却器等部位。在无任何工艺防腐措施情况下,腐蚀十分严重,具体情况为: (1)常压塔顶及塔内构件,如无工艺防腐措施,碳钢腐蚀率高达2mm/a。采用0Crl3材料作衬里,浮阀则出现点蚀,用18—8型奥氏体不锈钢作衬里则出现应力腐蚀开裂。 (2)冷凝冷却器是腐蚀最严重的部位。在无任何防腐措施时,碳钢腐蚀率可高达2mm/a。采用18—8型奥氏体不锈钢制冷凝器则在3个月到4年间陆续出现应力腐蚀破裂。冷凝冷却器入口端(约100mm)处于高速两相流动时,在胀口处有冲状腐蚀。空冷器更为严重,碳钢的腐蚀率可高达4mm/a。 (3)后冷器、油水分离器及放水管的腐蚀一般较前项为轻,腐蚀率随冷凝水pH值高低而变,一般为0.5~2.0mm/a。 (4)减压塔顶冷凝冷却器是减顶系统腐蚀主要几种的设备,无任何工艺防腐措施时,碳钢腐蚀率可高达5mm/a。 腐蚀形态: 对碳钢为均匀减薄;对Crl3钢为点蚀;对1Crl8Ni9Ti钢则为氯化物应力腐蚀开裂。 腐蚀机理: HCl—H 2S—H 2 0部位的腐蚀主要是原油含盐引起的。原油加工时,原油中所 有的成酸无机盐如MgCl 2、CaCl 2 等,在一定的温度及有水的条件下可发生强烈的 水解反应,生成腐蚀性介质HCl。在蒸馏过程中HCl和硫化物加热分解生成的H 2 S 随同原油中的轻组分一同挥发进入分馏塔顶部及冷凝冷却。当HCl和H 2 S 2、HCl—H 2S—H 2 0环境下的防腐蚀措施 此部位防腐应以工艺防腐为主,材料防腐为辅。 (1)工艺防腐措施“一脱四注”(原油深度电脱盐,脱后注碱、塔顶馏出线注氨、注缓蚀剂、注水)。经“一脱四注”后,控制的工艺指标应为:冷凝水含Fe2+量小于lmg/kg,冷凝水含C1-量小于20mg/kg,

腐蚀的基本类型

腐蚀的基本类型 论文导读:而引起的变质和破坏统称为腐蚀。材料腐蚀的现象和机理比较复杂。腐蚀控制技术涉及面广。腐蚀控制,免费论文,腐蚀的基本类型。关键词:腐蚀,材料腐蚀,腐蚀控制 一般而言,金属、混凝土、木材等材料受周围环境介质的影响而发生的化学、电化学和物理等反应,而引起的变质和破坏统称为腐蚀,其中也包括上述因素与机械因素、生物因素等的共同作用。金属腐蚀的主要对象,其中尤以钢铁的腐蚀最为常见,危害、损害性极大。 一、腐蚀的概念及分类 (一)腐蚀的概念 腐蚀是材料与其环境间的物理化学作用引起材料本身性质的变化,如铁的生锈是金属腐蚀的普遍形式,又如氢氧化钠破坏肌肉和植物纤维。材料的腐蚀是包括材料本身和环境介质两者在内的一个具有反应作用的体系,腐蚀反应的场所,首先是材料和腐蚀性介质之间相界面处。材料包括金属和非金属材料,如碳钢及其合金、有色金属、塑料、混凝土和木材等,在一个腐蚀系统中,对材料行为起决定性作用的是化学成分、组织结构和表面形态。材料的周围环境介质包括与其接触的气体、液体和固体以及周围环境条件,如温度、压力、速度、光照、辐射、生物条件等。这个作用包括化学的、电化学的、机械的、生物的以及物理的作用。 采用科学的方法防止或者控制腐蚀的危害作用的工程,称为腐蚀工程。(二)材料腐蚀的分类及特征

材料腐蚀的现象和机理比较复杂,材料腐蚀的分类方法也有许多,根据不同的起因、机理和破坏形式而有各种方法。以下介绍几种常用的分类方法。 1.按腐蚀机理分类 通常材料腐蚀按照腐蚀机理可以分为金属化学腐蚀、金属电化学腐蚀、结晶腐蚀、物理化学复合腐蚀。 (1)化学腐蚀:是指金属表面与非电解质直接发生纯化学反应而引起的破坏、其特点是在反应过程中没有电流产生。如铝在四氯化碳、三氯甲烷或乙醇中的腐蚀,镁或钛在甲醇中的腐蚀、物理化学复合腐蚀。 (2)电化学腐蚀:是指金属表面与离子导电的介质发生化学反应而产生的破坏。在反应过程中有电流产生,腐蚀金属表面上存在着阴极和阳极。阳极的反应是金属原失去电子而成为离子状态转移到介质中,成为阳极氧化反应。阴极反应是介质中的去极化剂吸收来自阳极的电子,成为阴极还原过程。这两个反应是相互独立而又同时进行的,称之为一对共轭反应。有阴阳极组成了短路电流,腐蚀过程中有电流产生。如金属在潮湿大气、海水、土壤及酸、碱、盐溶液中的腐蚀均属这一类。电化学腐蚀比较普遍,对金属结构的危害比较严重。 (3)结晶腐蚀:是指因酸、碱、盐等腐蚀介质侵入到建筑物或材料内部生成结晶盐,由于结晶盐的体积膨胀作用使建筑物或材料内部产生应力而引起的破坏现象。结晶腐蚀是工业厂房、非金属设备常见的腐蚀类型。

