腐蚀培训内 容 提 要l腐蚀的定义及分类l腐蚀介质来源l加氢联合车间装置腐蚀部位及类型l腐蚀控制的措施一、腐蚀的定义及分类l定义：l腐蚀是指材料与其所处环境介质之间发生作用而引起材料变质、破坏和性能恶化的现象l金属腐蚀是指金属在周围介质作用下，由于化学变化、电化学变化或物理溶解而产生的破坏腐蚀定义明确指出，金属要发生腐蚀必须有外部介质的作用，且这种作用是发生在金属与介质的相界上因此，金属腐蚀是包括材料和环境介质两者在内的一个具有反响作用的体系l l腐蚀分类腐蚀分类la、按腐蚀机理分类：l化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀lb、按腐蚀破坏形式分类：l 均匀腐蚀、局部腐蚀lc、按腐蚀环境、介质分类：l 高温腐蚀、湿腐蚀、沉淀腐蚀、碱腐蚀、酸腐蚀、环烷酸腐蚀、氢腐蚀、硫化氢腐蚀、连多硫酸腐蚀、硫化氢-氯化氢-水型腐蚀、硫化氢-氢型腐蚀、硫化氢-氧化物-水型腐蚀等l化学腐蚀：金属外表与周围介质直接发生纯化学作用而引起的破坏其反响历程的特点是，氧化剂直接与金属外表的原子相互作用而形成腐蚀产物化学腐蚀过程中没有电流产生如金属在高温时氧化引起的腐蚀等炼油厂比较少见l电化学腐蚀：金属外表与离子导电的电介质发生电化学反响而产生的破坏。
腐蚀过程中伴有电流产生，如同一个短路原电池的工作这类腐蚀是最普遍、最常见又是比较严重的一类腐蚀，如金属在酸、碱、盐等介质存在的环境中所发生的腐蚀皆属此类另外，电化学作用既可单独造成腐蚀，也可与机械作用等共同导致金属产生各种特殊腐蚀应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳、磨损腐蚀等l物理腐蚀：金属由于单纯的物理作用所引起的破坏许多金属在高温熔盐、熔碱及液态金属中可以发生此类腐蚀如盛放熔融锌的钢容器，铁被液态锌所溶解而腐蚀 l均匀腐蚀：是指腐蚀分布在整个金属外表上，它可以是均匀的，也可以是不均匀的这类腐蚀的危险性相对较小，当全面腐蚀不太严重时，只要在设计时增加腐蚀裕度就能够使设备到达应有的使用寿命而不被腐蚀损坏l局部腐蚀：是指腐蚀主要集中在金属外表某一区域，而外表的其他局部那么几乎未被破坏局部腐蚀类型很多，如点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、氢致开裂、氢损伤、磨损腐蚀等这类腐蚀往往是在没有先兆下发生的，目前对其预测和控制都很困难因此，这类腐蚀是造成设备失效的主要原因l 后面我们就主要针对局部腐蚀进行介绍，在介绍装置易腐蚀部位时那么主要按环境腐蚀、介质分类进行 点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀点蚀有大有小，一般情况下，点蚀的深度要比其直径大的多。
点蚀经常发生在外表有钝化膜或保护膜的金属上在石油化工的腐蚀失效类型统计中，点蚀约占20%25% 点蚀机理： 活性阴离子Cl、Br、I使钝化膜破坏，Cl离子进入、HCl形成等PH值降低、温度升高都会增加点蚀的倾向点蚀会使晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等加剧，在很多情况下点蚀是这些类型腐蚀的起源碳钢的点蚀现象 缝隙腐蚀是一种特殊的点蚀现象,缝隙腐蚀常发生在设备中法兰的连接处，垫圈、衬板、缠绕与金属重叠处机理是内外金属离子浓度差形成浓差电池 电偶腐蚀：两种不同电位金属电极构成的宏观原电池的腐蚀电位低的成为阳极，腐蚀加剧电位高的为阴极，腐蚀减轻在油罐、埋地输油管线、反响器等处存在电偶腐蚀，可以采用采用阴极保护、用涂料、垫片等使金属间绝缘等方式进行控制油罐底部的阳极保护块垫片阳极保护块 晶间腐蚀：金属材料奥氏体和铁素体不锈钢在特定的腐蚀介质中，沿着材料的晶粒间界受到腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的一种局部腐蚀破坏现象受这种腐蚀的设备或零件，有时从外表看仍是完好光亮，但由于晶粒之间的结合力被破坏，材料几乎丧失了强度，严重者会失去金属声音，轻轻敲击便成为粉末据统计，在石油化工设备腐蚀失效事故中，晶间腐蚀约占4%9%。
