常减压蒸馏装置腐蚀的防护措施

2018年07
月
常减压蒸馏装置腐蚀的防护措施
陈朝毅（中海沥青（广东）有限公司，广东湛江524022）
摘要：腐蚀问题是影响常减压蒸馏装置“安、稳、长、满、优”运行的关键性问题，本文结合实际对常减压蒸馏装置腐蚀的防护措施进行探讨分析，为提升常减压蒸馏装置的防腐工作成效，提供指导意义。

关键词：常减压蒸馏；腐蚀；监测；工艺；设备
常减压蒸馏装置是炼油工业石油加工的“龙头”，但是，腐蚀性问题对其危害明显且严重。

因此，对防腐措施更进一步的优化与完善，是目前很多炼油工业常减压蒸馏装置从业人员高度关注的问题。

解决常减压蒸馏装置的腐蚀问题，需要掌握其腐蚀规律，建立腐蚀监测系统掌控装置的腐蚀情况，从而在工艺及设备的防腐策略方面采取科学、合理和有效的防护措施。

1建立腐蚀监测系统
中石化齐鲁分公司胜利炼油厂第Ⅳ套8Mt/a 常减压蒸馏装置投用腐蚀在线监测系统后，及时有效地监测到了常顶空冷器的腐蚀速率从0.07mm/a 快速增加到了0.17mm/a,减顶冷却器腐蚀速率从0.085mm/a 上升到1.000mm/a,该装置根据数据及时地做出相应的防护措施，使得激增的腐蚀可以得到有效的控制，避免了腐蚀事故的发生[1]。

因此，对常减压蒸馏装置腐蚀的监控至关重要。

腐蚀监测系统，采取腐蚀探针、化学分析、超声波测厚、现场挂片等监测技术可以对装置设备及管道的腐蚀状况进行监测，得到冷凝水pH 值、氯离子浓度、铁离子浓度、管线壁厚等反映其腐蚀状况的数据，为装置的工艺防腐和设备防腐提供强有力的指导，消除因腐蚀而引起的事故隐患，保证装置安全平稳的运行。

2加强工艺防腐策略的控制
常减压蒸馏装置的腐蚀主要有塔顶冷凝系统低温轻油部位的H 2S-HCl-H 2O 腐蚀以及操作温度大于220℃的高温重油部位的硫化物腐蚀和环烷酸腐蚀。

针对低温H 2S-HCl-H 2O 腐蚀一般采取“一脱三注”即电脱盐、注中和剂、注缓蚀剂和注水的工艺防腐策略，针对高温硫化物腐蚀和环烷酸腐蚀一般采取在该部位注入高温缓释剂的工艺防腐策略。

其中电脱盐操作的影响因素除了合适的操作温度和电场强度外，主要还有注破乳剂和注水这两方面。

因此本文主要从助剂的控制和水资源的控制这两个方面探讨其工艺防腐策略。

2.1助剂的控制方面
（1）破乳剂的控制。

破乳剂能将原油中乳化状的油水混合物的油和水分离开来。

破乳剂有油溶性和水溶性之分，其注入量一般为50至150ppm 。

油溶性破乳剂的成本较水溶性破乳剂高，但其表面活性和渗透力更强，效果更佳。

中石化镇海炼化分公司在原油罐区及常减压蒸馏装置分别注入E2717型油溶性
破乳剂后电脱盐系统的脱盐率得到明显增强[2],并且油溶性破乳剂溶于油，没有随塔顶排水排出，不会增加污水处理的负担，具有环保性。

因此，油溶性破乳剂是较好的选择。

（2）中和剂的控制。

常减压蒸馏装置过去在中和剂的选择上主要选择价格低廉的无机氨，其能中和塔顶挥发线上的硫化氢和氯化氢，其注入量根据实际情况调整，以控制塔顶排水的pH 值在6.5至7.5间。

在经过多年蒸馏工业的实践发展，选择氨作为中和剂所带来的不良影响也渐渐明显。

中石油大庆炼化分公司3.5Mt/a 润滑油型常减压蒸馏装置，采取无机氨作为中和剂，产生氯化铵积垢，最终造成塔顶馏出线膨胀节腐蚀泄露，在检修技改后其将有机胺取代氨取到了良好的防腐效果[3]。

