【正文】 蝕機(jī)理：原油加工中引入的氫和各種化學(xué)反應(yīng)生成的氫也是造成煉油設(shè)備高溫部位腐蝕的主要原因。在這些腐蝕環(huán)境中，高溫高壓氫不僅直接腐蝕金屬成為氫侵蝕的破壞形式，還能對(duì)高溫硫化氫的腐蝕起一定的促進(jìn)作用。在高溫下硫化氫對(duì)鋼的腐蝕為：其中硫化氫的濃度對(duì)金屬的腐蝕率有一定的影響。這是因?yàn)镠2S使鐵變成了FeS，而H2又使FeS還原為鐵，當(dāng)H2：H2S為一定比值時(shí)，達(dá)到熱動(dòng)力平衡，兩種反應(yīng)均不發(fā)生，即無腐蝕。在高溫高壓此腐蝕環(huán)境下，氫也具有強(qiáng)烈的腐蝕作用。由于脫碳和內(nèi)部裂紋的共同作用，使鋼的機(jī)械性能產(chǎn)生永久性的損害，不僅降低了鋼的屈服強(qiáng)度和沖擊韌性，而且還降低了鋼材的相對(duì)收縮率。純鐵素體中固溶的碳與鋼中溶解的氫也能生成甲烷：C+4(H)→CH4同時(shí)引起滲碳體的分解:Fe3C→3Fe+C因此，高溫H2+H2S型的腐蝕是H2和H2S共同作用的結(jié)果。溫度大于250℃時(shí)，可使用鉻鉬鋼(僅有H2存在)及Crl3型或奧氏體不銹鋼(抗H2+H2S腐蝕)。因此，在具體的生產(chǎn)過程中應(yīng)注意：(1) 根據(jù)H2和H2S的操作條件，合理選用碳鋼、鉻鉬鋼或不銹鋼。(3)為防止奧氏體不銹鋼產(chǎn)生連多硫酸的應(yīng)力腐蝕破裂，在停工時(shí)，應(yīng)立即堿洗設(shè)備，以中和酸性物質(zhì)(連多硫酸)和洗去氯等。停工檢修后開工氮?dú)庠噳簳r(shí)，發(fā)現(xiàn)泄漏。經(jīng)分析認(rèn)為高溫H2+H2S (H2S～10000ppm)，與鉻鉬鋼反應(yīng)器殼體反應(yīng)生成 FeS，在歷次停工時(shí)遇有空氣中Ｏ2和H20轉(zhuǎn)化為H2SxO6(連多硫酸)，從而引起不銹鋼管的應(yīng)力腐蝕開裂。管束均為1Cr18Ni9Ti，其中換2／1管φ193，換2／2管φ253。管內(nèi)走反應(yīng)產(chǎn)物油、氫、硫化氫，進(jìn)口溫度310℃，出口溫度220℃，)，1975年5月檢修，兩臺(tái)管束更新。管子破裂均占總數(shù)的50％。管外壁有大量的點(diǎn)、坑蝕痕跡，也有大量的橫裂紋，而管內(nèi)壁還是比較光滑的。％～％，～／100ml，總氮98ppm，～)，開工初期加入了CS2(催化劑硫化時(shí)用)。②裂紋主要是橫裂紋并由外向內(nèi)發(fā)展且無塑性變形，斷口是脆性斷裂。③應(yīng)力來源為制管過程中的冷拔，管束制造中的穿管及運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的熱膨脹等。上述斷裂可以認(rèn)為是CS2起主導(dǎo)作用的硫化物應(yīng)力腐蝕破裂。腐蝕部位：高溫氧化較嚴(yán)重的部位有：再生器外溢流管和內(nèi)溢流管、檢修平臺(tái)及旋風(fēng)分離器拉筋；反應(yīng)器粗旋風(fēng)分離器外部、旋風(fēng)分離器料腿拉桿等。高流速催化劑磨蝕較嚴(yán)重的部位有：再生器分布管(板)、旋風(fēng)分離器灰斗及翼閥、大煙道雙動(dòng)滑閥及煙道擋板；反應(yīng)器分布管、旋風(fēng)分離器灰斗及翼閥等。腐蝕機(jī)理：在催化劑的再生過程中，為了使焦炭盡可能燃燒得完全一些，Ｏ2的供應(yīng)量總是有些過剩，因此煙氣中總有一定量的剩余Ｏ2存在。這兩種化合物，組織致密，附著力強(qiáng)，阻礙了氧原子進(jìn)一步向鋼中擴(kuò)散，對(duì)鋼起到保護(hù)作用。這些氧原子與鐵生成另一種形式的氧化物——FeＯ。此外，在再生煙氣條件下，鋼不僅會(huì)產(chǎn)生氧化，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生脫碳，使鋼中的碳被氧化后生成二氧化碳和一氧化碳離開金屬表面，其結(jié)果使鋼鐵表面的固溶碳減少，影響了鋼鐵的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)也降低了鋼鐵的疲勞極限和表面硬度。