连续重整拔头油管线泄漏原因分析
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２０１６年第３３卷第６期
石油化工腐蚀与防护ｃｏＲＲｏｓＩｏＮ＆ＰＲＯＴＥｃＴｌ０Ｎ
ｌＪＮ ＰＥＴＲＯｃＨＥＭ Ｊｃ＾Ｌ
ＩＮＤＬｊｓＴｍ’失效分昕黾前命评估
连续重整拔头油管线泄漏原因分析
林 猛１，牛迎战１，杨
阳２，呼立红２
（１．中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司，辽宁抚顺１１３０００； ２．沈阳中科韦尔腐蚀控制技术有限公司，辽宁沈阳１１０１８０）
Ｌｉ嚣
（）
Ｓｊ
Ｓ
Ｉ：ｌ
ｎ 卯 盯
漏 占一 Ａ 附 近 漏 占一 Ｂ 附 近
勰 硒
引
—
０
ｌ
巧 ”
０
∞
∞
彤
一
如 吣
由于管线倾斜，剪切力较大，从内壁可见虽然腐蚀
减薄严重，但是内壁腐蚀附着物较少，也证实了这 一点，即流动加速了腐蚀…。 由于原料没有经过脱水和脱硫处理，因此当
龉
ｍ
Ｏ
Ｏ
对内表面收集的产物作ｘ射线衍射分析 （ｘＲＤ），此产物宏观上主要为红褐色，且质地较 硬。ｘＲＤ分析结果显示，其主要成分为Ｆｅ：Ｏ，・ ｘＨ：０和钙镁铁的复杂化合物。
ｍｍ×４．５ ＭＰａ。
沿着漏点的环向平面范围内进行测厚，在漏 点附近厚度为２ ｍｍ，沿着环向逐步向漏点的正 对面推进测量，最厚处厚度为４．４ ｍｍ。即在漏点 附近，接触介质一侧厚度较薄。依据漏点附近的 壁厚计算，年腐蚀速率达到Ｏ．２８ １．２宏观观察 将管线进行对剖，其内表面形貌见图２。漏
ｍ瑚／ａ。
ｍｍ。管线操作温度６０℃，操作压力１．７
点Ａ所处的内表面可以观察到有较厚的黄褐色
腐蚀产物，且质地较硬。清除产物后，可观察到深 浅不一的腐蚀坑。而在漏点附近观察管线内表面 局部有较密集的腐蚀坑，但内表面其他区域未见 明显的腐蚀产物附着。漏点Ｂ位置也可见附近 区域明显的深浅不一的腐蚀坑，但腐蚀坑及附近 区域均未见明显的腐蚀产物附着。 １．３材质分析 连续重整拔头油管线材质分析结果见表２。 由表２可知，拔头油管线材质化学成分符合ＧＢ／
２７２５６６９０ｌ＠ｑｑ．ｃｏｍ ５５
（ａ）漏点Ａ
（ｂ）漏点Ｂ
图２内壁宏观形貌
表２材质分析结果
”，％
１．４金相检验 在漏点Ａ的纵截面取样进行金相样品制作， 经过打磨、抛光及蚀刻后，金相组织见图３。可见 其组织为铁素体加珠光体，未见异常。 ２分析与讨论 从宏观观察和测厚数据可见，管线的破坏形 式主要是由于腐蚀减薄，导致局部不能承受管线 内压而发生穿孔泄漏。管线的主要减薄部位为管 线的下方，穿孔部位管线的壁厚最薄为２ ｍｍ，而 管线原始壁厚为４．５ ｍｍ。管线的材质为２０号 钢，材质检测结果表明材质无问题，另观察管线内 部金相组织，主要为铁素体加珠光体，未见异常。 分别对两个泄漏点的内壁和外壁的局部进行 表面成分分析，可见内表面检测到的元素除了管 线本体材料Ｆｅ和Ｍｎ外，主要包含的腐蚀敏感元 素包括Ｓ，ｃｌ和Ｏ等。其中０质量分数较高，内
腐蚀作用。
关键词：连续重整拔头油穿孔点蚀
某石化公司储运厂的拔头油管线的安装是依 山而走，此管线自１９９６年投用以来一直运１５年８月发现有腐蚀减薄和泄漏。泄漏点
