(中国石油化工股份有限公司中原油田普光分公司,四川 达州 636156)

普光分公司天然气净化厂设计生产液硫2.4 Mt/a，国内化工企业液硫储罐单座容量多在2 000 m3以下，因天然气净化厂硫磺产量巨大，液硫储罐单座容量达5 000 m3，储存温度135～142 ℃，储存压力为常压，采用四个DN350短管加防雨帽直通大气。液体硫磺中含有微量的H2S和水蒸气，从液硫中逸出的H2S和水汽相遇后形成氢硫酸，在相变区其酸性很强，势必对储罐内壁和内部的金属构件造成严重腐蚀。氢硫酸和Fe发生反应生成FeS, FeS在一定条件发生自燃,而储罐内部的温度一般维持在140 ℃左右，一旦生产储罐内壁有硫化亚铁产生极易发生自燃事故。为确保液硫储存的安全、稳定和连续，2009年天然气净化厂对10台液硫储罐内壁进行了喷砂除锈并进行热喷铝防腐蚀。2015年底，为验证热喷铝层对液硫储罐的保护效果，评价储罐安全状况，决定对其中一座储罐进罐检测，评价喷铝防腐蚀效果。

1 硫化亚铁产生及自燃机理

FeS是深棕色或黑褐色固体，不溶于水，密度4.84 g/cm3，熔点1 193 ℃。液硫罐在储存液硫过程中，挥发的硫蒸气会在罐顶特别是通气孔附近因降温形成松散的絮状单质硫，该单质硫呈黄色颗粒状，燃点较低。储罐收液硫时罐顶气相空间温度升高，部分单质硫会熔化形成液态滴入液硫中，原先隐藏于硫粉内的FeS逐渐被暴露出来。当储罐向外发送液硫时，罐顶通风口附近的FeS与空气接触，迅速氧化释放出热量，这部分热量引燃罐顶残余的松散絮状单质硫，从而迅速发热自燃，甚至导致火灾爆炸事故。……