常減壓塔頂管道腐蝕原因解析

聶偉程(青島安邦石化有限公司，山東青島266111)

常減壓塔頂管道腐蝕原因解析

聶偉程(青島安邦石化有限公司，山東青島266111)

隨著原油品質(zhì)的逐漸下降，常減壓塔頂管道的腐蝕現(xiàn)象逐漸加劇，本文通過對某煉廠的這一腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)查并進(jìn)一步分析導(dǎo)致腐蝕的原因，同時還對導(dǎo)致常減壓塔頂管道的腐蝕環(huán)境原理進(jìn)行分析，并提出了有針對性的防腐措施，以期對腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行有效的控制，降低腐蝕帶來的風(fēng)險。

常減壓裝置；塔頂管道；腐蝕

某煉廠存在嚴(yán)重的常減壓塔頂管道腐蝕現(xiàn)象，而導(dǎo)致這一現(xiàn)狀的主要原因在于隨著原油品質(zhì)的下降，原油中含有的腐蝕性介質(zhì)含量逐漸增加，進(jìn)而對常減壓裝置及其管道造成一定的腐蝕，甚至還對煉廠的正常運轉(zhuǎn)以及工作人員的生命健康造成嚴(yán)重威脅。而其中較為嚴(yán)重的部位在常減壓塔頂以及塔頂換熱器管線的低溫部位。

1 常減壓裝置腐蝕原理分析

由常減壓裝置加工出來的原油其中含有部分硫和氯離子，這種原油在脫水后基本不會對設(shè)備及管道造成腐蝕。而導(dǎo)致常減壓裝置低溫區(qū)的管道出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的原因是HCI和H2S二者之間發(fā)生相互作用，進(jìn)而形成循環(huán)腐蝕環(huán)境，對常減壓裝置的管道以及設(shè)備造成腐蝕?？梢赃@樣理解，原油一旦被蒸餾，就會產(chǎn)生HCI和H2S，接著進(jìn)入常壓流程的冷凝卻系統(tǒng)，而在冷凝系統(tǒng)中出現(xiàn)液態(tài)水后，HCI和H2S就會進(jìn)一步與水發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而形成強(qiáng)酸的腐蝕環(huán)境。

2 管道腐蝕原因分析

2.1 塔頂污水的PH值超標(biāo)

常減壓裝置管道發(fā)生腐蝕中最常見的就是酸性腐蝕，而工作人員通過對附近塔管道內(nèi)物料的PH值進(jìn)行控制，就能夠有效的緩解該裝置設(shè)備與管道的被腐蝕程度與速度。而在對該煉廠塔頂管線注水系統(tǒng)的冷凝水進(jìn)行檢測后，發(fā)現(xiàn)冷凝水的PH值大于等于7且小于等于9，其性質(zhì)處于中性水與弱堿性水中間。而通過對該煉廠使用的原油進(jìn)行檢測后發(fā)現(xiàn)，其中含有原油含有氯化鈉、氯化鈣和氯化鎂等無機(jī)鹽成分，雖然這些無機(jī)鹽成分在常溫狀態(tài)下并不會對管道造成腐蝕，但是一旦被投入到加工環(huán)節(jié)后，其中的氯離子就會與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而在高溫環(huán)境中形成鹽酸這一具有強(qiáng)腐蝕性的介質(zhì)，進(jìn)而對常減壓設(shè)備及其管道造成腐蝕與破壞。

2.2 緩蝕劑和中和劑質(zhì)量的影響

隨著管道與設(shè)備腐蝕現(xiàn)象的加劇，該煉廠在幾年之前就開始對塔頂冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行采樣并檢測PH值，而被檢測的冷凝水不僅超標(biāo)問題嚴(yán)重，同時，其PH值波動也較大，雖然在一定時間內(nèi)可能并不會對設(shè)備與管道造成太大的影響，但是長此以往，勢必會對常減壓裝置的設(shè)備與管道造成較大威脅。而這一問題如果不能得到重視，就極有可能引發(fā)更大的事故。通過調(diào)查得知，該煉廠的常減壓裝置在幾年前投入生產(chǎn)的緩蝕劑與中和劑是另一化工廠生產(chǎn)的，通過嚴(yán)格的指標(biāo)檢測，這種緩蝕劑與中和劑被用在常減壓裝置中后，檢測出該常減壓裝置的塔頂污水中鐵離子含量超標(biāo)問題嚴(yán)重，且數(shù)據(jù)波動較大。因此，可以推測得知緩蝕劑與中和劑并沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用，對管道腐蝕問題并沒有起到緩解作用，甚至還在一定程度上加劇了腐蝕的速度。