主要在管线的“爬坡段”下部。后对漏点进行了 补漏处理，漏点所在位置有防护板，其中防护板一 侧满焊。经过一段时间运行后，原泄漏部位又出 现泄漏（漏点Ａ）。在对该漏点进行加强处理时， 在距离此漏点约３０ ｃｍ处发现了另一处漏点（漏 点Ｂ）。 泄漏管线内部介质主要为重整拔头油（Ｃ，至 Ｃ。），用于乙烯裂解的原料，过程中无脱水，无脱 硫。管线材质为２０号钢，规格为西１０８
图３漏点Ａ的纵截面金相组织
表面ｓ质量分数最高为１．２５％，Ｃｌ质量分数最高 为０．６４％。从腐蚀形貌上观察，管线内壁存在较
１．５能谱分析和Ｘ射线衍射分析 对泄漏点内表面元素做能谱分析，结果见 表３。
表３内表面元素能谱分析结果
ｆ “，％ 、１ｎ
多密集的腐蚀坑，因此说明腐蚀破坏主要来源于
内表面，从内壁元素分析可知腐蚀破坏与Ｓ，Ｃｌ和 溶解氧密不可分，即与内部介质有关。其次泄漏 管段位于管线上坡管段的下方，此处流速较大，且
中有较高的Ｏ含量，在管线内壁也明显发现其腐
仍发生泄漏，与堵漏后流体发生改变，容易产生湍
流现象，使得此处的腐蚀更加严重，因此又发生了 泄漏。 ３结论及建议 （１）拔头油管线的材质为２０号钢，管线的内
蚀产物铁锈的存在，因此也说明管线内部发生了 吸氧型的电化学腐蚀。金属在酸性很弱或中性溶
液里，空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发
生的电化学腐蚀，叫吸氧腐蚀。
Ｆｅ一２ｅ＝Ｆｅ２＋ ２Ｈ２０＋０２＋４ｅ＝４０Ｈ一
部金相组织为铁素体加珠光体，未见异常；拔头油
管线的泄漏主要是由于管线腐蚀减薄至无法承受 管线内压而发生的腐蚀穿孔。 （２）管线减薄的机制属于均匀腐蚀和局部点 蚀；拔头油管线发生腐蚀减薄和穿孔的主要原因
出现密集点蚀坑的主要原因是水中的Ｃｌ一能 优先地有选择地吸附在金属表面氧化膜上，把氧 原子排挤掉，然后和氧化膜中的阳离子结合成可 溶性氯化物，结果在新露出的基体金属的特定点 上生成小蚀坑，即点蚀核。继续长大就出现点蚀 坑。蚀坑内金属表面处于活态，电位较负，蚀坑外 金属表面处于钝态，电位较正，形成微电池。此时 的金属阳极溶解是一种自催化过程。阳极反应是 碳钢中的铁在蚀孔内溶解，生成金属铁离子，造成 蚀孑Ｌ内正电荷过量，结果使Ｃｌ一迁移到蚀孑Ｌ内以 维持溶液的电中性。因此蚀孔内会有高浓度的
摘要：某石化厂的拔头油管线出现了腐蚀泄漏现象。通过宏观观察、材质分析、金相检验 和能谱分析等手段对失效原因进行了检测分析。结果表明，拔头油管线发生腐蚀减薄和穿孔 的主要原因是由于进入管线前没有脱水脱硫等工艺，导致管线内部存在ｃｌ，ｓ和溶解氧等溶 于水形成较强的腐蚀环境，在流速大及湍流的部位金属表面无法形成有效的氧化膜，加剧了
管线内介质流量为５０ Ｌ／ｈ。为了查明泄漏原因， 特进行了检测分析。 ｌ试验检测 １．１超声波测厚 测厚部位见图１，测厚结果见表１。
Ｔ６９９—１９９９《优质碳素结构钢》中关于２０号钢的
材质规定。
收稿日期：２０１６一０８—１０；修改稿收到日期：２０１６—１０—２４。
图ｌ测厚点示意
作者简介：林猛（１９７４一），高级工程师，毕业于辽宁工学院 机械制造专业，现主要从事炼化设备管理工作。Ｅ—ｍａｉｌ：
有水存在时，会发生如下反应：
Ｆｅ＋２ＨＣｌ—＋ＦｅＣｌ２＋Ｈ２
当有硫化氢存在时，则又引起如下反应：
Ｆｅｃｌ，＋Ｈ，ｓ—＇ＦｅＳ
ｌ
＋Ｈｃｌ
１１ｅＳ＋２ＨＣｌ—÷ｆ‘ｅＣｌ２＋Ｈ２Ｓ
２Ｆｅ（ＯＨ）３—｝Ｆｅ２０３＋３Ｈ２０ 其次，在泄漏点Ａ处泄漏后进行加强处理后
同时，从能谱结果还可以观察到，其表面成分
