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1、“炼油厂装置设备的腐蚀与防护”讲座之十中石化齐鲁分公司胜利炼油厂开 始主 讲：胡 洋炼油厂腐蚀评估及监检测方法腐蚀的危害性下一页上一页下一页上一页造成装置部分停工或降量生产，使生产周期缩短 ，企业经济效益降低； 造成爆炸着火和产品泄漏，导致人员伤亡和环境 污染事故的发生； 腐蚀产物会造成催化剂中毒等事故，影响产品深 度加工； 部分腐蚀产物进入产品，使产品带有杂质、异味 或变色，造成产品质量不合格； 腐蚀产物沉积在换热设备表面形成垢层，降低了 热效率，增加能源消耗； 导致设备使用寿命降低，检维修费用和检修时间 增加，增加了装置的运行成本。 案例：常减压装置减压塔环烷酸腐蚀 危害：影响生产工艺下一
2、页上一页防腐措施：升级材质、高温缓蚀剂下一页上一页案例：脱硫系统再生塔顶空冷管线腐蚀穿孔 20#钢，101碳钢腐蚀率最 高达9mm/a 防腐措施：采用18-8或316材质；注缓蚀剂 危害：H2S泄漏，中毒案例：蜡油加氢装置临氢高压空冷器出口管线腐蚀 碳钢，6030个月流速过高，9.6m/s 防腐措施：控制流速在0.46.1m/s；材料选用奥氏体不锈钢；注缓蚀剂；扩大管径 下一页上一页危害：着火，烧坏多台设备下一页上一页案例：重油加氢装置反应系统高压空冷器腐蚀穿孔 碳钢，1209个月防腐措施：加强腐蚀监测；管束出口加钛保护套 ； 连续注冲洗水；材料升级为合金825 下一页上一页案例：Conoco
3、philips脱乙烷塔塔顶线腐蚀开裂着火 下一页上一页危害：爆炸着火，180公吨的可燃气体和液体和半吨H2S释放出来，周围400米范围内的设备受到损坏，多人受伤，装置停工几个星期。 防腐措施：管线检查；工艺条件变化的监控；工艺、设备、腐蚀工程师之间的足够的沟通 下一页上一页下一页上一页下一页上一页下一页上一页如 何 防 腐 ？下一页上一页n材料防腐：材料升级、表面处理、涂料等n工艺防腐：电脱盐、缓蚀剂、中和剂等 炼油厂常用腐蚀防腐方法n腐蚀监检测n其它：阴极保护等腐蚀防护方案装置腐蚀防护方案制订的技术路线下一页上一页基础数据收集现场勘察装置腐蚀分布图装置腐蚀评估腐蚀防护方案防腐管理细则腐蚀监检
4、测方案工艺防腐方案材料升级方案装置腐蚀评估评估依据标准API标准：如581、571NACE标准：如MR0175、MR0130-2003中国石化选材导则各类腐蚀速度预测曲线：如McConomy曲线下一页上一页1基础数据收集（1） 装置设备管线基本资料及主要运行数据（2） 加工原油品种数据及装置原料数据（3） 生产装置中各部位的腐蚀介质（如硫、酸及氮 ）的分布数据（4） 已有腐蚀监测及检测数据（5） 装置目前已发生的腐蚀案例评估过程下一页上一页2通过现场勘察与分析，并结合多年防腐经验，发现装置可能潜在的腐蚀问题 。3. 根据目前加工原油的侧线介质硫含量、酸值及温度 ，对操作温度大于200的管线依据
5、McConomy曲线和API581标准进行理论腐蚀速率计算，对操作温度小于200的 管线依据API581进行应力腐蚀开裂趋势预测 。下一页上一页4以中国石化总公司的加工高含硫原油部分装置再用设备及管道选材指导意见和设计选 材导则为 依据, 结合腐蚀监测数据和其它炼厂经验，对比装置设备管线在用材质。5. 根据分析评估情况，绘制装置腐蚀分布图，指明腐蚀重点区域，并给出重点设备管线的腐蚀类型和防护措施。下一页上一页6制订装置腐蚀防护管理细则，协助厂有关部门完善防腐档案建设。 7. 根据腐蚀分析评估结果，制订装置工艺防腐控制指标及工艺防腐具体实施方案。 8. 根据腐蚀分析评估结果，制订设备管线材质升级