化工设备的腐蚀与防腐蚀措施实用版

YF-ED-J5372 可按资料类型定义编号 化工设备的腐蚀与防腐蚀 措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

化工设备的腐蚀与防腐蚀措施实 用版 提示:该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密,并有很强可操作性的计划,在进行中紧扣进度,实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 【摘要】随着经济的发展,对化工产品的 需求不断增加,越来越多生产设备的运行超出 设计能力,因而目前对化工企业而言,防止工 艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为 迫在眉睫的问题。许多专家认为,材料保护和 防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运 行的重要保证。 【关键词】化工设备;腐蚀;防腐蚀 随着经济的发展,对化工产品的需求不断 增加,越来越多生产设备的运行超出设计能

力,因而目前对全球的化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。许多专家认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保证。 腐蚀破坏到处可见,腐蚀事故频频发生,这除了因腐蚀本身所具有的自发性质外,很大程度上是因为人们对腐蚀的危害性估计不足,对腐蚀防护的重要意义认识不深,对腐蚀与防护科学缺乏应有的知识,没有采取防腐蚀措施、或采取的防腐蚀措施不当所致。 1.1腐蚀的分类 腐蚀:材料与周围环境发生作用而被破坏的现象。 腐蚀按材料种类分为金属腐蚀和非金属腐

石油化工设备维护检修规程

石油化工设备维护检修规程目录 1.管式裂解炉维护检修规程(S 03001--2004) (1) 2水平部分离心式压缩机维护检修规程 (SHS03002--2004) (33) 3垂直剖分离心式压缩机维护检修规程 (5H5 03003—2004) (61) 4化工厂工业汽轮机维护检修规程 (SHS03004--2004) (77) 5乙烯、丙烯球形储罐维护检修规程 (SHS03(}05--2004) (112) 6超高压卧式往复压缩机维护检修规程 (SHS03006--2(304) (121) 7超高压釜式反应器维护枪修规程 (SHS03008--2004) (144) 8超高压管式反应器维护检修规程 (SHS030(~--2004) (155) 9超高压套管换热器维护检修规程 (SHS03010~2004) (170)

10超高压压缩机段间缓冲器维护检修规程(SHS03011--2004) (183) 11超高压催化剂柱塞泵维护检修规程 (SHS03012--2004) (191)

12.超高压管道维护检修规程(SHS03013--2004) (203) 13.超高压阀门维护检修规程(SHS03014--2004) (216) 14.环氧乙烷反应器维护检修规程 (SHS03015--2004) (224) 15.圆盘反应器维护检修规程(SHS03017--2004) (235) 16.聚丙烯装置环管反应器维护检修规程 (SHS030[8--2004) (246) 17.带搅拌反应器维护检修规程 (Slis03020~2004) (255) 18.氧化反应器维护检修规程(SHS03021--2004) (268) 19.聚乙烯化化床反应器维护检修规程 (SHS03022--2004) (277) 20.丙烯腈流化床反应器维护检修规程 (SHS03024--2004) (285) 21.氯化反应器维护检修规程(SHS03025--2004) (294) 22.氧氯化反应器维护检修规程(SHS(B0e6---2004) (303) 23.立式螺旋卸料沉降离心机维护检修规程 (SI-IS03027--2004) (313) 24.卧式螺旋卸料沉降离心机维护检修规程 (SHS03028--2004) (325) 25.离心寸燥机维护检修规程(SH503029--2004) (338) 26.滚筒干燥机维护检修规程(SHS0303~2004) (345)

