腐蚀案例介绍剖析

稀油
馏分中沸点温度 ℃
2008年精蜡厂原油评价报告
含硫曲线说明
南阳稠油的硫含量在190℃前随着沸点的升高而降低，190--240℃硫含量基
本不变， 240--390℃硫含量增加较快，腐蚀逐渐增大， 390--470℃硫含量 逐渐降低，随后逐渐增加。硫含量在 395℃以前随沸点的升高而增加，在
395℃时达一峰值为 1790μg/g ，随后下降至 460℃出现谷底 1570μg/g ，随
2008年精蜡厂原油评价报告
南阳稠油和稀油的含硫量曲线
图3 1970 1880 1790 1700 1610 1520 1430 1340 1250 硫含量曲线
稠油
硫含量μ g/g
1160 1070 980 890 800 710 620 530 440 350 260 170 80 -10 50 80 110 140 170 200 230 260 290 320 350 380 410 440 470 500 530
混合原油 混合原油 60.9：39.1 68：32 11.85 8.57 8.18 <0.05 2.33 11.21 9.47 6.81 <0.05 1.96
金属 μg/g
温度范围 第一关键组分 密度20℃,㎏/m3 K值 温度范围 第二关键组分 密度20℃,㎏/m3 K值 原油类别
250~275℃ 250~275℃ 830 830.15 11.86 11.84 395~425℃ 395~425℃ 892.68 890.79 12.73 11.97 低硫中间 低硫中间 基 基
混合稀油 IBP-130 IBP-180 3.40 7.47 718.0 739.0 1b 1a 1.0 0.7 25 42 0.00047 0.00043 1 0.40 0.51 —— 36 43.96 27.54 55.51 57.67
稠油 IBP-180 0.39 791.6 —— 3.8 750 —— 9.92 ——
后随沸点的升高而逐渐增大； 南阳混合稀油的硫含量比稠油低，140℃前硫含量较低，140--380℃硫含量
随沸点逐渐增加，380--440℃逐渐降低，然后增加。硫含量在375℃以前随
沸 点 的 升 高而 增 加 ， 在 375℃ 时 ， 达一 峰 值 840μg/g ， 随 后 呈 波 动 状 至 435℃时，出现谷底660μg/g，随后随沸点的升高而逐渐增大。
（三）腐蚀案例
初步结论：
1Cr5Mo中为Cr含量4-6,15CrMo中Cr含量≤1，抵抗高温硫腐蚀的作用随着 Cr含量的增高而增强。因此，用错材质为本次爆裂事故的主要原因。 工艺管道的走向：反应釜与换热器之间标高差距较大，导致流体在弯头处 流速较快，导致冲刷作用明显。
装置原设计材质标准低：主要装置设备材质均为碳钢，对原料油变化适应 性差，整体防腐蚀能力弱；2009年对常减压装置进行材质升级，但是很不 彻底，存在较多腐蚀薄弱环节； 防腐蚀技术装备落后：现有手段为工艺防腐结合定点测厚和腐蚀探针（点 数有限且连续运行性能不稳定），无法及时准确反映装置关键设备和管线 的腐蚀情况，预防和控制能力差。
混合60.9：39.1 混合68：32 IBP-180 IBP-180 4.7 5.2 742 739.68 0.8 65 0.77 59
0.81
0.73
分析：该处原料中含有腐蚀介质硫。
（三）腐蚀案例
测厚情况：
弯头处：原始壁厚8mm
3.9mm 1.8mm 2.0mm
（三）腐蚀案例
测厚情况：
分析：该装置自建成后运行至今，工艺及设备均未经过改动，装置负荷比 符合设计要求。在此温度下，管内存在气液两相。且现场弯头及管道走向
是向下，存在冲刷可能；
（三）腐蚀案例
重整料及直馏汽油馏分的性质（即进改质装置原料性质）
原油品种 温度范围℃ 收率 m% 密度 (20℃) kg/m3 铜片腐蚀（50℃，3h） 氮含量 μg/g 硫含量 μg/g 硫醇硫 m% 实际胶质 mg/100ml 酸度 mgKOH/100ml 辛烷值 芳烃（三苯）潜含量 芳烃收率指数N＋2A
（一）原油性质
原油品种
Fe Ni V Na Cu
稀油
8.29 13.5 0.6 <0.05 0.3 250~275℃ 816.1 12.03 395~425℃ 882.5 12.08 低硫石蜡中间 基
稠油
17.4 0.9 20.0 <0.05 5.5 250~275℃ 860.0 11.43 395~425℃ 908.4 11.74 低硫环烷中 间基
2008年精蜡厂原油评价报告
南阳稠油和稀油的酸度曲线
图6
410 390 370 350 330 310 290 270
酸
度
曲
线
稠油
酸度KOHmg/100ml
250 230 210 190 170 150 130 110 90 70 50 30 10 -10 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510
（三）腐蚀案例
2014年8月10日，我厂汽油芳构化装置反应釜高温油气至E102原料汽化器 BIU600-2.64/2.97-85-6/25-4管线在二层平台上方弯头处（DN150）处发
