湿硫化氢应力腐蚀开裂机理

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1、国外石化腐蚀标准与资料介绍 国家压力容器与管道安全工程技术研究中心 （中国通用机械研究院） mmgwp 顾望平 2011-062 1，选材 2，风险评估 3，设备维护 4，硫腐蚀 5，腐蚀教材 2011-063 1，选材 炼油厂及油气集输设施的选材 NACE 出版物1998 R.A.White Materials selection for Petreleum Refineries and Gathering Facilities 石油炼制装置的材料选择 日本石油学会 1998 高温高压炼油化工装置中临氢环境用钢 API RP 941-08 Steels for Hydrogen Servic

2、e at Elevated Temperatures and Pressures in Petroleum Refineries and Petrochemical Plants（有2004版中文） 炼油厂用双相不锈钢 API TECHNICAL REPORT 938-C-05 Use of Duplex Stainless Steels in the Oil Refining Industry 2011-064 2，风险评估 基于风险检验技术 API RP 581-2008 Risk-Based Inspection Technology（有 2000版译文） 基于风险的检验 API RP

3、580-2003 Risk-Based Inspection （SY/T6653-2006） 影响炼油工业中静设备的损伤机理 API RP 571-2003 Damage Mechanisms Affecting Fixed Equipment in the Refining Industry 适应性评价 API RP 579-2007 Fitness For Service （有2003版译文） 2011-065 3，设备维护 压力容器检验规范:维护检验、定级、修理和改造 API 510-06 Pressure Vessel Inspection Code:In-Service Inspec

4、tion, Rating,Repair, and AlterationSY/T6507-2000（参照API 510-97第八 版） 压力容器检查（塔、罐、反应器、换热器和冷凝器） API RP 572-01 Inspection of Pressure Vessels(Towers, Drums, Reactors, Heat Exchangers, and Condensers) SY/T6552-2003（参照 API RP 572-91） 管道系统组件检验推荐做法 API RP 574-98 Inspection Practices for Piping System Componen

5、ts SY/T 6635-2005(参照API RP 574-98） 管道检验规范:在用管道系统检验、修理、改造和再定 级 API 570-2000 Piping Inspection Code：Inspection, Repair, Alteration, and Rerating of In-service Piping Systems SY/T6553-2003（参照API 570-98第二版） 2011-066 油罐检验、修理、改建与翻建 API STANDARD 653-09 Tank Inspection, Repair, Alteration,and Reconstruction

6、 SY/T6620-2005（参照API 653-2001） 避免在胺装置中环境开裂 API RP 945-03 Avoiding Environmental Cracking in AminUnits 加氢反应流出物空气冷却器系统腐蚀研究 API PUBLICATION 932A-02 Study of Corrosion inHydroprocess Reactor Effluent Air Cooler Systems 加氢反应流出物空冷系统（REACs）腐蚀控制的设计 、 选材、制造、操作及检查指导方针 API RP 932B-04 Design, Materials, Fabrica

7、tion,Operation, and Inspection Guidelines for Corrosion Control in Hydroprocessing Reactor Effluent Air Cooler (REAC) Systems 2011-067 避免炼油厂碳钢设备与管线的碱应力腐蚀开裂 NACE 标准 RP0403-2003 Avoiding Caustic Stress Corrosion Cracking of Carbon Steel Refinery Equipment and Piping 炼油厂停工期间奥氏体不锈钢设备连多硫酸应力腐 蚀开裂的预防 NACE

8、RP01702004 Protection of Austenitic Stainless Steels and Other Austenitic Alloys from Polythionic Acid Stress Corrosion Cracking During Shutdown of Refinery Equipment 保温与防火层下腐蚀控制 NACE 标准 RP0198-2007 The Control of Corrosion Under Thermal Insulation and Fireproofing Materials - A Systems Approach 201

9、1-068 4，硫腐蚀 炼油厂硫化物腐蚀纵览 NACE 出版物 341032004 Overview of Sulfidic Corrosion In Petroleum Refining 湿硫化氢环境设备的修理与修补策略 （出版物） API PUBLICATION 939-B-02 Repair and Remediation Strategies for Equipment Operating in Wet H2S Service 在役炼油厂压力容器在湿硫化氢环境下开裂的检测、修 复和减缓指南 NACE RP 0296-04 Guidelines for Detection, Repair

10、, and Mitigation of Cracking of Existing Petroleum Refinery Pressure Vessels in Wet H2S Environments （有96标准译文） 油田设备用抗硫化应力裂纹的金属材料 NACE MR0175-05 Metals for Sulfide Stress Cracking and Stress Corrosion Cracking Resistance in Sour Oilfield Environments （有 2002标准译文） 湿硫化氢炼油厂使用环境下使用的新压力容器用材料和 制造规程” NACE 出