炼油装置的腐蚀概况

炼油装置腐蚀概况及腐蚀监测技术的应用摘要:文章主要针对一些易发生腐蚀的炼油装置及现如今的腐蚀概况做了 一些统计介绍,并且对腐蚀机理做了初步的分析论证;然后综合列举了现有的一些有效地,在各大炼厂广泛运用的一系列腐蚀检测技术;最后针对一些主要的腐蚀建议采取相对应的防腐措施。 关键词:炼油装置腐蚀概况监测技术防护措施 前言 在石油的开采和冶炼的工程中我们需要用到很多的机械加工辅助设备,由于这些设备所处工作环境的恶劣以及保养不周等因,在设备使用过程中会经常发生腐蚀现象,这种现象不仅破坏了石油化工设备,而且由于设备的损害,导致石油的生产率下降,并且污染了周围的环境,下面我们针对这些常见的石油化工设备的腐蚀问题进行简单的分析,为我们以后的生产中作为参考,来预防这一问题的发生。 一、国内炼油厂设备腐蚀概况 国内炼油厂原油主要由国内各油闲生产的原油和进口原油两部分组成,炼油厂设备发生腐蚀的类型和程度在很大程度上取决于加工原油的性质。从总体上说,虽然国内大部分油田原油含重金属且、含硫量和酸值都不算太高,对设备的腐蚀和后续加工过程重催化剂中毒问题不会有太大的影响,但是随着原油产出量的不断增加以及一些老油田趋于中后期阶段,原油的质量日趋受劣。产出的原油密度、含硫量、重金属含量和酸值都有不断上升的趋势,给炼制加工这些原油的炼油厂带来越来越严重的腐蚀问题。进口原油中某些品种含硫且很高,特别是中东原油,住校对加工这些原油的沿江、沿海各炼油厂的加工设备造成严重的腐蚀。 从日前国内各炼厂产出原油和进口原油质量情况和各炼油厂原油来源分析看,西北各炼油厂和华北、山东、辽宁地区的炼油厂在原油加工过程中都遭受到了高酸值原油引起的严重冲刷腐蚀威胁,而山东、辽宁及沿江、沿海各炼油厂又都会碰到加工高硫原油引起的严重硫腐蚀问题。特别对于一些老厂多年运行的老设备,问题会暴露得更加突出。目前各炼油厂为提高效益和参与国际竞争,设备的长周期运行显得更为重要。随着设备运行周期的延长,没备的腐蚀问题暴露的就会愈加明早‘ 根据国内不同地区的炼油广原油来源的不同,选取有代表性的炼油厂划分成几个不同区域来分析设备的腐蚀状况。 (1)西北地区炼油厂的腐蚀概况 西北地区如今炼、兰化、乌炼、独炼、克拉玛依炼油厂、格尔木炼油厂,原油主要来自新疆油田和青海油田。北疆油田日趋变劣.酸值在不断上升.1994年产出的原油酸值(KOH)就高达4.5lmg/g各炼油厂进厂原油酸值逐年在急剧升高,从而对设备造成r严重的腐蚀威胁。这些炼厂都发生过由环烷酸引起的严重腐蚀问题,主要暴露在常减比装置和转油线上。 目前这些厂—在腐蚀突出的部位部已经更换上f不同牌号的不锈钢,甚至更换上了3161L、317L等优质不锈钢。在材料“升级”后,炼油/基本可以达到二年一枪修的基本要求。但是腐蚀问题并没有彻底解决,特别在常减压装置和转油线的某些部伦,如弯头、焊接接头、阀、泵等配接部位以及一些内构件,腐蚀问题仍然时有发生。 (2)北方各炼油厂的腐蚀概况 北方各炼油厂(黑龙江地区除外)的原油来源主要是辽河油田、华北油田和渤海油源。这些

化工设备的腐蚀与防腐蚀措施正式样本

文件编号:TP-AR-L5505 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编制:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 化工设备的腐蚀与防腐蚀措施正式样本

化工设备的腐蚀与防腐蚀措施正式 样本 使用注意:该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 【摘要】随着经济的发展,对化工产品的需求不 断增加,越来越多生产设备的运行超出设计能力,因 而目前对化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发 生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。许多专家 认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂 安全稳定运行的重要保证。 【关键词】化工设备;腐蚀;防腐蚀 随着经济的发展,对化工产品的需求不断增加, 越来越多生产设备的运行超出设计能力,因而目前对 全球的化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发生

故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。许多专家认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保证。 腐蚀破坏到处可见,腐蚀事故频频发生,这除了因腐蚀本身所具有的自发性质外,很大程度上是因为人们对腐蚀的危害性估计不足,对腐蚀防护的重要意义认识不深,对腐蚀与防护科学缺乏应有的知识,没有采取防腐蚀措施、或采取的防腐蚀措施不当所致。 1.1腐蚀的分类 腐蚀:材料与周围环境发生作用而被破坏的现象。 腐蚀按材料种类分为金属腐蚀和非金属腐蚀。 腐蚀按表面形貌分为全面腐蚀和局部腐蚀;局部腐蚀又有小孔腐蚀、应力腐蚀破裂、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、磨损腐蚀等等;

