炼制海洋高酸原油常压炉管泄漏原因分析及应对措施
2019-08-21
(1.中石化销售有限公司山东淄博石油分公司,山东 淄博 255434;2.中海油东方石化有限责任公司,海南 东方 572600;3.中海油沥青股份有限公司,山东 滨州 256600)
1 腐蚀泄漏情况
某常压蒸馏装置加工海洋高酸原油。在2012年2月正常生产期间,常压炉炉管弯头发生泄漏(见图1和图2)。泄漏发生在辐射室炉管出口倒数第2根和第3根炉管之间的弯头上,泄漏部位均为弯头外部弓背的介质冲刷部位。其腐蚀形貌分别为椭圆形、长条形,尺寸分别为:φ35 mm×8 mm(直径×深),65 mm×13 mm×10 mm(长×宽×深)。两处泄漏点有椭圆形和长条形腐蚀坑。另外在泄漏弯头附近的直管(倒数第2根)也有2处沟壑状腐蚀坑(见图3和图4),但未腐蚀穿孔,其他炉管弯头也存在冲刷腐蚀坑点,形同沟壑状。弯头泄漏位置示意见图5。发生事故的炉管自2003年启用,材质为Cr5Mo,规格为φ219 mm×10 mm,工作温度为350~370 ℃。

图1 弯头1腐蚀形貌
2 泄漏原因分析
2.1 原油酸值高
该常减压蒸馏装置所加工的原油为海洋高酸原油,以SZ36-1原油为主,其酸值在3 mgKOH/g以上,盐质量浓度10.2~18.5 mg/L(见表1)。该加热炉炉管弯头所处的位置在加热炉出口的倒数第3根,工作温度为350~370 ℃,是环烷酸腐蚀最严重的温度区域。根据McMonomy曲线得出的“典型材料的硫化物与环烷酸联合查表” 所提供的数据,对5%Cr钢的腐蚀速率进行估算,当硫质量分数为0.2%~0.6%,酸值为2.1~4.0 mgKOH/g,温度在350~370 ℃时,腐蚀速率为0.508~0.762 mm/a。该泄漏炉管自2003年启用,如果按照上述腐蚀速率估算,炉管已经腐蚀减薄约4.5 mm,再加上弯头部位流体冲刷,腐蚀减薄会更严重,由此导致弯头的腐蚀穿孔和泄漏。

图2 弯头2腐蚀……
