乙烯装置裂解炉对流段炉管腐蚀原因分析
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[2] 闫全庆. 裂解炉对流段原料炉管失效分析与预防[J]. 石油化工腐蚀与防护,2015,32(03):43-47.
[3] 郭庆云, 陈勇, 位卫卫. 乙烯裂解炉炉管的熔融腐蚀 破坏[J]. 石油化工设备技术,2012,33(01):54-60+72.
2018年5月
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3 泄漏量的评估分析
为了解泄漏严重程度，现对泄漏量进行评估分析。这里取 对流操作压力为0.4MPa，水油比为0.7。物料的平均分子量依
其中公式中的字母及含义如表1 所示 ：
表1 公式中的字母及表示的含义
字母 含义
Baidu Nhomakorabea
Cd
气体泄 漏系数
A
泄漏面 积，m2
P
M
RT
泄漏管线内部 泄漏气体平 气体 气体 压力，kPa 均分子量 常数 温度
5 结论
乙烯装置裂解炉对流段炉管腐蚀，一旦发生泄漏不仅给环 境造成污染，甚至引发安全事故，造成不可估量的经济损失，因 此，生产企业应提高认识，做好对流段炉管腐蚀防范。本文通过 研究得出以下结论 ：
(1) 本文以某企业两次对流段炉管泄漏问题进行分析，得 知泄漏因腐蚀造成，发生腐蚀的原因有 ：烧焦时炉管被氧化 ； 被酸性凝结水腐蚀 ；被两相流冲刷侵蚀。通过对泄漏量进行计 算发现，泄漏情况较严重，混合气泄漏量达159t/ 月，不仅给环 境污染，而且造成较大经济损失。
(2) 被酸性凝结水腐蚀 对裂解炉进行定期清焦处理时， 会使用过热水蒸气吹扫物料管线，过热蒸气多少会有残留，在 没有采取保护措施的情况下，停炉时蒸气会冷凝，汇聚于炉管 下部，溶解酸性组分后形成酸性水，给炉管保护膜及腐蚀造成 腐蚀，长此以往，导致对流段炉管出现穿孔泄漏。
(3) 被两相流冲刷侵蚀 该炉管段处在360 ～370℃操作 温度下，操作压力在0.4 ～0.5MPa 范围，加氢裂化尾油原料馏 程为259 ～497℃。分析发现，操作温度与加氢裂化尾油50% 的 馏程温度接近，因此，汽液两相共存。其中液相部分处于下部， 直接冲刷腐蚀管壁。同时，烟气会加热炉管，导致加氢裂化尾油 原料汽化，体积迅速膨胀，促使流速增加，进一步加剧对炉管的 冲刷。这一点可从炉管上下位置处的厚度得到验证，即，炉管下 部腐蚀程度较上部严重。
裂解炉是乙烯化工生产重要的设备，构成复杂，保证裂解炉稳 定、安全运行具有重要意义。然而分析发现，裂解炉对流段炉管时 常发生腐蚀，给生产工作的安全进行构成较大威胁，因此，有必要 对炉管腐蚀发生原因进行分析，以采取针对性措施加以防范。
据正辛烷与水的加权平均分子量35.67 计算。另外，泄漏孔径、 温度、混合气体绝热指数k 分别取1cm、360℃、1.29。泄漏量QO 采用以下公式进行计算 ：
(2) 为防止裂解炉对流段炉管腐蚀情况的发生，一方面清 焦操作时应使用氮气对炉管进行保护。另一方面，制定明确的 检查制度，做好炉管情况的检查与维修，一旦发现腐蚀及时分 析原因，消除引起腐蚀的因素。如腐蚀较为严重应选择恰当时 机更换新的炉管。
参考文献：
[1] 谷阳, 潘延君, 王强, 蒋鹏飞, 袁帆. 乙烯装置裂解炉 对流段原料预热二段管线腐蚀泄漏原因分析及对策[J]. 中国 设备工程,2017(19):137-138.