隨反應(yīng)油氣和再生煙氣流動(dòng)的催化劑，不斷沖刷著構(gòu)件 的表面，使構(gòu)件大面積減薄，甚至局部穿孔。高溫氧化、催化劑磨蝕防護(hù)措施此環(huán)境的防護(hù)主要是從材料上解決，輔助于平穩(wěn)操作，具體為：(1)對(duì)于高溫?zé)煔獾母g，主要防護(hù)措施是采用非金屬襯里和耐蝕金屬。雙層襯里使用效果好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工工序多，施工質(zhì)量特別重要，尤其是在設(shè)備和管線的幾何形狀發(fā)生變化(如過渡段、彎頭及轉(zhuǎn)角處)和龜甲網(wǎng)接頭處，施工應(yīng)特別小心。為了克服雙層襯里的這些缺點(diǎn)，國(guó)外現(xiàn)已改用鋼纖維增強(qiáng)的單層襯里，國(guó)內(nèi)也已研制成功，正在逐步推廣使用。這種襯里整體性較好，易于修補(bǔ)，隔熱性雖比雙層襯里略低，但在允許范圍內(nèi)，因此，將是今后的發(fā)展方向。當(dāng)正常操作溫 度在650℃及其以下時(shí)，對(duì)一些較次要且易于更換的構(gòu)件，可以使用Cr5Mo或 15CrMo；當(dāng)正常操作溫度超過650℃時(shí)，則應(yīng)考慮抗氧化性能更好的鋼材 (1Crl8Ni9等)，但應(yīng)采用合適的熱補(bǔ)償措施；對(duì)于再生器的一、二級(jí)旋風(fēng)分離器，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，又是關(guān)鍵設(shè)備，所以不論操作溫度是否超過650℃，均須采用1Cr18Ni9鋼制造；對(duì)于提升管及沉降器系統(tǒng)中的非受力或受力很小的構(gòu)件，因在無氧條件下工作，一般均可使用碳素鋼；(2)一、二級(jí)旋風(fēng)分離器人口處油氣或煙氣的線速度，一般均在15～25m／s 范圍內(nèi)，夾帶催化劑的氣體進(jìn)入旋風(fēng)分離器后，不斷地沖刷器壁，使其受到劇烈的沖蝕和磨蝕。目前國(guó)內(nèi)多采用磷酸鋁一剛玉襯里，國(guó)外常用AA22和AR400兩種材料； (3)分離器的料腿也是嚴(yán)重磨蝕的部位。防護(hù)方法是提高制造和安裝質(zhì)量，保證閥板的密封性能，必要時(shí)可在閥板上堆焊一層硬質(zhì)合金； (5)對(duì)于直接遭受催化劑沖刷的管線彎頭，可采用“氣墊’’式結(jié)構(gòu)，即在氣流的前方，設(shè)計(jì)一段“盲腸”，形成一個(gè)死區(qū)(氣墊)，以防止高速氣流的直接沖刷； (6)三級(jí)旋風(fēng)分離器的分離單管，氣流速度非常高，雖催化劑濃度很低，但磨損相當(dāng)嚴(yán)重，但因直徑很小，不能襯里，一般采用滲硼的辦法，提高其表面硬度； (7)主風(fēng)分布管(板、環(huán))內(nèi)雖是不帶催化劑的空氣，但由于空氣出口線速很高，在噴嘴(孔)的周圍形成渦流，卷吸著催化劑沖刷噴嘴及其附近的金屬材料，使其遭受嚴(yán)重磨損。同時(shí)，對(duì)于大直徑的分布環(huán)可在其外表面包上耐磨襯里材料，使整個(gè)噴嘴埋在耐磨材料中。 腐蝕、防腐實(shí)例（1）勝利煉油廠再生器旋風(fēng)分離器料腿拉筋（φ1145，20鋼滲鋁）經(jīng)417天使用后，滲鋁層完好無損，而同部位φ1145，20鋼卻氧化嚴(yán)重，氧化皮很厚，并減薄穿孔。采用聲φ50105(mm)的環(huán)狀試件，試驗(yàn)溫度為800℃，在茂福爐中加熱，800℃恒溫24h后，隨爐自然冷卻稱重，用精密天平測(cè)定氧化增重量。而未經(jīng)滲鋁的碳鋼母材(圖片正中)則明顯增重，試環(huán)的厚度變大，產(chǎn)生裂紋；同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)的1Cr18Ni9Ti鋼環(huán)也發(fā)生了一定程度的氧化，顏色變黑。