石油化工设备检维修的必要性及措施策略

石油化工设备检维修的必要性及措施策略 发表时间:2019-05-16T10:42:56.507Z 来源:《电力设备》2018年第33期作者:付文强[导读] 摘要:化工设备是化工企业生产的重要技术物质基础和必要条件,设备的质量、技术、完好率等因素直接影响企业的整体成本,机械设备的维护与检修是石油化工企业管理中一项重要工作。 (天津渤化永利化工股份有限公司煤化工事业部天津 300452)摘要:化工设备是化工企业生产的重要技术物质基础和必要条件,设备的质量、技术、完好率等因素直接影响企业的整体成本,机械设备的维护与检修是石油化工企业管理中一项重要工作。 关键词:化工设备;维护;检修 石油化工企业设备的好坏很大程度上影响着化工产品的成本、数量和质量。石油化工企业涉及较多设备,主要有反应类、换热类、储罐、炉类、塔类等设备,通过阀门、管路等把各类设备连接起来,形成了一个整体的石油化工装置系统。加强石油化工设备的维护保养,强化可靠性,确保设备正常运行并且,对保证生产活动的正常进行、提高企业经济效益具有重要作用。 一、做好化工设备维护与检修的必要性 1)做好化工设备的维护与检修对企业的经营与管理产生举足轻重的影响,因为化工设备的维护与检修是企业经营管理的重要组成部分,在化工企业中,生产设备之间往往是通过管道连接在一起的,化工原料从设备的一段进入,从另一端产出,中间没有任何停顿和间隔,这种特殊的生产工艺无疑对设备的维护与检修提出了更高的要求,一旦一台设备出现故障,就需要对该单元或子系统甚至总系统的设备进行同步的检修,波及的范围非常广泛。 2)做好化工设备维护与检修对于保障企业的正常运行和安全生产具有重大意义,化工企业相比较与其它企业,在设备的维护和检修上具有抢修频繁、技术性强、危险性大、复杂多样的特点,这些特点决定了一旦化工设备出现问题,就很容易影响产品的生产速度,而且技术人员如果在检修过程中不提高警惕,就很容易受到身体的伤害,加强对化工设备的维护与检修是十分必要的。 二、石油化工设备维护的基本要求 1)减少腐蚀性物质与石油化工设备的接触,经常清理设备表面的污物,使设备长期保持清洁,为石油化工设备的正常运行创造一个干净整洁的外部环境。 2)减少物料消耗和能源损失,防止由于物料泄漏造成爆炸、火灾、环境污染等重大事故的发生,制定相应的安全防护措施,严格控制管路连接处的泄漏,通过采取措施把泄漏损失降到最低。 3)石油化工设备若突发故障,应及时进行维修,要做到维修不过夜,保证在最短的时间内使设备恢复正常运转;同时制定相关的检查制度,严格按规定要求对设备进行定期检查,发现问题及时处理。 4)为保证石油化工设备的正常运行,必须严格执行石油化工设备的检维修保养制度,定期进行检维修。 三、强化化工设备检维修的策略及措施 (1)加强巡回检查,保证设备可靠运行 化工设备与岗位布局的方式具有特殊性,一般石油化工设备都是设备与设备串联在一起的,一个岗位集中管理和控制相邻的十几台甚至几十台设备,也就是说一旦一台设备出现问题,会影响到很多设备的正常运作,这种特殊的特性决定了它必须进行巡回检查,采用巡回检查的方法来弥补监控缺陷,这是因为化工设备人员的大部分时间是通过岗位控制台对设备运行情况进行监测与调节,而控制室的监控参数不能完全反映设备状况,所以针对这种情况必须进行巡回检查。而化工介质的高危害性、生产的连续性等特点决定了它对设备的可靠性会有更高的要求,要保证设备的运行可靠,就必须随时了解设备的状态,以便及时发现异常做出调节和修理,从而对设备出现的问题能够及早发现、及时处理,避免设备的进一步恶化。 巡回检查一般分为操作人员、区域维护检修人员、现场技术管理人员的巡检,是石油化工生产企业的日常维护和管理工作,主要任务就是对设备进行调节、维修,对于发现的问题及时解决,以保证设备的正常运行,为石油化工生产企业创造良好的生产条件。 (2)注意改善、创新传统的设备维修管理方式 随着科学技术的不断发展,石油化工设备在不断的更新升级及设备自动化体系的逐步完善,传统意义上的维修管理方式已然不再适应当前企业的发展,为了适应石油化工企业的发展需要,设备检修管理方式必须先进、科学、合理。所以创新设备维修管理方式势在必行,现代化工企业迫切需要一种更先进、更科学、更合理的设备维修管理方式,并且同时提倡预防性维修理念,能够对问题及早发现、及时解决,提倡对新技术、新工艺以及新材料合理应用,做到防患于未然,从而保证石油化工企业设备的正常运行。 (3)采用同步检修与协同检修的策略 化工设备运行一定周期之后,应该对设备进行定期停车,然后进行系统内部检修与维护。由于石油化工设备布置密集而且数量较多,所以在进行检修时所耗费的时间长,就算经历了长时间的检修也不可能完成对所有设备的整修,主要还是受到检修力量和技术水平的限制。在对石油化工设备检修时,应该根据不同类别设备的特点,选择检修时间相近的设备进行分批检修,避免其他设备参与停车检修。而对于检修周期较短的设备,则应该采用协同方式来进行检修,这样能够降低由于设备检修时间长,对企业生产带来的影响。 所谓的同步检修主要是指检修时间、检修周期、检修类别上实现同步。所谓的协同检修主要是指在处理某一设备问题时,充分利用此次停车的机会,协同处理同一单元、统一子系统或总系统的其它设备问题。所谓的停车大修主要是指在总系统运行一段时间以后,系统全面停车,对系统内的设备集中进行大修。大修有一定的条件限制,一是停车时间、维修力量的限制;二是受设备种类、质量及运行环境条件的限制,决定它们的大修周期不可能完全统一,只能分批进行检修。因此可对同一系统内种类相同、检修周期相近的设备实施分批大修,尽量错开每批设备之间的大修时间。 (4)要对化工设备做好日常的维护和保养 现在企业的维修理念更多的是采用预防为主的维修方式,加强对设备的维护与保养,确保设备的良好性能与工作状态,起到防患于未然的效果是搞好设备维修工作的基础。在石油化工设备巡回检查过程中应该做好细节工作,对于设备零件的松动、出现奇怪的摩擦声音及异常响声的状况,要及时进行维修和处理,把设备隐患扼杀在萌芽状态,减少或消灭事故,确保设备的正常运行。加强设备日常维护与保养,能够有效的预防安全事故,能够确保石油化工企业的安全生产。