因此，有机胺作为中和剂是常减压蒸馏装置工艺防腐的趋势，且它的中和性能更强，对初凝区酸腐蚀的抑制效果更佳，而且其和塔顶氢化物中和反应生成的盐类因熔点低而不会产生固体沉积，避免垢下腐蚀带来的严重危害。

（3）缓蚀剂的控制。

应用于低温部位腐蚀的缓蚀剂结合中和剂的配合才能发挥更高效的缓蚀作用，其注量一般控制在10至20ppm 。

应用于高温硫化物腐蚀和环烷酸腐蚀的高温缓蚀剂主要分为有磷系和非磷系两种，其注入量一般控在20至50ppm 。

中海沥青（广东）有限公司80万吨/年沥青润滑油装置(常减压蒸馏原理)在近似的工艺操作条件下，分别使用过济南丰华助剂有限公司生产的含磷配方和无磷配方的FH 型高温缓
蚀剂，使用过程中通过外送检测各注入部位油样的铁离子浓度得到了其不同缓蚀效果的数据（见下表1）,数据及操作实践表明磷系高温缓蚀剂的缓蚀效果要优于非磷系高温缓蚀剂。

但是，选择哪种高温缓蚀剂要充分考虑后续二次加工是否有对磷或其他元素含量的指标控制要求。

表1不同配方下各部位油样的铁离子浓度（单位mg/L ）油样
项目铁离子
201601（含磷）201606（含磷）201804（无磷）
常三
0.40.73.4
减二
31.113.9
减三
50.36.7
减四
1.46.17.6
减一中
0.70.528.2
减二中
0.211.23.9
2.2水资源的控制方面
2.2.1电脱盐系统注水的控制
电脱盐系统注水的作用主要是使得原油中的盐类溶于水中，在电脱盐脱水的同时达到脱除盐类避免腐蚀；且它也让水滴更聚集而更易于分离油和水。

电脱盐注入的水中不能含有大量的盐和碱性物质，其注入的量一般控制在对原油质量分数的4％到6％[4]。

2.2.2塔顶冷凝系统注水的控制
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在塔顶冷凝系统挥发线注水可以起到稀释腐蚀介质的浓度、控制露点发生的位置和溶解结垢的作用。

其注入的水一般有新鲜水、中水、塔顶含硫污水及除盐水。

具体选择哪种水资源需要充分考虑操作工艺的要求及成本的控制。

其注入的水质要合格，注入的量一般控制为馏出量的5％到10％方能达到对腐蚀的控制要求。

中海沥青（广东）有限公司80万吨/年沥青润滑油装置在塔顶注水的控制方面曾有过两个优化:一个是将两塔顶注入的新鲜水换成除盐水，原因是原注入的新鲜水的过高的钙成分和塔顶的助剂形成结垢，导致出现润滑油塔（常压塔）塔顶压力上升、助剂用量增大、防腐效果变差等问题；另一个优化是将沥青塔（减压塔）塔顶注水管线从DN20扩径为DN40，使塔顶的最大注水量从1t/h 提高至4t/h 以上，解决了因注水量偏小导致塔顶排水乳化严重、pH 值波动大且较难控制
等问题，大大提升了塔顶冷凝系统的防腐效果。

3增强设备防腐策略的控制
常减压蒸馏装置的设备防腐策略主要从涂层防腐、材料防腐两个方面着手。

涂层防腐主要应用于塔顶冷凝器上的低温部位腐蚀，其通过喷涂防腐层来隔绝接触而达到防腐目的，而对涂层材料类型的选择需要充分考虑实际操作的要求。

中石化沧州分公司3Mt/a 常减压蒸馏装置塔顶空冷器的防腐涂料原使用耐热温度只有120℃的TH847，因耐热温度低导致出现了蒸汽吹扫时脱落、产生严重结垢的问题，后来该公司通过将耐热温度达到200℃的TH901取代TH847，很好地解决了上述问题[5]。