石油化工腐蚀与防护ｃｏＲＲｏｓＩｏＮ＆ＰＲＯＴＥｃＴｌ０Ｎ
ｌＪＮ ＰＥＴＲＯｃＨＥＭ Ｊｃ＾Ｌ
ＩＮＤＬｊｓＴｍ’失效分昕黾前命评估
连续重整拔头油管线泄漏原因分析
林 猛１，牛迎战１，杨
阳２，呼立红２
（１．中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司，辽宁抚顺１１３０００； ２．沈阳中科韦尔腐蚀控制技术有限公司，辽宁沈阳１１０１８０）
Ｌｉ嚣
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如 吣
由于管线倾斜，剪切力较大，从内壁可见虽然腐蚀
减薄严重，但是内壁腐蚀附着物较少，也证实了这 一点，即流动加速了腐蚀…。 由于原料没有经过脱水和脱硫处理，因此当
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对内表面收集的产物作ｘ射线衍射分析 （ｘＲＤ），此产物宏观上主要为红褐色，且质地较 硬。ｘＲＤ分析结果显示，其主要成分为Ｆｅ：Ｏ，・ ｘＨ：０和钙镁铁的复杂化合物。
ｍｍ×４．５ ＭＰａ。
沿着漏点的环向平面范围内进行测厚，在漏 点附近厚度为２ ｍｍ，沿着环向逐步向漏点的正 对面推进测量，最厚处厚度为４．４ ｍｍ。即在漏点 附近，接触介质一侧厚度较薄。依据漏点附近的 壁厚计算，年腐蚀速率达到Ｏ．２８ １．２宏观观察 将管线进行对剖，其内表面形貌见图２。漏
ｍ瑚／ａ。
ｍｍ。管线操作温度６０℃，操作压力１．７
点Ａ所处的内表面可以观察到有较厚的黄褐色
腐蚀产物，且质地较硬。清除产物后，可观察到深 浅不一的腐蚀坑。而在漏点附近观察管线内表面 局部有较密集的腐蚀坑，但内表面其他区域未见 明显的腐蚀产物附着。漏点Ｂ位置也可见附近 区域明显的深浅不一的腐蚀坑，但腐蚀坑及附近 区域均未见明显的腐蚀产物附着。 １．３材质分析 连续重整拔头油管线材质分析结果见表２。 由表２可知，拔头油管线材质化学成分符合ＧＢ／
２７２５６６９０ｌ＠ｑｑ．ｃｏｍ ５５
（ａ）漏点Ａ
（ｂ）漏点Ｂ
图２内壁宏观形貌
表２材质分析结果
”，％
１．４金相检验 在漏点Ａ的纵截面取样进行金相样品制作， 经过打磨、抛光及蚀刻后，金相组织见图３。可见 其组织为铁素体加珠光体，未见异常。 ２分析与讨论 从宏观观察和测厚数据可见，管线的破坏形 式主要是由于腐蚀减薄，导致局部不能承受管线 内压而发生穿孔泄漏。管线的主要减薄部位为管 线的下方，穿孔部位管线的壁厚最薄为２ ｍｍ，而 管线原始壁厚为４．５ ｍｍ。管线的材质为２０号 钢，材质检测结果表明材质无问题，另观察管线内 部金相组织，主要为铁素体加珠光体，未见异常。 分别对两个泄漏点的内壁和外壁的局部进行 表面成分分析，可见内表面检测到的元素除了管 线本体材料Ｆｅ和Ｍｎ外，主要包含的腐蚀敏感元 素包括Ｓ，ｃｌ和Ｏ等。其中０质量分数较高，内
腐蚀作用。
关键词：连续重整拔头油穿孔点蚀
某石化公司储运厂的拔头油管线的安装是依 山而走，此管线自１９９６年投用以来一直运１５年８月发现有腐蚀减薄和泄漏。泄漏点
主要在管线的“爬坡段”下部。后对漏点进行了 补漏处理，漏点所在位置有防护板，其中防护板一 侧满焊。经过一段时间运行后，原泄漏部位又出 现泄漏（漏点Ａ）。在对该漏点进行加强处理时， 在距离此漏点约３０ ｃｍ处发现了另一处漏点（漏 点Ｂ）。 泄漏管线内部介质主要为重整拔头油（Ｃ，至 Ｃ。），用于乙烯裂解的原料，过程中无脱水，无脱 硫。管线材质为２０号钢，规格为西１０８