1 对流段炉管泄漏概况介绍
某企业乙烯装置裂解炉对流段发生两次泄漏故障，对两次 泄漏进行检查，腐蚀情况如下 ：
第一次泄漏情况 ：该次泄漏是投入运行以来的第一次泄 漏，泄漏孔出现在底部。观察发现，大泄漏孔周围存在砂眼状眼 孔。泄漏孔底部出现白色覆盖物，具有明显的上下界限。研究管 端截面，发现底部泄漏侧变薄，剩余厚度不足1mm，上部最大 剩余厚度为3.5mm。第二次泄漏情况 ：对裂解炉停炉检查时， 发现了第二次泄漏。对泄漏炉管进行研究得知，翅片内表面发 现红色物质以及白色、灰褐色焦垢层。其中红色物质与白色垢 交替出现，白色垢层质地坚硬，红色较疏松。从管段截面进行观 察发现，底部泄漏侧管壁明显变薄，上侧稍好。
2 对流段炉管腐蚀原因分析
对裂解炉对流段炉管两次泄漏问题进行研究，分析其主要 有以下原因造成 ：
(1) 烧焦时炉管被氧化 分析翅片管中的白色与红色物 质，其中白色垢层含有Fe、S、O 以及不多的Mn、Al、Si 元素，确 定为亚铁硫氧化物。红色腐蚀产物含有Fe、C、O 以及不多的 Mn、Si 可推测为碳化物与铁氧化物。另外，泄漏位置与清焦空 气界面较近，可知腐蚀的出现与烧焦空气有关。事实上，油介 质中含有的硫与金属发生反应生成FeS 膜，有水与空气存在时 FeS 燃烧形成亚铁硫氧化物，即为白色垢。同时，未发生反应的 铁氧化物，形成红色铁碳氧化物垢，引起垢下腐蚀。
计算得知混合气的泄漏量约为159t/ 月，按照0.7:1 的水 油比计算，加氢裂化尾油的泄漏量为93.4t/ 月。可知，对流段 泄漏较为严重，带来安全隐患的同时，造成较大经济损失，因 此，应积极采取措施，防止对流段炉管的泄漏。
4 对流段炉管防腐蚀对策
在对乙烯装置中裂解炉对流段炉管泄漏腐蚀原因分析的 基础上，为防止腐蚀的发生，笔者认为应认真落实以下两方面内 容 ：一方面，清焦吹扫后尽量将蒸汽排净。停车检修时采取保护 措施，吹扫完成后及时使用氮气保护对流段物料管，防止空气进 入。另一方面，生产企业应制定明确的裂解炉炉管检查、维修制 度。要求维修人员根据炉管腐蚀程度以及投入运行时间，做好炉 管的定期检查，发现腐蚀较为严重时应及时进行更换。
乙烯装置裂解炉对流段炉管腐蚀原因分析
张志梅( 沈阳石蜡化工有限公司, 辽宁 沈阳 110141)
摘要 ：本文介绍乙烯装置裂解炉对流段炉管两次泄漏情况，分析泄漏发生原因，发现炉管变薄及腐蚀穿孔是烧焦期间氧化作用、 酸性凝结水腐蚀以及运行期间两相流冲刷共同作用的结果，基于此，本文提出预防裂解炉对流段炉管腐蚀的措施，以供参考。 关键词 ：乙烯; 裂解炉; 对流段炉管; 腐蚀原因; 分析
[3] 郭庆云, 陈勇, 位卫卫. 乙烯裂解炉炉管的熔融腐蚀 破坏[J]. 石油化工设备技术,2012,33(01):54-60+72.
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3 泄漏量的评估分析
为了解泄漏严重程度，现对泄漏量进行评估分析。这里取 对流操作压力为0.4MPa，水油比为0.7。物料的平均分子量依
其中公式中的字母及含义如表1 所示 ：
表1 公式中的字母及表示的含义
字母 含义
Baidu Nhomakorabea
Cd
气体泄 漏系数
A
泄漏面 积，m2
P
M
RT
泄漏管线内部 泄漏气体平 气体 气体 压力，kPa 均分子量 常数 温度
5 结论
乙烯装置裂解炉对流段炉管腐蚀，一旦发生泄漏不仅给环 境造成污染，甚至引发安全事故，造成不可估量的经济损失，因 此，生产企业应提高认识，做好对流段炉管腐蚀防范。本文通过 研究得出以下结论 ：
(1) 本文以某企业两次对流段炉管泄漏问题进行分析，得 知泄漏因腐蚀造成，发生腐蚀的原因有 ：烧焦时炉管被氧化 ； 被酸性凝结水腐蚀 ；被两相流冲刷侵蚀。通过对泄漏量进行计 算发现，泄漏情况较严重，混合气泄漏量达159t/ 月，不仅给环 境污染，而且造成较大经济损失。
(2) 被酸性凝结水腐蚀 对裂解炉进行定期清焦处理时， 会使用过热水蒸气吹扫物料管线，过热蒸气多少会有残留，在 没有采取保护措施的情况下，停炉时蒸气会冷凝，汇聚于炉管 下部，溶解酸性组分后形成酸性水，给炉管保护膜及腐蚀造成 腐蚀，长此以往，导致对流段炉管出现穿孔泄漏。
(3) 被两相流冲刷侵蚀 该炉管段处在360 ～370℃操作 温度下，操作压力在0.4 ～0.5MPa 范围，加氢裂化尾油原料馏 程为259 ～497℃。分析发现，操作温度与加氢裂化尾油50% 的 馏程温度接近，因此，汽液两相共存。其中液相部分处于下部， 直接冲刷腐蚀管壁。同时，烟气会加热炉管，导致加氢裂化尾油 原料汽化，体积迅速膨胀，促使流速增加，进一步加剧对炉管的 冲刷。这一点可从炉管上下位置处的厚度得到验证，即，炉管下 部腐蚀程度较上部严重。
裂解炉是乙烯化工生产重要的设备，构成复杂，保证裂解炉稳 定、安全运行具有重要意义。然而分析发现，裂解炉对流段炉管时 常发生腐蚀，给生产工作的安全进行构成较大威胁，因此，有必要 对炉管腐蚀发生原因进行分析，以采取针对性措施加以防范。
据正辛烷与水的加权平均分子量35.67 计算。另外，泄漏孔径、 温度、混合气体绝热指数k 分别取1cm、360℃、1.29。泄漏量QO 采用以下公式进行计算 ：
(2) 为防止裂解炉对流段炉管腐蚀情况的发生，一方面清 焦操作时应使用氮气对炉管进行保护。另一方面，制定明确的 检查制度，做好炉管情况的检查与维修，一旦发现腐蚀及时分 析原因，消除引起腐蚀的因素。如腐蚀较为严重应选择恰当时 机更换新的炉管。
参考文献：
[1] 谷阳, 潘延君, 王强, 蒋鹏飞, 袁帆. 乙烯装置裂解炉 对流段原料预热二段管线腐蚀泄漏原因分析及对策[J]. 中国 设备工程,2017(19):137-138.