化工设备的腐蚀与防护论文

化工设备的腐蚀与防护论文 摘要:腐蚀是材料时效的重要形式之一。化工设备在生产过程中因化学或电化学反应的存在而出现腐蚀现象。设备的腐蚀若不能及时进行相关的防护措施,会成为企业正常生产的重大安全隐患之一,给企业带来严重的经济损失或是人员伤亡。化工设备的腐蚀与防护问题是化工企业必须考虑的重大问题,本文对设备的腐蚀原因进行的简要分析并提出了相关的防腐措施。 关键词:化工设备;腐蚀;防护 一、设备腐蚀的重大危害分析 由于腐蚀现象无处不在,由腐蚀造成的国民经济损失占其总值的.5%左右。在化工原料生产企业,这个比重还会增加两倍。在化工生产企业,设备的腐蚀与防护控制已成为企业生产过程中成本控制的重要因素之一。若对设备的腐蚀不能做好相应的防护措施,则很容易发生因设备腐蚀损坏而造成的停车现象,影响企业的正常生产,给企业带来相应的经济损失。有统计显示,当设备停车更换腐蚀部件或做相应的维护次数达到100此时,其产生的费用或给企业带来的直接、间接经济损失的综合与企业进行生产活动的总投资相当。由此可见,企业对化工设备的腐蚀与防护问题必须给予足够的重视。 二、设备腐蚀类型分析 1. 按腐蚀机理分类 若按腐蚀机理来说,金属设备的腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀两类。化学腐蚀和电化学腐蚀的主要区别就是腐蚀过程中有无腐蚀电位产生。只有非电解质溶液与设备表面接触而发生的腐蚀称为化学腐蚀,这种情况不是很常见,金属只有在高温干燥气体或甲醇等非电解质溶液中才会发生,非金属材料也只有在符合化学动力学规律的前提下才会发生化学腐蚀。 材料的另一种腐蚀形式电化学腐蚀则是很常见,金属在各种能发生电化学反应的酸、碱、盐溶液或超市的空气、土壤甚至工业用水中都会发生电化学腐蚀现象。金属的电化学腐蚀速率较快,腐蚀危害较大,是企业重点预防的腐蚀类型。 2. 按破坏形态分类 设备受腐蚀而损坏的形态可以分为全面腐蚀和局部腐蚀两种。 全面腐蚀在是设备的金属表面由于和电解质溶液或空气的接触而发生的整体的、均匀的腐蚀。设备的全面腐蚀会使其厚度减少,但一般都是可以控制和预防的。在设备的设计过程中,一般都会综合考虑其使用环境和使用寿命老来设计设备的厚度或采取相应的防腐措施。

石油化工设备防腐蚀管理制度

中国石油化工集团公司设备防腐蚀管理制度 (试行) (征求意见稿) 二00四年十二月二十日

目录 第一章总则 (1) 第二章管理职责 (2) 第三章防腐蚀设计 (4) 第四章工程施工 (5) 第五章使用与维护 (6) 第六章腐蚀检查与监测 (7) 第七章工艺防腐蚀管理 (9) 第八章检查与考核 (10) 第九章附则 (11)

设备防腐蚀管理制度 第一章总则 第一条为加强石油化工设备防腐蚀管理工作,确保生产装置安全、稳定、长周期运行,特制定本制度。 第二条本制适用于集团公司、股份公司所属炼化生产和销售企业,其它企业可参照执行。 第三条凡受到生产工艺中腐蚀介质或工业大气、冷却水、土壤等腐蚀的各类设备、管道、建构筑物等(以下统称“设备”)。都必须采取相应的防腐蚀措施。 第四条设备防腐蚀管理工作是设备管理的重要环节,是延长设备使用寿命的重要手段。生产、技术、设计、工程、检修、研究和供应等部门及使用单位应积极参与和配合设备管理部门做好设备的防腐蚀管理工作。 第五条各企业要制定设备防腐蚀管理制度,建立健全管理机构和落实责任制,必须有分管领导负责防腐蚀管理工作。设备管理部门是设备防腐蚀工作的归口单位,应有专职技术人员负责管理工作,与使用单位以及生产、技术、设计、工程、检修、研究、供应等部门形成完整的设备防腐蚀管理网络。

第二章管理职责 第六条分管领导管理职责 全面负责防腐蚀管理工作,组织制定企业设备防腐蚀管理规划,及时听取防腐蚀管理工作情况的汇报,检查防腐蚀工作的进展情况,对重大的设备防腐蚀问题做出决定。 第七条设备管理部门职责 (一)负责本企业设备防腐蚀归口管理工作,组织或参与防腐蚀设备、设施、措施的设计审查、施工、质量验收,负责使用维护和检查维修等工作的全过程管理。 (二)负责贯彻执行国家有关规定和集团(股份)公司有关防腐蚀管理制度,并结合本企业情况制定设备防腐蚀管理制度。 (三)应设专职的技术人员,做好设备防腐蚀工作计划、方案的制定和技术管理工作。 (四)针对设备防腐蚀工作中出现的问题,积极组织有关部门、使用单位和科研单位进行研究、攻关,不断提高设备防腐蚀管理工作的水平。 (五)负责本企业设备防腐蚀管理工作情况的检查、考核,并及时向主管领导和上级主管部门汇报工作情况。 (六)负责对工艺防腐蚀措施的实施效果进行跟踪、检查和监督,及时将结果反馈给工艺技术管理部门,并上报主管领导。 第七条生产技术管理部门职责

