[从业资格考试]2012年容器检验师-黄辉--大型炼厂装置管道腐蚀机理及检验技术.pdf

大型炼厂装置管道 腐蚀机理及检验技术 中国特种设备检测研究院 黄 辉 黄 辉 主要内容 1 炼厂腐蚀环境及设备常见的腐蚀形式 22  低温低温 （＜（＜230230℃℃））环境中炼油设备的腐蚀环境中炼油设备的腐蚀 33  高温高温 （（240240—500500℃℃））环境中炼油设备的腐蚀环境中炼油设备的腐蚀 4 其它环境中炼油设备的腐蚀 5  常减压装置管道腐蚀及控制 6 炼厂装置管道检验技术 1 炼厂腐蚀环境及设备常见的腐蚀形式 1.1 引言引言 石油化石油化工是我国国民经济的支柱产业是我国国民经济的支柱产业，，在国民经济的发展中在国民经济的发展中 占据着重要的地位。然而在石油加工过程中存在着一系列严重 的腐蚀问题，它直接影响着企业的安全生产和运转周期：生产 设备因腐蚀所造成的事故及装置的被迫停设备因腐蚀所造成的事故及装置的被迫停工，则使企业在经济则使企业在经济 上蒙受巨大的损失。 目前我国石油化工的腐蚀特点可以概括为：(1)腐蚀的来源 目前我国石油化工的腐蚀特点可以概括为：(1)腐蚀的来源 增多(环烷酸、硫、各种无机盐、有机盐、氯和氰等)；(2)腐 蚀的类型增多 受影响的装置增多；( )与环烷酸相 硫影响 蚀的类型增多，受影响的装置增多；(3)与环烷酸相比硫影响 到的生产装置更多、部位更宽，不但在高、低温区，而且在上、 下游装置上都会发生腐蚀。这些情况对防腐蚀技术提出了更高 的要求 的要求。 1.2 炼厂介质腐蚀性分析 主要接触介质是原油，原油主要组成是各种烷烃、环烷烃 和芳香烃。常含杂质，如无机盐、硫化物、氮化合物、有 机酸机酸、氧氧、二氧化碳和水分等氧化碳和水分等。 此外在原油炼制中加入的水分、氢气及酸碱化学药品也会 形成腐蚀介质形成腐蚀介质 ，这些腐蚀介质在加工过程的高温这些腐蚀介质在加工过程的高温、高压苛高压苛 刻环境中会和金属材料发生较强的腐蚀反应，从而导致生 产装置的设备腐蚀。 产装置的设备腐蚀。 1.3 原油性质与原油腐蚀性强弱的定性判断 主要的烃类是烷烃、环烷烃和芳香烃三种，含琉、含氧和含 氮化合物通称为非烃类化合物，常以胶状和沥青状物质的形 态存在于原油中态存在于原油中。 衡量原油的性质指标：主要有密度、粘度、馏程、凝点、含 蜡量蜡量、沥青质沥青质、胶质胶质、残碳值残碳值、水分水分、含盐量含盐量、闪点闪点、灰分灰分 、机械杂质等。 从腐蚀和防护角度考虑，可从原油性质的下列四个数值来初 从腐蚀和防护角度考虑，可从原油性质的下列四个数值来初 步判定原油腐蚀性的强弱： 1）盐含量2）硫含量3）酸值4 ）含氯量。 1.4 原油中的腐蚀性介质及其对设备的腐蚀 1.氯化物:乳化液悬浮在原油中，这些水分都含有盐类。主要 有氯化钠、氯化镁和氯化钙。此外也可能含有少量的硫酸盐 。氯化镁和氯化钙受热水解的反应式是氯化镁和氯化钙受热水解的反应式是 1.4 原油中的腐蚀性介质及其对设备的腐蚀 2.含硫化合物:硫化物的腐蚀作用与温度有直接的关系。硫化物对设备的 腐蚀与温度之间具体存在以下关系： (1)T(1)T＜＜120120℃℃，硫化物未分解硫化物未分解 ，在无水在无水情况情况下对设下对设备备无腐蚀无腐蚀 ，但当含水时但当含水时 ，形成炼厂各装置中H2S—H20型腐蚀； (2)120℃＜T＜240℃，原油中硫化物未分解，对设各无腐蚀。 (3)240℃＜T＜340℃，硫化物开始分解，生成H2S，对设备属蚀也开始, 并且随着温度的升高腐蚀加重。 (4)340℃＜T＜400℃ H2S开始分解为H2和S 此时对设备腐蚀的反应 (4)340℃＜T＜400℃，H2S开始分解为H2和S，此时对设备腐蚀的反应 式为： 1.4 原油中的腐蚀性介质及其对设备的腐蚀 (5)426＜T430 ℃，高温硫时设备腐蚀最快。 (6)T(6)T＞＞480480℃℃,硫化硫化 氢氢接近于完全分解接近于完全分解 ，腐蚀率下降腐蚀率下降。 (7)T＞500℃，不是硫化物的腐蚀范