PMI培训资料：加氢类装置设备腐蚀与防护.ppt

腐蚀的定义及分类——局部腐蚀腐蚀的定义及分类——局部腐蚀典型的腐蚀类型——铵盐典型的腐蚀类型——铵盐典型的腐蚀类型——硫腐蚀典型的腐蚀类型——硫腐蚀FeS+O2→Fe+SO2FeS+1/2O2→Fe2O3Fe2O3+3/2O2→Fe2O3+3S设备停工检修时，由于大量空气进入设备内，其氧化反应不断放出热量，造成硫化亚铁自燃。对易发生硫化亚铁自然的设备，先用清洗剂清洗后，再打开设备即可避免自燃。典型的腐蚀类型——硫腐蚀典型的腐蚀类型——硫腐蚀在这些高温硫化物的腐蚀环境部位，碳钢的腐蚀速率都在1.1mm/a以上．在加氢裂化和加氢精致等临氢装置中由于氢气的存在加速H2S的腐蚀，在240℃以上形成高温H2S+H2腐蚀环境，典型例子是加氢裂化装置的反应器、加氢脱硫装置的反应器以及催化重整装置原料精制部分的石脑油加氢精制反应器等。典型的腐蚀类型——硫腐蚀在高温条件下，活性硫与金属直接反应，它出现在与物流接触的各个部位，表现为均匀腐蚀，其中以硫化氢的腐蚀性最强。化学反应如下：H2S+Fe?FeS+HS+Fe?FeSRSH+Fe?FeS+不饱和烃典型的腐蚀类型——硫腐蚀高温硫腐蚀速度的大小，取决于原油中活性硫的多少，但是与总硫量也有关系。当温度升高时，一方面促进活性硫化物与金属的化学反应，同时又促进非活性硫的分解。温度高于240?C时，随温度的升高，硫腐蚀逐渐加剧，特别是硫化氢在350～400?C时，能分解出S和H2，分解出来的元素S比H2S的腐蚀更剧烈，到430?C时腐蚀达到最高值，到480?C时分解接近完全，腐蚀开始下降。典型的腐蚀类型——硫腐蚀高温硫腐蚀，开始时速度很快，一定时间后腐蚀速度会恒定下来，这是因为生成了硫化铁保护膜的缘故。而介质的流速越高，保护膜就容易脱落，腐蚀将重新开始。典型的腐蚀类型——硫腐蚀对于这类腐蚀主要采用材料防腐，相当多的现场经验表明，炼油装置塔体高温部位可选用碳钢+0Cr13或0Cr13Al（SUS405）之类的铁素体不锈钢复合板。0Cr13的铬含量大于11.7%，其合金设计符合n/8规律，有较好的耐蚀性。这种钢与碳钢膨胀系数相近，容易用于复合板的制造。不但较好地抗高温硫腐蚀，而且价格便宜。美国、前西德、伊朗和国内茂名等炼油企业都有长期使用的经验。典型的腐蚀类型——硫腐蚀塔内件则可选用 0Cr13、12AlMoV、碳钢渗铝等，换热器的管束可选用Cr5Mo、碳钢渗铝和0Cr18Ni9Ti。塔体材料也可选择0Cr18Ni10Ti，其耐硫腐蚀和环烷酸腐蚀性要优于0Cr13或0Cr13Al，且加工性好。但0Cr18Ni10Ti抗SCC能力不如0Cr13或0Cr13Al，要控制连多硫酸腐蚀。管线使用Cr5Mo防腐是适宜的，但对于转油线弯头等冲刷腐蚀严重的部位，可选用316L。例如茂名常减压转油线高速段选用Cr5Mo，弯头部位冲刷腐蚀严重，更换为316L后，运行5年情况良好。典型的腐蚀类型——硫腐蚀典型的腐蚀类型——硫腐蚀压力对腐蚀速度没有影响。但在单纯高温氢气中，压力对氢腐蚀则有很大影响。在高温H2S+H2的腐蚀环境中，影响腐蚀速度的主要因素是温度和硫化氢浓度。目前，工程设计依据A.S.Couper和J.W.Gormon曲线估算腐蚀速度来确定材料。一般来讲，在设计温度不大于450?C时，采用18-8Ti奥氏体不锈钢的腐蚀速度是可以接受的。典型的腐蚀类型——硫腐蚀高温硫腐蚀速度的大小，取决于原油中活性硫的多少，但是与总硫量也有关系。当温度升高时，一方面促进活性硫化物与金属的化学反应，同时又促进非活性硫的分解。温度高于240?C时，随温度的升高，硫腐蚀逐渐加剧，特别是硫化氢在350～400?C时，能分解出S和H2，分解出来的元素S比H2S的腐蚀更剧烈，到430?C时腐蚀达到最高值，到480?C时分解接近完全，腐蚀开始下降。典型的腐蚀类型——湿硫化氢腐蚀湿硫化氢腐蚀环境，即H2S+H2O型的腐蚀环境。湿硫化氢环境广泛存在于炼油厂二次加工装置的轻油部位，如硫化催化裂化装置的吸收稳定部分，产品精制装置中的干气及液化石油气脱硫部分，酸性水汽提装置的汽提塔，加氢裂化装置和加氢脱硫装置冷却器、高压分离器及其下游的设备。腐蚀机理在H2S+H2O腐蚀环境中，碳钢设备发生两种腐蚀：均匀腐蚀和湿硫化氢应力腐蚀开裂。开裂的形式包括氢鼓泡、氢致开裂、硫化物应力腐蚀开裂和应力导向氢致开裂。氢鼓泡是由于含硫化合物腐蚀过程析出的氢原子向钢中渗透，在钢中的裂纹、夹杂、缺陷等处聚集并形成分子，从而形成很大的膨胀力。随