1 对流段炉管泄漏概况介绍
某企业乙烯装置裂解炉对流段发生两次泄漏故障，对两次 泄漏进行检查，腐蚀情况如下 ：
第一次泄漏情况 ：该次泄漏是投入运行以来的第一次泄 漏，泄漏孔出现在底部。观察发现，大泄漏孔周围存在砂眼状眼 孔。泄漏孔底部出现白色覆盖物，具有明显的上下界限。研究管 端截面，发现底部泄漏侧变薄，剩余厚度不足1mm，上部最大 剩余厚度为3.5mm。第二次泄漏情况 ：对裂解炉停炉检查时， 发现了第二次泄漏。对泄漏炉管进行研究得知，翅片内表面发 现红色物质以及白色、灰褐色焦垢层。其中红色物质与白色垢 交替出现，白色垢层质地坚硬，红色较疏松。从管段截面进行观 察发现，底部泄漏侧管壁明显变薄，上侧稍好。
2 对流段炉管腐蚀原因分析
对裂解炉对流段炉管两次泄漏问题进行研究，分析其主要 有以下原因造成 ：
(1) 烧焦时炉管被氧化 分析翅片管中的白色与红色物 质，其中白色垢层含有Fe、S、O 以及不多的Mn、Al、Si 元素，确 定为亚铁硫氧化物。红色腐蚀产物含有Fe、C、O 以及不多的 Mn、Si 可推测为碳化物与铁氧化物。另外，泄漏位置与清焦空 气界面较近，可知腐蚀的出现与烧焦空气有关。事实上，油介 质中含有的硫与金属发生反应生成FeS 膜，有水与空气存在时 FeS 燃烧形成亚铁硫氧化物，即为白色垢。同时，未发生反应的 铁氧化物，形成红色铁碳氧化物垢，引起垢下腐蚀。
计算得知混合气的泄漏量约为159t/ 月，按照0.7:1 的水 油比计算，加氢裂化尾油的泄漏量为93.4t/ 月。可知，对流段 泄漏较为严重，带来安全隐患的同时，造成较大经济损失，因 此，应积极采取措施，防止对流段炉管的泄漏。
4 对流段炉管防腐蚀对策
在对乙烯装置中裂解炉对流段炉管泄漏腐蚀原因分析的 基础上，为防止腐蚀的发生，笔者认为应认真落实以下两方面内 容 ：一方面，清焦吹扫后尽量将蒸汽排净。停车检修时采取保护 措施，吹扫完成后及时使用氮气保护对流段物料管，防止空气进 入。另一方面，生产企业应制定明确的裂解炉炉管检查、维修制 度。要求维修人员根据炉管腐蚀程度以及投入运行时间，做好炉 管的定期检查，发现腐蚀较为严重时应及时进行更换。
乙烯装置裂解炉对流段炉管腐蚀原因分析
张志梅( 沈阳石蜡化工有限公司, 辽宁 沈阳 110141)
摘要 ：本文介绍乙烯装置裂解炉对流段炉管两次泄漏情况，分析泄漏发生原因，发现炉管变薄及腐蚀穿孔是烧焦期间氧化作用、 酸性凝结水腐蚀以及运行期间两相流冲刷共同作用的结果，基于此，本文提出预防裂解炉对流段炉管腐蚀的措施，以供参考。 关键词 ：乙烯; 裂解炉; 对流段炉管; 腐蚀原因; 分析