PTA装置脱水塔T403入口管线腐蚀分析_李向群.docVIP

PTA装置脱水塔T403入口管线腐蚀分析_李向群 失效分析与寿命评估 石油化工腐蚀与防护Corrosion＆ProtectioninPetrochemicalIndustry2012，29（1）·61· PTA装置脱水塔T403入口管线腐蚀分析 李向群 （中国石油化工股份有限公司仪征化纤股份有限公司，江苏仪征211900） 摘要：介绍了PTA装置溶剂回收系统脱水塔T403入口管线焊缝及基材的腐蚀情况，通过宏观发现入口管线焊缝区发生冲刷腐蚀及化学腐蚀；通过金相与硬度测试及材质成分分和低倍观察， 析，发现入口管基材与焊缝的成分和组织的差异；通过扫描电镜分析和电化学试验等方法分析其各自电化学性能，发现基材的耐蚀性明显地高于焊缝处，从而使得焊缝区容易发生优先腐蚀；加上流体的冲刷腐蚀，使焊缝处逐渐凹下，从而导致经过该处的流体产生湍流，最终加剧该焊缝处的冲刷腐蚀，直到焊缝穿孔。为防止焊缝的优先冲刷腐蚀，应选择耐蚀性略高于至少同于基材耐蚀性PTA的焊缝金属，并对焊后的焊缝表面进行有效的处理，以减少流体对其的重点冲刷。实践证明，装置中，在水与醋酸的环境下，钛材是最好的选择。 关键词：PTA 脱水塔 腐蚀 冲刷 文章编号：1007－015X（2012）01－0061－04 中图分类号：TE986 文献标识码：A PTA装置溶剂回收系统主要通过分离、加热、脱水和精馏等工序回收合乎生产需要的醋酸，涉及 的介质主要是高含量的醋酸。脱水塔T403主要接受来自氧化反应器、结晶器的气相冷凝液和高压吸 并且从不同的塔板收塔来的醋酸溶液等几股进料， 处进入，经脱水塔再沸器E403加热，通过精馏分别 在塔底、塔顶得到合乎生产需要的醋酸和水溶液。通过对T403的整体测厚情况观察没有发现严重减薄，但是从汽提塔T402来的气相入口管线发生严重腐蚀，该管线的材质为317L不锈钢（00Cr19Ni13Mo3）；管内介质为水与醋酸蒸汽，温度为103～133℃；T403塔内压力为26.86（塔顶）～37.66（塔底）kPa。3l7L属于高钼超低碳奥氏体不317L与常规的铬-锈钢，镍奥氏体不锈钢（如304合金）相比，具有更强的抗化学腐蚀能力，更高的延展抗应力腐蚀性能、耐压强度及耐高温性能性、1 ［1］ 入口管焊缝处厚度壁表面只是覆有棕红色锈斑， 明显地薄于管壁，穿孔也发生在焊缝处。T403塔入口管腐蚀形貌见图1 。 图1 Fig．1 T403塔入口管腐蚀形貌 T403towerinletpipecorrosionmorphology 。 从入口管的宏观和低倍分析的结果分析发现入口管内壁受到了管内介质的冲刷腐蚀和水与醋酸蒸汽的化学腐蚀，虽然317L有较高的耐晶间腐蚀和耐点蚀性能，但是在103～133℃，长时间作用也会发生腐蚀。而焊缝处表面不光滑使得发生 收稿日期：2011－10－15；修改稿收到日期：2011－11－29。 宏观和低倍分析 T403塔入口管的腐蚀在入口管法兰结合面 该入口管的接管前面部分是钛材，而筒和内壁上， 体部分接管的材质是317L，发现这次腐蚀主要发 生在筒体接管处。从入口管内壁上割取一块带有作者简介：李向群，（1977－），2001年毕业于连云港化工女， 焊缝的管壁作为T403塔入口管腐蚀分析的样品，高等专科学校（现淮海工学院）化工工艺专业，在公司运行焊缝处明显薄于管壁，颜色呈灰黑色，并已经穿孔；与焊缝连接的管壁上布满大大小小的椭圆形的马蹄坑，表面有少量的棕红色锈斑。入口管外 保障室负责PTA生产中心压力容器、压力管道、安全附件、起重机械等特种设备、常压储罐的专业管理及相关腐蚀管理mail：Lixq－yzhx@sinopec．ocm等工作。E- ·62· 石油化工腐蚀与防护第29卷 腐蚀的速率较管壁高，加上长期冲刷，所以焊缝处腐蚀尤为严重，原来与管壁平齐、厚度相等的焊缝经过冲刷腐蚀后明显地减薄直到穿孔。2 金相分析与硬度测试 从T403塔入口管上截取金相样品，经研磨、 壁基材和焊缝处进行元素成分半定量分析。测定 T403塔入口管壁基材和焊缝的材质成结果表明， Ni-Mo奥氏体不锈钢，但含量和成分虽然都是Cr-详见图3 。分存在差异， 抛光、用10%（质量分数）草酸溶液电解腐蚀后， 观察其金相显微组织并进行硬度测试。T403塔入口管在焊缝处明显地减薄。而入口管外壁由于没有流体的冲刷