2.3 裝置流程和設(shè)備狀態(tài)的影響

某煉廠的常減壓裝置一經(jīng)使用，就長期處于超負(fù)荷的運行狀態(tài)，使得設(shè)備的老化速度加劇，通過實施擴(kuò)容增產(chǎn)后，部分設(shè)備能夠滿足煉廠的運行要求。其中常壓塔最為明顯，其塔頂管線的油氣量在明顯增加的情況下，其口徑卻沒有增加，使得管線中的流速大約增加了1.2倍。在這種情況下，其管壁承受了大量的油氣沖刷，進(jìn)而使得管線出現(xiàn)變薄甚至泄漏的問題。通過對設(shè)備進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)工作人員在進(jìn)行換熱器的安裝流程時，沒有對其管線進(jìn)行平均分配，進(jìn)而導(dǎo)致介質(zhì)在管線內(nèi)的流量出現(xiàn)偏差，使得局部被沖刷的較為嚴(yán)重，加快了腐蝕反應(yīng)。

2.4 電脫鹽對腐蝕程度的影響

此外，在原油中同時含有鹽類與水，這兩者之間發(fā)生反應(yīng)，并進(jìn)一步與原油發(fā)生反應(yīng)，最終形成懸濁液，與此同時，還有部分顆粒狀的鹽類懸浮在原油中，這些鹽類極易在煉油的過程中，受高溫影響形成強(qiáng)腐蝕性的介質(zhì)，對設(shè)備與管道造成威脅。因此，工作人員應(yīng)認(rèn)識到脫鹽系統(tǒng)在煉油裝置中的重要作用，一旦電脫鹽不能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，原油中的腐蝕性介質(zhì)就可能會對設(shè)備及管道造成腐蝕。

3 針對常減壓塔頂管道的防腐措施

3.1 對介質(zhì)的PH值進(jìn)行合理調(diào)整

首先，工作人員應(yīng)對介質(zhì)的PH值進(jìn)行合理的調(diào)整，以達(dá)到預(yù)防腐蝕的目的。工作人員可以通過挑選部分人員組建專門的工作小組對管道腐蝕部位實施長期的監(jiān)控、采樣與分析，對管道內(nèi)介質(zhì)的鐵離子含量與PH值進(jìn)行有效的監(jiān)控，并及時匯報。一旦發(fā)現(xiàn)其中數(shù)據(jù)存在超標(biāo)的問題，就應(yīng)對其原因進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)的措施予以調(diào)整，避免其進(jìn)一步發(fā)展，對設(shè)備與管道造成腐蝕，進(jìn)而最大限度的保障常減壓裝置能夠穩(wěn)定的運行。

3.2 實現(xiàn)管道承壓的均衡

其次，工作人員應(yīng)針對管道承壓進(jìn)行平均分配，確保介質(zhì)能夠處于均衡狀態(tài)，避免由于介質(zhì)偏流的問題而對管道的局部造成嚴(yán)重腐蝕。這就要求工作人員應(yīng)對設(shè)計方案進(jìn)行合理優(yōu)化，對原有的管道進(jìn)行重新分配與設(shè)置，進(jìn)而實現(xiàn)對管道介質(zhì)的平均，為介質(zhì)的平緩輸送奠定良好基礎(chǔ)。與此同時，還能夠有效的增加易腐蝕管道及彎頭壁的厚度，實現(xiàn)對設(shè)備與管道沖刷現(xiàn)象的有效控制，提高管道的抗腐蝕能力。

3.3 充分發(fā)揮緩蝕劑和中和劑的防腐作用

這就要求工作人員應(yīng)正視緩蝕劑與中和劑對管道腐蝕的預(yù)防與緩解作用。工作人員可以通過使用蒸汽攜帶的加藥方法來進(jìn)項設(shè)備進(jìn)行緩蝕劑與中和劑的添加，進(jìn)而實現(xiàn)對污水中鐵離子含量的有效控制，避免出現(xiàn)超標(biāo)問題，并保證數(shù)據(jù)能夠一直維持在較為穩(wěn)定范圍。

[1] 劉香蘭，王穎.常壓塔頂系統(tǒng)腐蝕原因分析及對策[J].全面腐蝕控制，2011,25(1):26-30.

[2] 陳洋.常減壓裝置塔頂系統(tǒng)腐蝕與控制技術(shù)現(xiàn)狀[J].全面腐蝕控制,2011,25(8):10-13.

[3] 李俊，宋文明，薛小強(qiáng).濕硫化氫環(huán)境原料氣管線焊縫開裂分析與對策[J].石油化工設(shè)備，2011(6):93-96.