11、版物 8X194 (2006) Materials and Fabrication Practices for New Pressure Vessels Used in Wet H2S Refinery Service 2011-069 5，腐蚀教材 中国防腐培训教材 NACE 2008 2011-0610 炼油厂及油气集输设施的选材 NACE出版物-1998 R.A.White，可作为教材与参考资料 装置的流程、腐蚀机理、选材 蒸馏、FCC、焦化、烷基化、硫磺、酸洗水汽提 加氢、重整、火炬 制氢、甲醇、气体处理、溶剂处理、苯酚、合成氨 公用工程（循环水、化学水、蒸汽） 地下管线，产品集输设备

12、，储罐 2.附录 A 选材的常用指南 B 炼油厂选材的经验法则 选材 2011-0611 NACE炼油厂结构材料经验选择 1, 工艺流无氢或无腐蚀性介质的温度选择 小于-100：188，铝或9镍钢 小于-45： 低合金钢（镍）(做冲击试验) 小于-29： 大部分规范要求炭钢做冲击试 验，除非 应力低于41370kpa（见规范要求） 小于-16： 炭钢超过13mm有脆断可能， 大于345：不能使用17Cr和钢避免12Cr钢脆化。为避 免石墨化要用硅脱氧炭钢 大于440： 为避免石墨化至少含1铬钢，在氧化气 氛中炉管使用受到限制 2011-0612 大于540：耐氧化用1-1/4Cr(最大595)

13、到9Cr 大于595：耐氧化用2-1/4Cr(最大650)到9Cr 大于650：耐氧化用18-8，一些规格可能形成引起 脆化。避免冷加工。 大于930：耐氧化用25Cr-12Ni（限制非压力部件）如 309和HH 或用25Cr -20 Ni.如310或HK40 大于930：用难溶材料 2011-0613 2, 烃硫，无氢；如蒸馏，焦化 大于230：原油总酸值超过1.5-1.8mgKOHgm，用 316L。对某些原油如加利福尼亚原油用317L。 大于288：原油含硫超过1wt，在缺乏操作经验或 硫计算数据情况下，用复合512Cr，所有硫化氢 环境至少用9Cr。 大于345：原油含硫0.1wt1.

14、0 wt，在缺乏操 作经验或硫计算数据情况下，用复合512Cr，。 硫含量小于0.2wt%-0.3wt%可用所有硅脱氧钢。 大于400： 用5Cr的场所提高到9Cr 2011-0614 3， 烃氢，硫化氢小于0.01mol 大于205：见API941标准，根据氢分压选1- 1/4Cr-1/2Mo等，在氢环境避免使用C-1/2Mo。对气 态物流确定氢分压。注意炉管和换热器，API941标 准的曲线是金属壁温； 4, 烃氢硫化氢大于0.01mol 大于205：见以上3 大于288：用321或347，整体或复合。考虑12 Cr（最大343）。避免304或316在停工期间的应力 腐蚀开裂。也避免低炭等

15、级（如304L、316L）在再 生温度下高温强度会降低，金属晶间容易开裂。 2011-0615 5, 二氧化硫仅制硫 低于露点温度：304L（在许多场合用316L或合金20） 大于370：188 大于425：310不锈钢（焊后做固熔化处理）。 大于650：难溶材料。 6, MEA与DEA 所有温度：焊后和冷弯后应力释放处理。 大于135：304换热器管到141（根据金属温度）。 2011-0616 7, 碳酸钾 大于60：炭钢消除应力。重沸器和有紊流的地方（ 如流速超过2.4m/s）要求用304L。不用合金400、合金 600或ColmonoyTM、StelliteTM6是可以的。 8, 二氧

16、化碳水 大于50：二氧化碳分压超过28kPaa（4Psia）用304 至露点。 以下条件可用铝： a）PH 48和8 b）没有携带二氧化碳 c）铜不超过0.1ppm和氯不超过50ppm。 不含气体流速小于30m/s，气体含湿气5以下流速 18m/s，气体含冷凝液流速小于3.0m/s。 2011-0617 9, 硫酸烷基化 小于38：硫酸浓度7099、流速小于0.6m/s用 炭钢。高流速区的阀用合金20。 10硫化氢 低于水露点：硫化氢分压大于0.34kpaa（0.05psia） 如果材料硬度超过235H（HRC22）钢和一些非铁素体材 料能发生开裂,见NACE MR0175。炭钢的硬度限制200HB （HRB95）,见NACE RP0472。对酸性水避免使用水泥衬 里或合金400，见14，炭钢腐蚀裕量。 大于200：合金4