6、及 材料防腐方案。9. 根据腐蚀分析评估结果，制订装置腐蚀监测及检测 方案。10腐蚀失效案例分析 收集目前装置已经发生的腐蚀失效事 故，采取工艺核算、腐蚀介质分析、腐蚀产物分析、金相分析、显 微硬度、XRD分析、扫描电镜、能谱分析等手段，从工艺、材料等 多方面因素进行失效分析。 下一页上一页下一页上一页腐 蚀 监 检 测？What?How?Where?When?Who?所谓腐蚀监测技术，就是利用各种仪器工具 和分析方法，确定材料在工艺介质环境中的腐蚀 速度，及时为工程技术人员反馈设备腐蚀信息， 从而采取有效措施减缓腐蚀，避免腐蚀事故的发 生。下一页上一页 判断腐蚀发生的程度和腐蚀形态 监测腐蚀
7、控制方法的使用效果（如选材、工艺防腐 ） 对腐蚀产生的系统隐患进行预警 判断是否需要采取工艺措施进行防腐 评价设备管道使用状态，预测设备管道的使用寿命 帮助制定设备管道检维修计划 炼油厂腐蚀监测的目的下一页上一页炼油厂常用腐蚀监测技术 腐蚀挂片监测 电阻探针监测 线性极化腐蚀监测 氢探针 红外成像监测技术 现场腐蚀试验装置 管道定点测厚 腐蚀介质分析检测技术 其它新型腐蚀监测技 术 pH在线监测技术 露点腐蚀监测 设备及腐蚀管理软件 腐蚀产物分析技术 装置停工腐蚀检查 下一页上一页腐蚀挂片监测腐蚀挂片监测作为腐蚀监测最基本的方法之一，具 有操作简单，数据可靠性高等特点，可作为设备和管道 选材的
8、重要依据。它可以同时对几种材料进行试验，定 量地测量出材料在工业介质环境中的腐蚀速度。目前炼油厂采用的腐蚀挂片技术主要有两种方式:现场腐蚀挂片监测挂片探针监测下一页上一页探针挂片示意图 下一页上一页探针挂片在常压塔顶空冷器上的应用 下一页上一页（1）探针挂片的结构型式 探针挂片器主要由探针针杆、密封填料盒、锁紧环锁紧环等组成 。与安装在现场管道上的阀门配合可进行带压装卸操作， 因此可随时取出监测挂片进行腐蚀测量。 挂片探针的装卸需要与一个PN40DN25的闸阀相配合，开 口位置应当有较大的空间，有利于监测操作。（2）探针挂片的试片规格 尺寸：(长宽厚mm) 25.010.02.0距两端5mm各
9、有一4.0孔材质：国产20号优质碳素钢(GB 69965) 下一页上一页工艺管道1231单丝头，PN40DN25 2阀门，Z11H4025闸阀 3挂片探针 探针挂片安装示意图下一页上一页腐蚀挂片监测操作周期比较长，所测得的数据为装 置设备在一段时间内的平均腐蚀速度，不能反映设备在 某一点的腐蚀速度，因此无法用于实时在线分析。腐蚀 挂片监测数据主要用于设备选材和监测工艺防腐措施的 应用效果，也可作为其他腐蚀监测数据比较的基础。下一页上一页管道定点测厚定点测厚监测主要用于监测管道腐蚀速度，通常采用 超声波测厚的方法。这种方法是利用压电换能器产生的高 频声波穿过材料，测量回声返回探头的时间或记录产生
10、共 鸣时声波的振幅为信号，检测壁厚。管道测厚包括普查测厚和定点测厚。定点测厚分为在 线定点、定期测厚和检修期间定点测厚。管道的普查测厚 应结合压力容器和工业管道的检验工作进行。普查测厚点 应包括全部定点测厚点。 下一页上一页（1）加工高含硫原油装置设备及管道测厚管 理规定（石化股份炼200189号） 测厚相关标准（2） GB 11344-1989：接触式超声波脉冲回波 法测厚（3） API 570 Piping Inspection Code -Inspection, Repair, Alteration, and Reratingof In-service Piping Systems下一页
11、上一页 一般原则测厚监测主要针对设备、管道的均匀腐蚀和冲刷腐蚀 ，对于氢腐蚀、应力腐蚀等应通过其它检测手段进行监测 。在高温硫腐蚀环境下，应重点对碳钢、铬钼合金钢制设 备、管道进行测厚监测。新建装置或新投用的设备及管道 ，在投用前就应确定定点测厚的位置，并取得原始壁厚数 据。 定点测厚布点原则1、定点测厚布点范围包括主管线、管线上的支管附件（ 如放空管、压力表引出线等）、设备本体、设备短节（包 括冷换出入口短节、侧线出口短节、仪表引出管等）。 下一页上一页2、选材偏低的设备管线要多布点。 下一页上一页3、易腐蚀和冲刷的部位要优先考虑布点，具体部位包括 ：a管线腐蚀冲刷严重的部位：弯头、大小头、