石油化工设备维护检修规程_通用设备1解剖

石油化工设备维护检修规程 第一册 通用设备

目录 1、石油化工设备润滑管理制度 (SHS 01002—2004) (3) 2、压力容器维护检修规程 (SHS 01004—2004) (17) 3、工业管道维护检修规程 (SHS 01005—2004) (30) 4、管式加热炉维护检修规程 (SHS 01006—2004) (47) 5、塔类设备维护检修规程 (SHS 01007—2004) (59) 6、管壳式换热器维护检修规程 (SHS 01009—2004) (68) 7、空气冷却器维护检修规程 (SHS 01010—2004) (76) 8、常压立式圆筒钢制焊接储罐维护检修规程 (SHS 01012—2004) (80) 9、离心泵维护检修规程 (SHS 01013—2004) (101) 10、电动往复泵维护检修规程 (SHS 01015—2004) (109) 11、齿轮泵维护检修规程 (SHS 01017—2004) (116) 12、离心式风机维护检修规程 (SHS 01022—2004) (123) 13、轴流式风机维护检修规程 (SHS 01023—2004) (130) 14、罗茨鼓风机维护检修规程 (SHS 01024—2004) (139) 15、变速机维护检修规程 (SHS 01028—2004) (147) 16、设备及管道保温、保冷维护检修规程 (SHS 01032—2004) (160)

1、石油化工设备润滑管理制度 SHS 01002-2004

目次 1 总则 (5) 2 设备润滑管理职责 (5) 3 油品的贮存与保管 (6) 4 油品的发放 (6) 5 润滑用具的管理与使用 (6) 6 润滑油品的使用 (7) 7 设备润滑加油(脂)标准 (7) 8 废油品回收 (8) 附录A 设备润滑用油的选择(补充件) (9) 附录B 设备润滑五定指示表(参考件) (14) 附录C 常用润滑油新旧名称(牌号)对照(参考件) (15)

腐蚀环境种类

环境种类 大气腐蚀环境 1.农村大气农村大气是最洁净的大气,空气中不含强烈的化学污染,主要含有有机物和无机物尘埃等。影响腐蚀的因素主要是相对湿度、温度和温差. 2.城市大气城市大气的主要污染物主要是城市居民生活所造成的大气污染,如汽车尾气、锅炉排放的SO2等。实际上,很多大城市往往也是工业城市,或者是海滨城市,所以大气环境污染的相当复杂。 3.工业生产区大气工业生产区所排放的污染物含有大量的SO2、H2S等含硫化合物,所以工业大气环境最大的特征是含有硫化物。他们易溶于水,形成的水膜成为强腐蚀介质,加速金属的腐蚀。随着大气相对湿度和温差的变化,这种腐蚀作用更强。很多石化企业和钢铁企业往往非常大,可以形成一个中等城市规模,大气质量相当差,对工业设备和居民生活造成的污染极其严重。 4.海洋大气其特点是空气湿度大,含盐分多。暴露在海洋大气中的金属表面有细小盐粒子的沉降。海盐粒子吸收空气中的水分后很容易在金属表面形成液膜,引起腐蚀。在季节或昼夜变化气温达到露点是尤为明显。同时尘埃、微生物在金属表面的沉积,会增强环境的腐蚀性。所以海洋大气对金属结构的腐蚀性比内陆大气,包括乡村大气和城市大气要严重的多.海洋的风浪条件、离海面的高度等都会影响到海洋大气腐蚀性。风浪大时,大气中的水分含盐量高,腐蚀性增加。据研究,离海平面7~8m处的腐蚀最强,在此之上越高腐蚀性越弱。雨量的大小也会影响腐蚀,频繁的降雨会冲刷掉金属表面的沉积物,腐蚀会减轻。相对湿度升高会使海洋大气腐蚀加剧。一般热带腐蚀性最强,温带次之,两级最弱。中国最典型的处于海洋腐蚀环境中的是杭州湾跨海大桥,地处亚热带海洋性季风气候。 5.处于海滨的工业大气环境,属于海洋性工业大气,这种大气中既含有化学腐蚀污染的有害物质,又含有海洋环境的海盐粒子。2种腐蚀介质的相互作用对混凝土的危害更大。 淡水腐蚀环境 混凝土碳化模型 国内外学者提出了许多混凝土碳化深度预测模型,这些模型大致可分为两类:一类是基于试验数据或实际结构的碳化深度实测值,采用数学统计或神经网络等方法拟合得到的经验模型;另一类为基于碳化反应过程的定量分析建立的理论模型。 灰色理论 它是一门研究信息部分清楚、部分不清楚并带有不确定性现象的应用数学学科。传统的系统理论,大部研究那些信息比较充分的系统。对一些信息比较贫乏的系统.利用黑箱的方法,也取得了较为成功的经验。但是,对一些内部信息部分确知、部分信息不确知的系统,却研究得很不充分。这一空白区便成为灰色系统理论的诞生地。在客观世界中,大量存在的不是白色系统(信息完全明确)也不是黑色系统(信息完全不明确),而是灰色系统。因此灰色系统理论以这种大量存在的灰色系统为研究而获得进一步发展。 基本观点 (1)灰色系统理论认为,系统是否会出现信息不完全的情况、取决于认识的层次、信息的层次和决策的层次,低层次系统的不确定量是相当的高层次系统的确定量,要充分利用已知的信息去揭示系统的规律。灰色系统理论在相对高层次上处理问题,其视野较为宽广; (2)应从事物的内部,从系统内部结构和参数去研究系统。灰色系统的内涵更为明确具体;