生爆裂，高温油气大量喷出，噪音强烈，导致装置立即停工。现场查看保
温处冲开，看到弯头处有一孔洞，直径约80mm，边缘不规则，可见明显减 薄。
（一）原油性质
原油品种 ㎏/m3 80℃ 运动粘度㎜2/s 100℃, 凝点 ℃ 残炭 m% 酸值 mgKOH/g 蜡含量 m% 胶质 m% 沥青质 m% 硫含量 m% 氮含量 m% 水含量 m% 盐含量 mgNaCl/L 密度 20℃ 稀油 882.2 10.89 7.845 31 4.06 0.159 26.91 8.57 0.10 0.129 0.37 0.04 23.14 稠油 混合原油 混合原油 60.9：39.1 68：32 897.99 26 29 5.01 0.92 23.75 10.28 0.116 0.16 0.46 0.16 24.70 933.5 901.57 957.4（40℃） 45.69 12.5 21 27 7.02 5.21 2.53 1.08 17.05 23.1 13.90 10.7 0.15 0.12 0.225 0.17 0.66 0.48 0.41 0.18 28.00 25.04
直管段：整体减薄，厚度均≤3mm，原始壁厚7mm
分析：为整体的均匀减薄。
（三）腐蚀案例
管内：
管内存有大量片状焦炭状物 质，测量出该物质中铁含量 为37.5%。
打开保温时焦炭涌出， 占据管道内空间约1/3
（三）腐蚀案例
光谱分析：
检测部位 弯头1 弯头2 直管 Cr 0.91 0.85 0.97 Mn 0.74 0.85 0.55 Mo 0.57 0.6 0.54 Ti 0.99 0.78 Zn 1.43 1.23 Fe 95 95.43 97.94 11-4 Cr 显示材质
百度文库
2008年精蜡厂原油评价报告
原油评价结论（腐蚀性角度）： 精蜡厂现阶段加工原油为中质原油，硫含量较低（平均 为0.17%），酸值较高（平均为1.58mgKOH/g，极端值 达到2.53mgKOH/g），N含量、金属离子中Ni、V含量 较高。为典型的低硫高酸原油。
精蜡厂原料油酸值变化趋势
南阳原油性质变化曲线
南阳石蜡精细化工厂
加工高酸低硫原油腐蚀案例
（一）精蜡厂原油性质
（二）精蜡厂腐蚀现状及采取措施 （三）精蜡厂腐蚀案例
1
（一）原油性质
•我厂加工的原油为河南油田开采的魏岗原油、采油一厂稀油 和采油二厂稠油混合的南阳混合稀油和混合稠油。
•正常情况下，加工的稀油与稠油比例为68：32，极端情况为 61：39。
1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年
酸值 硫含量（%）
随着河南油田的深度开采，原油劣质化情况严重，我厂原料油酸值逐渐升高， 预计未来酸值将继续上升。
（二）精蜡厂腐蚀现状及应对措施
原料油性质变化：现阶段加工原料油酸值比装置原设计防护值上升了3.16 倍，含硫量、金属离子含量、含盐量均有所增加 ；
（三）腐蚀案例
光谱分析：
分析：由此可见，现场管道实际材质为15CrMo ，而不是原图纸要求的1Cr5Mo，存在使用材质错误问题。
（三）腐蚀案例
初步结论： 属于高温硫腐蚀，在API581中温度很高的情况下，即使硫的含量不高，腐 蚀速率也较大。使用时间四年，年腐蚀速率超过1.5mm/a。（通常认知高 温硫腐蚀发生在240℃-500℃之间，那在530℃情况下，活性硫是否存在？ 或者在腐蚀行为中起到多大的作用？或者是在高温情况下非活性硫发挥了 较大的作用？） 采取措施：在本次大修中整体更换为1Cr5Mo材质，且初步商定三年一换。 （两者材质存在不同，但在此种环境下1Cr5Mo能否坚持一个周期？）
稀油
馏分中沸点温度
℃
2008年精蜡厂原油评价报告
酸度曲线说明
南阳稠油的酸度在 250℃前不到 10KOHmg/100ml， 250--370℃随沸点的增加
而增加较快，在370--410℃酸度逐渐降低，而后又逐渐升高。小于250℃时酸
度波动变化不大，在8 mgKOH/100ml左右，之后迅速增加，至370℃时出现 一 高 峰 为 348mgKOH/100ml ， 后 下 降 ， 在 415℃ 时 至 谷 底 250mgKOH/100ml，之后再次随沸点升高迅速上升。 南阳混合稀油的酸值比较低，均在 20 KOHmg/100ml以下。因此，环烷酸的 腐蚀主要从270℃以后逐渐加大，对应的是常减压装置E1019出口之后管线及 设备。小于 200℃的窄馏分酸度较低，都小于 1mgKOH/100ml ，之后逐渐增 加 ， 至 350℃ 时 为 14.88mgKOH/100ml ， 在 380℃ 时 达 到 一 峰 值 0.182mgKOH/g ，随后降低，于 430℃降至 0.12mgKOH/g ，之后逐渐增加， 到520℃时达到最高，为0.193mgKOH/g。
（三）腐蚀案例
（三）腐蚀案例
装置情况：2010年5月，改质装置搬迁，对相应管线进行了更换。查询图
纸S2010550-艺-1工管表，显示：该管段材质为1Cr5Mo，为∅159×7.1无缝 钢管，设计压力为0.88MPa，设计温度为543℃，介质：高温油气。破裂的
弯头为90E（L）150Ⅱ-Sch40长半径无缝弯头，材质1Cr5Mo。