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(guò)對(duì)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(shí)還對(duì)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(duì)性的防腐措施，以期對(duì)腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行有效的控制，降低腐蝕帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

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(duì)常減壓裝置及其管道造成一定的腐蝕，甚至還對(duì)煉廠的正常運(yùn)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(lái)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(huì)對(duì)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(duì)常減壓裝置的管道以及設(shè)備造成腐蝕。可以這樣理解，原油一旦被蒸餾，就會(huì)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(huì)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(jiàn)的就是酸性腐蝕，而工作人員通過(guò)對(duì)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(duì)該煉廠塔頂管線注水系統(tǒng)的冷凝水進(jìn)行檢測(cè)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(guò)對(duì)該煉廠使用的原油進(jìn)行檢測(cè)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(wú)機(jī)鹽成分，雖然這些無(wú)機(jī)鹽成分在常溫狀態(tài)下并不會(huì)對(duì)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(huì)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(duì)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(kāi)始對(duì)塔頂冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行采樣并檢測(cè)PH值，而被檢測(cè)的冷凝水不僅超標(biāo)問(wèn)題嚴(yán)重，同時(shí)，其PH值波動(dòng)也較大，雖然在一定時(shí)間內(nèi)可能并不會(huì)對(duì)設(shè)備與管道造成太大的影響，但是長(zhǎng)此以往，勢(shì)必會(huì)對(duì)常減壓裝置的設(shè)備與管道造成較大威脅。而這一問(wèn)題如果不能得到重視，就極有可能引發(fā)更大的事故。通過(guò)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(guò)嚴(yán)格的指標(biāo)檢測(cè)，這種緩蝕劑與中和劑被用在常減壓裝置中后，檢測(cè)出該常減壓裝置的塔頂污水中鐵離子含量超標(biāo)問(wèn)題嚴(yán)重，且數(shù)據(jù)波動(dòng)較大。因此，可以推測(cè)得知緩蝕劑與中和劑并沒(méi)有發(fā)揮出應(yīng)有的作用，對(duì)管道腐蝕問(wèn)題并沒(méi)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(zhǎng)期處于超負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)，使得設(shè)備的老化速度加劇，通過(guò)實(shí)施擴(kuò)容增產(chǎn)后，部分設(shè)備能夠滿足煉廠的運(yùn)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(méi)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(wèn)題。通過(guò)對(duì)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(shí)，沒(méi)有對(duì)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(duì)腐蝕程度的影響

此外，在原油中同時(shí)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(shí)，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(guò)程中，受高溫影響形成強(qiáng)腐蝕性的介質(zhì)，對(duì)設(shè)備與管道造成威脅。因此，工作人員應(yīng)認(rèn)識(shí)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(huì)對(duì)設(shè)備及管道造成腐蝕。

3 針對(duì)常減壓塔頂管道的防腐措施

3.1 對(duì)介質(zhì)的PH值進(jìn)行合理調(diào)整

首先，工作人員應(yīng)對(duì)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(guò)挑選部分人員組建專門的工作小組對(duì)管道腐蝕部位實(shí)施長(zhǎng)期的監(jiān)控、采樣與分析，對(duì)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(shí)匯報(bào)。一旦發(fā)現(xiàn)其中數(shù)據(jù)存在超標(biāo)的問(wèn)題，就應(yīng)對(duì)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(duì)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(yùn)行。

3.2 實(shí)現(xiàn)管道承壓的均衡

其次，工作人員應(yīng)針對(duì)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(wèn)題而對(duì)管道的局部造成嚴(yán)重腐蝕。這就要求工作人員應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理優(yōu)化，對(duì)原有的管道進(jìn)行重新分配與設(shè)置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)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(shí)，還能夠有效的增加易腐蝕管道及彎頭壁的厚度，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)管道腐蝕的預(yù)防與緩解作用。工作人員可以通過(guò)使用蒸汽攜帶的加藥方法來(lái)進(jìn)項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行緩蝕劑與中和劑的添加，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)污水中鐵離子含量的有效控制，避免出現(xiàn)超標(biāo)問(wèn)題，并保證數(shù)據(jù)能夠一直維持在較為穩(wěn)定范圍。

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