1Cr18Ni9晶间腐蚀 应力腐蚀破裂：材料在应力和腐蚀介质共同作用下的破裂三个必要条件应力一般指拉应力、腐蚀介质、敏感的材料导致应力腐蚀开裂的应力可以来自工作应力，也可以来自制造过程中产生的剩余应力应力腐蚀开裂在石油化工腐蚀失效类型中所占比例最高，可达50% 氢致开裂：氢致应力开裂，氢致环境脆化，氢致拉伸延性丧失三种形式是金属材料特别是钛材一旦吸氢，就会析出脆性氢化物，使机械强度劣化机理：在电化学腐蚀过程中产生的氢原子进入钢中,并在钢的内部缺陷部位(主要是非金属夹杂物与金属基体的界面)聚集成氢分子，使局部压力升高到104MPa在腐蚀介质中，金属因腐蚀反响析出的氢及制造过程中吸收的氢，是金属中氢的主要来源有活性阴离子共存时的影响， Cl-最严重 PH相同：Cl-Br-I-F-ClO3-OH-SO42- 易发生部位：汽油稳定蒸馏塔顶冷凝器、加氢脱硫装置中的成品冷却器、汽提塔塔顶冷凝器 氢损伤包括氢鼓泡、氢脆、外表脱碳、氢腐蚀、氢剥离五种类型 氢鼓泡：氢原子渗入钢中，在金属的错位处或缺陷位置处聚合形成氢分子，因体积膨胀，从而使钢材产生鼓泡 氢脆：由于氢残留在材料中而引起脆化的现象氢原子对材料的侵入，使材料晶体间的结合力减弱，或以分子状在晶界出或杂质周边析出，形成脆化。
外表脱碳：钢材与氢接触后可产生外表脱碳外表脱碳不会产生裂纹，但材料的强度及硬度稍有下降，而延伸率增加 氢腐蚀：高温高压下钢中氢与碳及Fe3C生成甲烷造成材料内裂纹或鼓泡使钢机械性能变坏 氢剥离：氢在高温高压下扩散进入钢中，当设备检修或冷却过程中，温度降低至150以下时，由于氢气来不及向外释放，在一定条件下就会产生堆焊层与母材的开裂现象 生产中特别是停工过程中必须注意严格控制降温降压速率降温：20-25/h，降压：，防治氢脆、氢鼓泡、氢致开裂 磨损腐蚀：流动的腐蚀介质对金属外表即发生腐蚀作用，又存在机械冲刷的条件下导致的金属破坏主要原因是钝化膜的破损高速、湍流、气泡及固体粒子加速磨损腐蚀 低温烟气的露点腐蚀：低温烟气的露点腐蚀：主要发生在加热炉、锅炉空气预热主要发生在加热炉、锅炉空气预热器的低温部位加热炉、锅炉用的燃料中含有硫化物，硫器的低温部位加热炉、锅炉用的燃料中含有硫化物，硫燃烧后全部生成燃烧后全部生成SO2SO2，由于燃烧室中由过量的氧气存在，由于燃烧室中由过量的氧气存在，所以又有少量的所以又有少量的SO2SO2进一步再与氧化合形成进一步再与氧化合形成SOSO3 3在通常的在通常的过剩空气系数条件下，全部过剩空气系数条件下，全部SOSO2 2中约有中约有1 13%3%转化成转化成SOSO3 3。
在在高温烟气中的高温烟气中的SO3SO3不腐蚀金属，但当烟气温度降到不腐蚀金属，但当烟气温度降到400400以以下，将与水蒸气化合生成稀硫酸下，将与水蒸气化合生成稀硫酸烟气的温度继续下降，当降至烟气的温度继续下降，当降至150150170170时，已到达硫时，已到达硫酸的结露温度，这时稀硫酸就会凝结到加热炉的受热面酸的结露温度，这时稀硫酸就会凝结到加热炉的受热面上从而发生低温硫酸腐蚀由于这种腐蚀发生在硫酸的上从而发生低温硫酸腐蚀由于这种腐蚀发生在硫酸的结露温度以下，所以又称作露点腐蚀结露温度以下，所以又称作露点腐蚀l高温腐蚀：当炼油设备壁温高于250且又处于H2S环境下时，就会受到H2S腐蚀，近年来原油的硫含量有逐步增大的趋势这类腐蚀表现为设备外表减薄，属均匀腐蚀；l在220以下时，环烷酸的腐蚀并不剧烈，但随温度升高有逐步增大的趋势，在280以上时，温度每升高55，环烷酸对碳钢和低合金钢的腐蚀速度就增加三倍，直到385时为止lH2S+ H2 和大于200以上条件，氢渗入金属外表FeS保护膜，使其而失去保护作用FeS保护膜反复剥离、生成，加快腐蚀减压塔填料高温环烷酸腐蚀二、腐蚀蚀介质质来源n 原油：氯化盐、硫化物、有机酸、氧、氮化物，有机氯化物，重金属等；n 运输和生产中参加的助剂：氯化物、酸、碱、氢氰酸、糠醛、胺等；n 炼制过程生成的：硫化氢、二氧化碳、氰化物、氢、盐酸、氨、氯化氨、有机酸、连多硫酸、二硫化物、酚等；n 这些腐蚀介质在工艺环境下腐蚀金属材料n 归属不同的腐蚀机理硫化物l能与钢起反响的叫活性硫，主要是以下五种。