（十）冷卻水腐蝕與防腐主要腐蝕設(shè)備、機(jī)理和部位冷卻水的腐蝕是煉油裝置生產(chǎn)操作中常見的問題。腐蝕部位：在煉油廠，無論是使用海水或淡水作冷卻水，在水浸式、浮頭列管式和套管式的冷卻器上都可以見到冷卻水的腐蝕。冷卻器的焊接及脹口部位和較活潑金屬構(gòu)件是腐蝕的重點(diǎn)。腐蝕機(jī)理：冷卻水的腐蝕是與結(jié)垢密切相關(guān)的，水質(zhì)的優(yōu)劣對(duì)設(shè)備的腐蝕有直接的 影響。(1)垢下腐蝕：煉油廠的循環(huán)冷卻水由于水質(zhì)的不穩(wěn)定及使用到一定的濃縮倍數(shù)后很容易產(chǎn)生結(jié)垢，盡管對(duì)冷卻水的水質(zhì)指標(biāo)和濃縮倍數(shù)進(jìn)行著控制，但在冷卻器的工況條件下徹底杜絕冷卻水的結(jié)垢是很難做到的。但是，通常生成的垢膜并非這種理想狀態(tài)，因此，這就為金屬的(垢下)腐蝕創(chuàng)造了條件。垢下腐蝕是由于冷卻水中的溶解氧在水相與垢相中的濃度不同而形成了氧濃差電池所產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕。 溶解氧的作用是在體系中產(chǎn)生氧去極化作用： 溶液中的氧含量越高，在水、垢兩相中濃度差越大，則陰陽(yáng)兩極的電位差也越大，F(xiàn)e越易與氧生成Fe2+，亦即腐蝕產(chǎn)物Fe(OH)2，垢層越厚，則越易在垢下產(chǎn)生腐蝕，向深處發(fā)展直至穿孔。失效的主要原因是由于不銹鋼的應(yīng)力腐蝕破裂造成了泄漏。對(duì)于奧氏體不銹鋼，水中的Cl到一定程度就會(huì)使表面的鈍化膜局部發(fā)生點(diǎn)蝕。據(jù)資料介紹溶液中含數(shù)十個(gè)ppm的Cl即可能引起應(yīng)力腐蝕破裂，Cl濃度越高，奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕破裂的敏感性越大。在冷凝冷卻器的入口管端，由于換熱管溫度較高，同樣存在氯化物應(yīng)力腐蝕破裂的條件。從大量資料得出的統(tǒng)計(jì)規(guī)律是：溫度在80C左右，臨界氯離子濃度約為1000106左右。而壁溫在100℃以上時(shí)就要特別注意應(yīng)力腐蝕裂紋的發(fā)生。如果水質(zhì)的硬度過大，很容易造成管壁水垢沉積，水垢沉積造成傳熱不佳而使局部過熱，使冷卻水中Cl濃縮，因此應(yīng)力腐蝕裂紋也往往在這些部位發(fā)生。冷卻水腐蝕的防護(hù)措施 (1)加強(qiáng)水質(zhì)管理，嚴(yán)格控制有關(guān)指標(biāo)，以符合工藝規(guī)定要求。 (3)合理設(shè)計(jì)，避免冷卻器中存在死角及不流動(dòng)區(qū)。 (5)采用涂料防止碳鋼冷卻器產(chǎn)生腐蝕。由于1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼在焊接條件下，易出現(xiàn)“刀狀腐蝕”(簡(jiǎn)稱刀蝕)。因此，不銹鋼材質(zhì)的列管和管板焊接后，宜進(jìn)行局部的固溶處理。 腐蝕、防腐實(shí)例石油大學(xué)勝華煉油廠催化裝置分餾塔項(xiàng)冷凝冷卻器采用涂料防腐的使用情況。該系統(tǒng)冷凝器在不采用防腐措施時(shí)使用壽命很短，有時(shí)在周期內(nèi)列管便腐蝕穿孔，被迫更換。但是在前端管程管板處發(fā)現(xiàn)有許多銹瘤，銹瘤大多集中在列管脹焊口附近，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)此處多有未除凈的焊渣，焊渣被冷卻水沖掉后，即暴露是金屬，引起腐蝕。由此可判定這主要是由于施工質(zhì)量欠佳所造成的。寧可累死在路上，也不能閑死在家里！寧可去碰壁，也不能面壁。什么是奮斗？奮斗就是每天很難，可一年一年卻越來越容易。能干的人，不在情緒上計(jì)較，只在做事上認(rèn)真；無能的人！不在做事上認(rèn)真，只在情緒上計(jì)較