炼油装置抗腐蚀设计初探.pdf

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1、炼油装置抗腐蚀设计初探杨华(山东科院天力节能工程有限公司，山东济南250101)摘要：随着我国许多油田开采发展，腐蚀逐步成为制约炼油厂安全平稳生产的主要问题。防腐要从设计开始，只有设计既经济又安全炼油装置，才能确保炼油生产的顺利实现。本文分析了炼油装置的腐蚀现状和成因，并探讨了抗腐蚀设计的要点。关键词：炼油装置；腐蚀；抗腐蚀l炼油装置腐蚀某炼油厂对本厂装置进行检查，发现装置腐蚀问题严重，主要有：1．1减压装置初馏塔塔上部10层塔盘出现低温腐蚀问题；常压塔塔上部10层塔盘出现低温腐蚀问题；初顶空冷器管束及水冷器管束发生低温腐蚀问题，腐蚀严重；减压塔

2、受到腐蚀的部位集中在减底泵出入口管线、阀门及减渣换热器的管束以及壳程出入口阀门，原来8mm的减底泵出口壁厚被腐蚀测仅存3．5ram，减渣换热器芯子的防冲板遭到严重腐蚀，已经不完整了，并且发现很多根管束已经断裂。1．2催化装置催化装置系统的内部设备腐蚀严重，腐蚀部位主要集中在分馏塔中上部塔盘、塔顶部的冷凝和冷却设备、稳定系统换热设备，并且发现管线变得薄如纸片。1．3焦化装置在脱硫装置二硫化物分液罐尾气管线内发现了很多铁锈，这些铁锈造成了管线不通畅问题。1．4硫磺装置(1)硫磺装置F3502的尾气入口线西侧发现了一个1．5平方的漏洞，并且管道已经变得

3、很薄。(2)2013年4月发生了一起严重的爆管事故经检查发现是由于管线受腐蚀变薄造成的。(3)在低压瓦斯分液罐的罐底发现排凝管线变薄的问题，同时在火炬压缩机出口分液罐罐底也发现了同样的问题。(4)火炬压缩机出口冷却器封头处发现已经被腐蚀，并出现泄漏问题。在火炬压缩机出口冷却器换热器底部也发现了同样的问题。(5)低压瓦斯DN600线膨胀节出现腐蚀泄漏问题。上述炼油厂装置的腐蚀状况基本包含炼油厂装置常见腐蚀问题，要特别注意这几方面。2炼油装置腐蚀的原因2．1原油中存在腐蚀性介质炼油厂的原油中不仅有碳、氢元素，还有硫、氮、氧、氯元素和重金属、杂质等，这

4、些贵金属与杂质在炼油生产中转化成了各种具有腐蚀性的介质，引发了炼油装置的腐蚀问题。2．2原料劣质化趋势严重原料劣质化趋势严重主要表现在两方面，首先，从国内自产的过程来看，当前由于国内原油资源开采的深度越来越深，原油的密度和酸值也越来越高，加之我国在开采过程中掺加了助剂，这样就导致了原油质量的下降，劣质的原油对炼油装置的腐蚀性较大。其次，从进口油方面来看，由于国际石油资源紧张，我国进口到的劣质原油比例增加，装置腐蚀的程度也就增加了。2．3部分装置原设计不能满足原料劣质化要求除了外部因素的影响，装置自身质量不过关也是造成装置发生腐蚀的主要原因，一些企

5、业的装置设计不合理，无法承受外部因素带来的不利影响造成装置及其管线被腐蚀。3炼油装置抗腐蚀设计3．1选材炼油装置的材料在使用过程中是否会受环境影响发生腐蚀，是设备是否安全与是否耐久的基础，所以，合理的选材设计特别重要。这个过程里既包括对各类金属材料的选择，也包括对各类非金属材料的选择。选择时考虑的因素众多，主要有以下几个方面：首选要考虑的是材料的力学性能，其次要考虑的是材料的耐腐蚀性能，最后要考虑的是材料的成本与加工工艺性能。3．2结构设计当装置构件的几何形状设计不合理时就会引发热应力、机械应力、积尘积液等一系列问题，这些问题一旦出现就会为腐蚀的

6、发生创造条件，造成装置腐蚀发生的概率上升。所以，对于装置结构应做好防腐蚀设计工作，设计要点如下：(1)装置构件的形状越简单越好；尽装置构件中的缝隙越少越好。(2)不忽视防锈漆的隔离作用，选择优质的防锈漆，确保腐蚀介质与装置构件的分析。在结构设计过程中应当确保任何一面、甚至边角细节都可以涂漆。(3)为避免残余的水分滞留在装置上，在结构设计上要注意尽量不要有向上的容器状凹处，在无法避免的情况下，可以通过设置排水孔来减少水分滞留。(4)缝隙出出现腐蚀的概率较高，因此要特别重视装置构件连接处的夹缝设计。4脱硫装置抗腐蚀设计炼油厂装置较多，由于篇幅有限这里

7、仅对脱硫装置进行分析。4．1吸收系统吸收系统是提供原料气和贫胺液在吸收塔内逆向接触场所的装置，在装置内原料气中的酸性气与贫胺液的有机胺反应生成盐，贫胺液经过对酸性气的吸收转化成了富胺液。它的操作压力与原料紧密联系，一般情况下，干气操作压力取值为0．8MPa，液化石油气脱硫操作压力一般设定为1．7MPa，温度要控制在50℃以下。原材料中的硫化氢和胺溶液中的水发生反应，致使出现了湿硫化氢腐蚀环境，所以吸收系统出现湿硫化氢损伤的概率较大，并且受贫胺液影响，导致生胺应力腐蚀开150I托毒彳碍2015年04月滋糍藤辫≮瀵薯颡黪t▲．一黪誓。i籀糕勰麟黼麟黼

8、瓣翩瓣鬟瓣黎缫斓燃翻——嘲—■翻麟飘麓熊黼裂问题。在吸收系统设计中要以原料性质为基础实施计算，当硫化氢分压大于0．3kPa时，应当选择选