12、三通及 喷嘴、阀门、调节阀、减压阀、孔板附近的管段等；b流速大(大于30m/s)的部位，如：常减压转油线、 加热炉炉管出口处、机泵出口阀后等：c环烷酸腐蚀环境下的气液相交界处和液相部位：d硫腐蚀环境下气相和气液相交界处：e流体的下游端(包括焊缝、直管)容易引起严重冲刷 的部位：f同一管线的热端；g换热器、空冷器的流体入口管端；h塔、容器和重沸器、蒸发器的气液相交界处;i换热器、冷凝器壳程的入口处j流速小于1m/s的管线(包括水冷却器管束)，有沉 积物存在易发生垢下腐蚀的部位：k盲肠、死角部位，如：排凝管、采样口、调节阀 副线、开停工旁路、扫线头等。 下一页上一页4、输送腐蚀性较强介质的管道，直
13、管段长度大于20m时 ，般纵向安排三处测厚点，长度为1020m时，一般安 排两处，小于l0m时可安排一处。 5、介质腐蚀性较轻的管道一般在直管段(两个弯头间的 连接管)安排一处测厚点，在弯头处安排一处测厚点。 6、管线上的弯头、大小头、三通、调节阀或截止阀后 等易腐蚀、冲蚀部位应尽可能布置测厚点。 7、考虑现场实际，一般不要将在线测厚点选在测厚人 员不易操作的位置(腐蚀特别严重，需特别重视的部位除 外)。 下一页上一页8、管道上同一截面处原则上应安排4个测厚点，一般布 置在冲刷腐蚀可能严重的部位和焊缝的附近(主要在介质 流向的下游侧)。 定点测厚频率的基本原则1、当腐蚀速率在0305mm/a或
14、剩余寿命在115 年之间时，应每三个月测定一次。 2、当腐蚀速率在0103mm/a或剩余寿命在152 年之间时，应每六个月测定一次。 3、当腐蚀速率小于01mm/a时，可在每次停工检修时 测定一次。 下一页上一页4、对腐蚀极为严重(腐蚀速率大于05mm/a)或剩余寿 命小于1年的部位应进行监控，对监控部位应增加测厚频 率(测厚频率及位置由机动部和检测单 位共同确定)。 5、停用设备及管道重新启用前应增加一次测厚。 6、当原料中硫含量、酸值、盐含量发生明显变化时， 应适时调整测厚频率。 7、装置首次开工，测厚应当保证半年1次，至少连续测 2次，以取得大量基础数据，为以后的测厚工作及频率调 整做准
15、备。 下一页上一页管道定点测厚用活动保温套 下一页上一页设备本体定点测厚设施下一页上一页 测厚方法及数据处理 测厚仪器采用超声波测厚仪，精度不低于01mm， 测量误差应在土(H%+0.1)mm范围内(H壁厚，mm)。 应根据被测设备及管道的温度选择适当的探头和耦合剂 。 每次测厚前，应对测厚仪器进行常温标定，同时对被 测对象进行表面处理，保证被测对象的材质和表面状况 与标定试块基本一致。 推荐采用二次测厚法，即在探头分隔面相互垂直的两 个方向上(对管道测厚，探头分隔面应与轴线垂直或平行 )测定两次，以最小值为准。如果两次测厚值的偏差大于 02mm，应重新测定。 对中高温条件下(100500)的测厚，所测数据比 实际值偏大，应注意进行修正。 下一页上一页 测厚腐蚀速率(mm/a) = 某两次所测得的常温厚度差 (mm)/对应两次测厚间隔时间(a) 剩余寿命估算：用所测得的剩余壁厚常温值减去按照 GBl501998和SH3059-1994所确定的最小壁厚，所得差 值除以平均腐蚀速率即为钢制炼油设备及管道的剩余寿 命。该剩余寿命的可靠程度取决于测厚数据的可靠程度 ，且只能用于均匀腐蚀，可指导确定检测频率，不宜作 判废依据。 定点测厚的有关数据资料，如测厚数据、管道测厚图 、管道基本参数等最好用计算机软件进行
