一种应用于炼化装置的不锈钢表面处理技术.pdf

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1、应用技术石Corros油ion&P化rotec工tioni腐nPetr蚀ochem与icalI防ndust护ry201l，28(1)。48‘一种应用于炼化装置的不锈钢表面处理技术陈建民(上海洛派克能源工程技术开发公司，海200083)摘要：介绍了一种能提高设备耐蚀性能的不锈钢表面处理技术的研究结果。在常减压装置减压塔的工业应用结果表明，经过表面处理的304不锈钢填料，在高温、多种腐蚀介质共存环境下，经工业装置中的长周期对比运行，具有比316L等不锈钢填料更好的抗蚀能力，可以大大延长设备运行周期，降低设备成本．关键词：塔内构件材

2、料防腐蚀表面技术中图分类号：TGI78文献标识码：B文章编号：1007—015X(2011)Ol一0048—04随着国内炼化产能快速增长，国内已经以加工分分析。进口原油(高硫高酸或含酸原油占据较大比例)为表1保护膜物理性质主，且对装置的运行均提出了三至五年大修的长周项目测试方法测试结果期运行目标，因此设备的抗腐蚀性能成为保证装置保护膜厚度光干涉显微镜法(O．48~0．03)m长周期安全运行的关键性因素。塔器是炼化行业核保护膜组成AES分析O42％(质量分数)心设备．塔是否能够满足高效长周期运行．直接影响到整个装置的正常生产．而

3、塔内构件又是直接接Cr43％f质量分数)触腐蚀性介质的条件最为苛刻的设备部件，因此，Fe14％(质量分数)在塔内构件上应用先进防腐蚀技术，对于提高设备Cr／Fe3抗蚀能力、延长生产周期，具有重大的技术与经济保护膜Lnstron万能拉伸到塑性变形率30％，意义坚牢度试验恒载拉伸机在40倍显微镜下观察无开裂、无脱落分层1表面防腐蚀处理技术保护膜耐热性高温灼烧500-1000oC反复加热、冷却。通过化学一电化学手段在不锈钢表面形成一未发现裂纹(在40倍显微镜下)层致密的保护膜，该保护膜厚度大约为f0．48+0．03)保护膜Q153—

4、3K型冲击重力9．8N。高度5O～txm，保护膜中Cr的质量分数较之基体组成增加1抗冲击性冲击机60cm．在4O倍显微镜下无裂纹倍左右，而Fe的质量分数下降了50％，Mo含量增加1倍，这些金属均以氧化态存在。保护膜具有较分析结果表明：高的硬度，可有效地阻隔腐蚀介质对不锈钢基材的保护膜中的不锈钢致钝的主要元素Cr含量比腐蚀，提高不锈钢的抗腐蚀、抗磨和抗冲刷性能。供货状态的高一倍左右：1．1保护膜物理特性难致钝元素Fe质量分数减少约50％：以0Crl9Ni9(304)为基材，经表面处理而生成含有一定量的抗点蚀元素Mo：的保护膜的物

5、性参数见表1。膜中很少发现不利于抗点蚀的Mn元素。(1)膜厚度：保护膜中元素富贫的改变具有一其中，Cr为三价稳定价态，Mo为六价稳定价定深度，保护膜的厚度大概为100～700nm，是不锈态，Fe为j价稳定价态．Ni也是稳定价态，0含量钢自然氧化层厚度的100～300倍。剖面深度约100nm左右。上述元素含量的改变有(2)膜成分：对不锈钢表面形成的保护膜和供利于抗蚀性能的明显提高。货状态的不锈钢试样采用相同的分析手段进行了收稿日期：2010—06—30；修稿日期：2010—12—20。分析，如用AES俄歇光电子能谱和XPSX光电

6、子作者简介：陈建民(1965一)，男，1987年毕业于河北工业大学能谱作表面元素的定性分析，用XPS作表面元素石油加工专业，高级工程师．长期从事炼油化工工艺工程技的定量分析，用AES和Ar离子溅射作表面剖面成术研究开发及工程设tt-。第1期陈建民．一种应用于炼化装置的不锈钢表而处理技术·49·保护膜中富Cr、含Mo，具有高价态稳定氧化续表2物的其它金属元素，是提高不锈钢材料抗cl腐蚀性能的主要因素。(3)附着性：对试样做拉伸测试，变形率大于30．在40倍立体显微镜下观察试样，未发现开裂、脱落和分层。表明从基材上获得的保护膜与基

7、体有很好的附着性能。(4)热膨胀性能：将试样置于高温试验炉内，其试验温度为500～1000oC，每100oC为一个间隔和取样档次，取样前保温20rain，空冷后用放大镜观察。未发现开裂、分层和脱落。说明保护膜与基体材料有一致的热膨胀性能。为在高温条件下的应用提供了依据。(5)抗冲击性：对试样做冲击试验，冲击重力为9．8N，高度50～6012111，冲击后试样的变形直径为8ram，深度2～3mm。用400倍立体显微镜观察冲击后试样的正反两面．未发现保护膜冲凹处与冲凸处出现裂纹。说明保护膜具有与基体一致的韧性，且在抗强物冲击方面性

8、能优越。测试结果表明，该保护膜完全可以应付加工和数据说明该保护膜在大多数常用介质中稳定使用过程中外力的冲刷、撞击的作用力。在焊接情性良好，在还原性酸(HF／HC1)中、低质量分数HS0况下，除熔合部分以外，保护膜不受破坏。巾尚缺乏稳定性。1．2保护膜化学稳定性1．3保护膜抗腐