图３漏点Ａ的纵截面金相组织
表面ｓ质量分数最高为１．２５％，Ｃｌ质量分数最高 为０．６４％。从腐蚀形貌上观察，管线内壁存在较
１．５能谱分析和Ｘ射线衍射分析 对泄漏点内表面元素做能谱分析，结果见 表３。
表３内表面元素能谱分析结果
ｆ “，％ 、１ｎ
多密集的腐蚀坑，因此说明腐蚀破坏主要来源于
内表面，从内壁元素分析可知腐蚀破坏与Ｓ，Ｃｌ和 溶解氧密不可分，即与内部介质有关。其次泄漏 管段位于管线上坡管段的下方，此处流速较大，且
中有较高的Ｏ含量，在管线内壁也明显发现其腐
仍发生泄漏，与堵漏后流体发生改变，容易产生湍
流现象，使得此处的腐蚀更加严重，因此又发生了 泄漏。 ３结论及建议 （１）拔头油管线的材质为２０号钢，管线的内
蚀产物铁锈的存在，因此也说明管线内部发生了 吸氧型的电化学腐蚀。金属在酸性很弱或中性溶
液里，空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发
生的电化学腐蚀，叫吸氧腐蚀。
Ｆｅ一２ｅ＝Ｆｅ２＋ ２Ｈ２０＋０２＋４ｅ＝４０Ｈ一
部金相组织为铁素体加珠光体，未见异常；拔头油
管线的泄漏主要是由于管线腐蚀减薄至无法承受 管线内压而发生的腐蚀穿孔。 （２）管线减薄的机制属于均匀腐蚀和局部点 蚀；拔头油管线发生腐蚀减薄和穿孔的主要原因
出现密集点蚀坑的主要原因是水中的Ｃｌ一能 优先地有选择地吸附在金属表面氧化膜上，把氧 原子排挤掉，然后和氧化膜中的阳离子结合成可 溶性氯化物，结果在新露出的基体金属的特定点 上生成小蚀坑，即点蚀核。继续长大就出现点蚀 坑。蚀坑内金属表面处于活态，电位较负，蚀坑外 金属表面处于钝态，电位较正，形成微电池。此时 的金属阳极溶解是一种自催化过程。阳极反应是 碳钢中的铁在蚀孔内溶解，生成金属铁离子，造成 蚀孑Ｌ内正电荷过量，结果使Ｃｌ一迁移到蚀孑Ｌ内以 维持溶液的电中性。因此蚀孔内会有高浓度的
摘要：某石化厂的拔头油管线出现了腐蚀泄漏现象。通过宏观观察、材质分析、金相检验 和能谱分析等手段对失效原因进行了检测分析。结果表明，拔头油管线发生腐蚀减薄和穿孔 的主要原因是由于进入管线前没有脱水脱硫等工艺，导致管线内部存在ｃｌ，ｓ和溶解氧等溶 于水形成较强的腐蚀环境，在流速大及湍流的部位金属表面无法形成有效的氧化膜，加剧了
管线内介质流量为５０ Ｌ／ｈ。为了查明泄漏原因， 特进行了检测分析。 ｌ试验检测 １．１超声波测厚 测厚部位见图１，测厚结果见表１。
Ｔ６９９—１９９９《优质碳素结构钢》中关于２０号钢的
材质规定。
收稿日期：２０１６一０８—１０；修改稿收到日期：２０１６—１０—２４。
图ｌ测厚点示意
作者简介：林猛（１９７４一），高级工程师，毕业于辽宁工学院 机械制造专业，现主要从事炼化设备管理工作。Ｅ—ｍａｉｌ：
有水存在时，会发生如下反应：
Ｆｅ＋２ＨＣｌ—＋ＦｅＣｌ２＋Ｈ２
当有硫化氢存在时，则又引起如下反应：
Ｆｅｃｌ，＋Ｈ，ｓ—＇ＦｅＳ
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１１ｅＳ＋２ＨＣｌ—÷ｆ‘ｅＣｌ２＋Ｈ２Ｓ
２Ｆｅ（ＯＨ）３—｝Ｆｅ２０３＋３Ｈ２０ 其次，在泄漏点Ａ处泄漏后进行加强处理后
同时，从能谱结果还可以观察到，其表面成分