化工设备的腐蚀与防腐蚀措施

化工设备的腐蚀与预防腐蚀措施 【摘要】随着经济的发展,对化工产品的需求不断增加,越来越多生产设备的运行超出设计能力,因而目前对化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。许多专家认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保证。 【关键词】化工设备;腐蚀;防腐蚀 随着经济的发展,对化工产品的需求不断增加,越来越多生产设备的运行超出设计能力,因而目前对全球的化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。许多专家认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保证。 腐蚀破坏到处可见,腐蚀事故频频发生,这除了因腐蚀本身所具有的自发性质外,很大程度上是因为人们对腐蚀的危害性估计不足,对腐蚀防护的重要意义认识不深,对腐蚀与防护科学缺乏应有的知识,没有采取防腐蚀措施、或采取的防腐蚀措施不当所致。 1.1腐蚀的分类 腐蚀:材料与周围环境发生作用而被破坏的现象。 腐蚀按材料种类分为金属腐蚀和非金属腐蚀。 腐蚀按表面形貌分为全面腐蚀和局部腐蚀;局部腐蚀又有小孔腐蚀、应力腐蚀破裂、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、磨损腐蚀等等; 金属腐蚀按机理可分为物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀等。

物理腐蚀:材料单纯物理作用的破坏,一般是由溶解、渗透引起的,如熔融金属容器的溶解,高温熔盐、熔碱对容器的溶解渗透。 化学腐蚀:金属与非电解质直接发生化学作用引起的破坏。腐蚀过程是纯氧化-还原反应,腐蚀介质与金属表面的原子直接碰撞而形成腐蚀产物,反应中无电流产生,符合化学动力学规律。 电化学腐蚀:金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏。反应过程中有阳极失去电子和阴极获得电子以及电子的流动(电流),历程符合电化学动力学规律。 1.2腐蚀的危害与控制腐蚀的意义 腐蚀遍及国名经济的各个领域,从日常生活到工农业生产,从普通技术到尖端科学,都存在腐蚀问题。由于腐蚀,大量材料变成废料(每年因腐蚀报废的钢铁约占年产量的30%,其中2/3可回收,其余完全变为废物),设备失效,甚至造成灾难性事故。 2010年1月26日,世界钢铁协会25日公布了09年世界粗钢总产量为12亿1972万吨,其中约3.6亿吨因锈蚀将报废,且其中1.2亿吨将彻底变为不可回收的废物。按09年全年均价4500元/吨计算,损失5400亿元。我国2000年用Hoar法调查结果 部门直接腐蚀损失(亿元) 化工300 能源部门(电力、石油、煤)172.1 建筑部门(公路、桥梁、铁路)1000

材料腐蚀的分类

材料腐蚀的分类 材料腐蚀类别与相应机理 金属和它所处的环境介质之间发生化学、电化学或物理作用,引起金属的变质和破坏,称为金属腐蚀。腐蚀现象是十分普遍的。从热力学的观点出发,除了极少数贵金属Au、Pt 等外,一般材料发生腐蚀都是一个自发过程。金属很少是由于单纯机械因素(如拉、压、冲击、疲劳、断裂和磨损等)或其他物理因素(如热能、光能等)引起破坏的,绝大多数金属的破坏都与其周围环境的腐蚀因素有关。 1.1金属的高温氧化腐蚀 1.1.1高温氧化腐蚀概念 在大多数条件下,使用金属相对于其周围的气态都是热不稳定的。根据气体成分和反应条件不同,将反应生成氧化物、硫化物、碳化物和氮化物等,或者生成这些反应产物的混合物。在室温或较低温干燥的空气中,这种不稳定性对许多金属来说没有太多的影响。因为反应速度很低。但是随着温度的上升,反应速度急剧增加。这种在高温条件下,金属与环境介质中的气相或凝聚相物质发生化学反应而遭受破坏的过程称高温氧化,亦称高温腐蚀。 从广义上看,金属的氧化应包括硫化、卤化、氮化、碳化,液态金属腐蚀,混合气体氧化,水蒸气加速氧化,热腐蚀等高温氧化现象;从狭义上看,金属的高温氧化仅仅指金属(合金)与环境中的氧在高温条件下形成氧化物的过程。 1.1.2高温氧化腐蚀机理 研究金属高温氧化时,首先应讨论在给定条件下,金属与氧相互作用能否自发地进行或者能发生氧化反应的条件是什么,这些问题可通过热力学基本定律做出判断。 金属氧化时的化学反应可以表示成: Me (s)+O 2(g)→MeO 2(g) 对该式来说: 可知,只要知道温度T 时的标准自由能变化值,即可得到该温度下的金属氧化物分解压,然后将其与给定条件下的环境氧分压比较就可判断金属氧化反应式的反应方向。 在一个干净的金属表面上,金属氧化反应的最初步骤是气体在金属表面上吸附。随着反应的进行,氧溶解在金属中,进而在金属表面形成氧化物薄膜或独立的氧化物核。在这