材料防腐是应对高温腐蚀的重要控制措施，它主要是将材质升级，如选择将316L 不锈钢、Cr5Mo 材质应用于大于220℃操作温度的设备和管道中可以取得很好的防腐效果，当然材质的选择需要充分考虑其腐蚀规律的变化、实际生产操作的要求和成本的预算控制。

4结语
常减压蒸馏装置的安全、平稳和高效的运行，需要对装置的腐蚀状况进行即时全面的监控，需要对装置的腐蚀规律进行细致严谨的掌握，需要对装置的腐蚀问题进行科学合理的处置。

希望本文关于腐蚀防护措施的探析能让常减压蒸馏装置的腐蚀问题可以得到更加完善的解决，让我国的炼油工业更加高速迅猛地发展。

参考文献：
[1]李延详，护洋，赵涛.腐蚀在线监测系统在常减压蒸馏装置上的应用[J].石油化工腐蚀与防护,2013,30(04):51-53.[2]俞东海，严伟丽.常减压蒸馏装置的腐蚀和防护[J]石油化工腐蚀与防护,2010,27(1):17-20+23.[3]钟书明.常减压蒸馏装置腐蚀分析及防护措施优化[J].石油化工设备技术，2012（5）：47-50.[4]唐孟海,胡兆灵编著.常减压蒸馏装置技术问答[M].中国石化出版社,2007:59.
[5]刘传健.常减压装置塔顶腐蚀原因分析及防护[J].安全、
健康和环境,2003,3(9):26-28.
锅炉炉内承压部件的蠕
变分析及寿命计算
陈黎（浙江赛福特特种设备检测有限公司,浙江杭州
310020）
摘要：承压部件是锅炉重要组成，其性能与质量会对锅炉正常运行质量产生直接影响，所以业界学者都加大了对炉内承压部件的研究力度。

而本文也将通过对高温过热器蠕变寿命计算方式的分析，对高温过热器中壁温确定方式展开研究，旨在明确锅炉炉内承压部件蠕变与寿命计算方式，保证锅炉运行安全性与稳定性。

关键词：寿命计算；承压部件；锅炉；蠕变分析；高温过热器蠕变指的是，金属材料在恒荷载与恒温长期作用下，逐渐产生塑性变形的现象。

在高温环境中，蠕变过程会对构件产生较为强烈的影响，会对炉内承压部件正常性能造成破坏，甚至会引发锅炉再热器以及过热器发生爆炸，不仅会使人员、财产安全受到威胁，同时也会对国内发电机组经济安全发展形成遏制。

因此有关人员有必要对炉内承压部件蠕变问题展开深度分析，并要做好相应寿命计算工作，以为锅炉内部承压部件保护与使用控制提供理论数据支持。

1高温过热器蠕变分析与寿命计算方式
目前国内多会通过对时间—温度参数法的运用，完成蠕变分析与寿命计算任务。

由于该项计算方式对于计算参数并没有过高的要求，整体计算过程较为简便，所以能够按照蠕变温度对蠕变断裂寿命进行计算。

在具体计算过程中，技术人员会通过对实验温度进行提升的方式，有效压缩实验时间，因此通常会将时间—温度参数式表示为，相互进行补偿的参数，用f(f,
T)表示，该参数会被表示成为相应应力函数，P （e ）=f(f,T)【1】。

现
阶段该参数式应用较多的是KD 参数式和LM 参数式，而本文在此将以LM
拉森-米勒参数式对炉内承压部件蠕变损耗进行分析，其公式为：
其中C 表示钢材常数，T 表示钢材使用温度，而C 表示刚才蠕断时间。

技术人员可以按照相应金属材料手册，对计算金属材料和其相近材料，在相应温度与应力值下的断裂时间，并要将所调查的数据整理成为p(e)关系公式，要通过预先假设p(e)
经验函数形式的方式，对lg e 多项式进行明确
【2】。

其多项式主
要为：
此式与LM 公式联立后表现为：
而整理成f(f,T,e)的形式为：
40。