非活性硫主要是噻吩,大都存在于渣油馏分中不同温度下各种硫化物的腐蚀性不同，二硫化物腐蚀最强当500，不是硫化物腐蚀范围，为高温氧化腐蚀2600C3160C3710C4270C4820C硫醚硫化氢硫化氢硫化氢硫化氢元素硫元素硫硫醇硫醇硫醇硫化氢硫醚元素硫元素硫硫醚硫醇硫醇硫醚硫醚元素硫二硫化物二硫化物二硫化物二硫化物二硫化物硫分布馏分汽油煤油柴油蜡油渣油硫含量%0.80.5mgKOH/g 采用不锈钢材料316L 钼含量大于2.5%； 二次加工原料TAN1.5mgKOH/g采用不锈钢材料l 硫大于1%时，硫化物分解在释放的H2S与钢材反响生产硫化亚铁保护膜，可减缓环烷酸腐蚀高硫低酸值原油腐蚀性相对较小，反之低硫高酸值腐蚀性更大l低酸原油：酸值 9会引起严重腐蚀氯化氨盐的腐蚀碱l金属在NaOH或KOH存在的条件下，拉应力和适当温度产生的开裂；碳钢、低合金钢、300系列不锈钢易腐蚀；镍基合金耐腐蚀；l常见于含浓缩碱液体的管线，碱洗后残留碱开裂连多硫酸 形成环境：硫化物水空气反响形成酸性环境H2SXO6 材料：敏化材料(370-815长期操作)或类似敏化的焊缝附近300系列 应力：存在剩余应力或拉应力的地方产生裂纹； 腐蚀形态：在焊缝热影响区或母材上的晶间腐蚀开裂，可以数分钟或数小时扩展，通常在开工时才发现泄漏；3FeS + 5O2 Fe2O3FeO + SO2SO2 + H2O H2SO3 H2SO3 + 1/2O2 H2SO4 H2SO3 + FeS H2SxO6FeS + H2SO4 FeSO4 + H2SH2SO3 + H2S H2SxO6三、加氢装置腐蚀部位及类型加氢装置腐蚀分布制氢装置 制氢装置腐蚀分布四、腐蚀控制的措施l针对不同的腐蚀环境、油品，有针对性的选材，工艺设计是装置在服役周期内不发生腐蚀泄漏事故的根底。
l工艺防腐是关键l腐蚀监控必不可少，监测点的选择是关键含硫油和含酸油选材比照l选腐蚀率为0.25mm/a，比照不同的资料，选择材料耐硫或硫环烷酸介质腐蚀的最高使用温度；lAPI581： S1wt%，高硫油 碳钢260l 5Cr 316l 9Cr 399l TAN0.5，含酸油 碳钢246-260l 5Cr 316399l 9Cr 371-399选材导那么：SH/T3096-2021高硫原油加工装置设备和管道设计选材导那么腐蚀裕量：设备：腐蚀裕量6.0mm；管道：碳素钢腐蚀裕量6.0mm、低合金钢和铬钼钢腐蚀裕量3.2mm或高合金钢或有色金属腐蚀裕量1.6mm；加热炉炉管：碳素钢腐蚀裕量3.0mm、铬钼钢腐蚀裕量2.0mm或高合金钢腐蚀裕量1.0mm设计寿命：设备的设计寿命应按SH/T 3074的规定，炉管的设计寿命应按SH/T3037的规定，管道元件的设计寿命应按1015年考虑设计含硫量：以装置正常操作条件下介质中的含硫量为依据，并应充分考虑操作条件下可能到达的最大含硫量的影响 总硫含量大于或等于1.0wt，且酸值按照GB264-83方法测定小于0.5mgKOH/g的原油选材： 大于240管道 Cr5Mo钢， 240-350设备 碳钢+06Cr13 大于350设备 碳钢+022Cr19Ni10或碳钢+06Cr18Ni11Ti 设计含酸量：原油酸值大于等于0.5mgKOH/g n选材：l介质温度小于240，选用碳钢；l介质温度大于等于240小于288，介质为液相且流速小于3m/s时，选用1Cr5Mo、0Cr18ni10Ti、0Cr19Ni10/00Cr19Ni10；流速高于3m/s时或介质为气液两相，选用0Cr18Ni10Ti、0Cr19Ni10/00Cr19Ni10；l介质的温度大于等于240且流速大于等于30m/s时，选用0Cr17Ni12Mo2/00Cr17Ni14Mo2；l介质温度大于等于288，选用0Cr18Ni10Ti、0Cr19。