论化工设备的腐蚀与防护示范文本

论化工设备的腐蚀与防护 示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

论化工设备的腐蚀与防护示范文本使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 化工设备是人类生活当中必不可少的工业设备,其对 于人类生活水平的提高有着重要的推进作用。在日常使用 过程中,因为外部环境影响、内部化学药品侵蚀、使用方 法上选择以及使用年限过长等因素的促在,很容易造成化 工设备的腐蚀。这种化工设备腐蚀的情况出现,不仅会降 低化工设备的使用效果,还会带来极大的安全隐患,做好 对化工设备的防护工作,降低化工设备的腐蚀情况对于我 国化工事业的发展有着重要的作用。笔者结合实践工作经 验,在本文当中对化工设备的腐蚀因素进行分析,并探讨 了提高化工设备防护水平的策略。 在化工设备的实际工作当中,化工设备在工作时自身 所产生的化学腐蚀、外部环境的侵蚀、使用方法及维护方

法选择不当等因素都会为化工设备的腐蚀创造条件或实现对腐蚀的催化,一旦化工设备腐蚀到一定程度,那么化工设备的工作性能就必然会降低,腐蚀情况严重的还会导致化工设备的报废,想要保证化工设备的工作状态,实现化工产业的发展,做好化工设备的腐蚀防护工作势在必行。 1.化工设备腐蚀的因素分析 在化工产业当中,化工设备的腐蚀情况较为常见,其属于化工设备的合理损耗,根据对化工设备实际使用情况来看,导致化工设备腐蚀因素可以分为内部因素和外部因素两个层面。从内部原因来看,化工设备以金属材质为主,而金属自身的化学属性较为活跃,其在企业使用过程中,工作环境必须与化工生产介质发生接触,如酸、碱、高温、高压、不均匀应力等都极易发生金属腐蚀情况。从外部原因来看,化工设备的使用环境、使用方法及日常维护都会在不同程度上为化工设备的腐蚀创造条件。尽管化

化工设备的腐蚀与防腐蚀措施通用版

解决方案编号:YTO-FS-PD891 化工设备的腐蚀与防腐蚀措施通用版 The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed T o Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

化工设备的腐蚀与防腐蚀措施通用 版 使用提示:本解决方案文件可用于已经体现出的,或者可以预期的问题、不足、缺陷、需求等等,所提出的一个解决整体问题的方案(建议书、计划表),同时能够确保加以快速有效的执行。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。 【摘要】随着经济的发展,对化工产品的需求不断增加,越来越多生产设备的运行超出设计能力,因而目前对化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。许多专家认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保证。 【关键词】化工设备;腐蚀;防腐蚀 随着经济的发展,对化工产品的需求不断增加,越来越多生产设备的运行超出设计能力,因而目前对全球的化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。许多专家认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保证。 腐蚀破坏到处可见,腐蚀事故频频发生,这除了因腐蚀本身所具有的自发性质外,很大程度上是因为人们对腐蚀的危害性估计不足,对腐蚀防护的重要意义认识不深,

石油化工设备维护检修规程 化工设备

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石油化工设备维护检修规程 第三册 化工设备 中国石油化工集团公司 修订 中国石油化工股份有限公司 中国石化出版社

中国石油化工集团公司文件 中国石化炼[2004]497号 关于印发《石油化工设备 维护检修规程》的通知 各生产企业、股份公司各分(子)公司: 现将修订后的《石油化工设备维护检修规程》印发给你们,请认真遵照执行,该《规程》白发布之日起施行,原《石油化工:设备维护检修规程》(中石化[1992]生字69号)同时废止。 该《规程》由中国石化出版社出版。各企业要认真做好征订工作,除具体负责设备维护检修及管理人员工作需要外,企业分骨经理(厂长)、有关处室,车间.检维修单位负责人以及有关技术人员均应做到人手一套相关专业的规程,车间班组也应配备相关专业的单行本。 《规程》施行中遇到的具体问题,要及时核专业分别报股份公司炼油事业部(通用、炼油、电气、仪表)、化工事业部(化工、化纤、化肥)和集团公司炼化企业经营肯理部(电站、供排水、空分)。 该《规程》未包括的设备,各企业可根据本单位实际自行制订相应规程。 中国石抽化工集团公司 二OO四年六月一十一日 主题词:印发设备规程通知

中国石油化工集团公司办公厅 2004年6月22日印

《石油化工设备维护检修规程》修订编制说明 由原中国石油化工总公司生产部1992年组织编制完成、中国石化出版社旧3年出版印发各石化企业试行的(石油化工设备维护检修规程》(以下简称(规程》),在加强石化企业设备管理、搞好维护和科学校修、提高设备的可靠度、延长装置运行周期、确保“安、稳、长、满、优”生产方面起到了一定的作用,探受石化企业的好评。 该《规程》出版试行以来,迄今已有十个年头。十年来,随着石油化工技术的进步.石油化工设备维护检修技术得到了较大的发展;随着新装置、新设备的不断增加,原《规程》需要扩大它的涵盖面;随着新r艺、新技术的应用、装置检修由原来的“—年一修”提高到目前的两年、三年甚至更长的检修周期,对设备的正常维护、科学检修提出了更高的要求;随着我国有关压力容器,计量管理、劳动安全等方面新法规和条例的颁布,原《规程》部分内容已不适应新的要求。因此,无论在洒盖面还是技术内容上,原《规程》已不能满足石化企业目前设备维护检修工作的需要。 为进一步完善《规程》,更科学地指导企业石油化工设备的维护检修工作、不断提高设备维护检修质量和设备管理水平、适应装置长周期运行的要求,以实现企业效益的最大化,中国石油化工集团公司和股份公司总部决定对原《规程》组织有关企业进行一次修订。

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