翟建伟，刘 平

（海洋石油富岛股份有限公司，海南东方 572600）

不锈钢按组织状态分为马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢，因为钢中铬原子数量大于12.5%，钢中单相组织高可使钢的电极电位发生突变，由负电位升到正电位，阻止电化学腐蚀，耐腐蚀性能好。不锈钢在氯离子含量大于25×10-6环境下，就会发生应力腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀。高浓度氯离子含量环境下，不锈钢在含有氧的氯离子的腐蚀介质环境产生应力腐蚀，应力腐蚀失效率所占比高达45%左右。随着溶液中Cl-浓度的增加，不锈钢钝化区的宽度变窄，钝化膜的破裂电位变负，说明Cl-浓度对拉应力状态下不锈钢的腐蚀产生了显著的影响。氯离子含量较高的条件下，不锈钢的抗点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀及腐蚀疲劳性能降低，容易发生晶间应力腐蚀和点蚀，进而发生应力腐蚀开裂。对于奥氏体不锈钢在氯离子环境下的腐蚀，含量要小于25×10-6，否则就会发生应力腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀。但是在生产应用中，不能完全避免有氯离子含量的情况下再使用奥氏体不锈钢，因此控制蒸汽冷凝液中氯离子含量可降低不锈钢的腐蚀，延长设备使用寿命。

1 富岛2700t/d尿素装置蒸汽冷凝中氯离子现状

尿素装置蒸汽使用合成氨装置送来的4.5MPa 高压蒸汽先进入二氧化碳压缩机透平做功，抽出蒸汽供汽提塔使用，冷凝液进入中压汽包闪蒸成中压蒸汽，中压汽包中的冷凝液进入低压汽包，闪蒸成低压蒸汽。冷凝液系统分为中压蒸汽冷凝液和低压蒸汽冷凝液，最终都在冷凝液总管汇合，进入蒸汽冷凝液槽303F 中，气相进入闪蒸蒸汽冷凝器318C 冷凝，冷凝液回到303F 中，318C 未冷凝的气相直接放入大气。303F 冷凝液槽为常压储槽顶部带有水封，通过冷凝液泵317J/A 升压后送往尿素各系统做冲洗水使用，部分送公用工程回收处理。

正常情况蒸汽系统不含氯离子，但实际使用过程发现，蒸汽冷凝液样品分析中含有少量氯离子。每月对蒸汽冷凝液系统各取样点分析一次，2016年至2017年低压蒸汽冷凝液泵321J/A 取样平均值达到0.15mg/L（如图1），因此需要降低或消除蒸汽冷凝液系统中氯离子含量，防止氯离子在尿素不锈钢高压设备长时间积累形成腐蚀。

图1 低压蒸汽冷凝液（321J/A）分析统计表

2 氯离子含量高原因分析与查找

1）合成蒸汽系统带入，造成尿素蒸汽冷凝液系统中氯离子含量升高。因尿素使用的高压蒸汽108t/h 全部来自合成装置，当设备出现泄漏或使用中蒸汽系统添加药剂不当，造成蒸汽系统受污染氯离子含量升高，尿素蒸汽冷凝液系统氯离子含量相应升高。因每月对蒸汽冷凝液系统各取样点分析，对比高压蒸汽饱和器分析结果（如图2），大部分都未检测出氯离子，少数上涨未发现异常升高现象，排除合成蒸汽带入氯离子原因。

图2 高压蒸汽冷凝液分析统计表

2）外部水进入蒸汽冷凝液槽303F，导致尿素蒸汽冷凝液系统中氯离子含量升高。正常生产蒸汽冷凝液通过317J 将303F 中蒸汽冷凝液送入装置各冲洗水点，泵出口压力均高于用户压力，工艺介质和外部水不能进入蒸汽冷凝液管线和工艺中，即使工艺介质倒入蒸汽冷凝液系统，在线电导会立即上涨，不应为氯离子含量上涨。蒸汽冷凝液槽303F 为常压储槽，外部介质能够进入303F 中，经排查顶部水封盖处在下雨或台风季，雨水可以通过水封盖处进入303F 内部，使氯离子含量升高，这种情况次数很少，能进入的量更少，虽会影响但不是主要原因。

3）闪蒸蒸汽冷凝液器318C 泄漏或过度冷凝，会造成冷凝液系统氯离子含量升高。2006年检修发现闪蒸蒸汽冷凝液器列管腐蚀破裂，循环水进入蒸汽冷凝液系统。2007年设备整体换新更换为不锈钢设备，2017 年检修检查设备完好无泄漏现象。循环水温度低冷凝效果好时，闪蒸蒸汽冷凝液器318C 内部形成负压，排气管线将大量空气吸入到设备内，因沿海空气温度和盐分含量高，会造成蒸汽冷凝液系统氯离子含量升高。

4）高调压调温水换热器319C 内漏，影响蒸汽冷凝液系统氯离子含量。中压蒸汽作为高压调温水补水与高调水管线联通，高调水温度由319C 循环水换热器带走，正常生产高调水压力为1.1MPa，比循环水压力高，319C 换热器板片泄漏时，高调水能进入循环水中而循环水不能进入高调水中。系统停车时高调水泵停运，高调水压力会出现比循环水低，此时循环水会进入高调水系统，循环水中氯离子会造成蒸汽冷凝液系统污染。

5）低压汽包冷凝液循环水泵321J/A 机封水换热器泄漏，影响蒸汽冷凝液系统氯离子含量。

低压汽包冷凝液循环水泵321J/A 正常为一开一备用，机封水通过循环水换热降低机封水温度，备用泵正常入口压力为0.32MPa，低于循环水压力0.4MPa，循环水换热器列管出现泄漏时，循环水会进入到低压汽包冷凝液中，造成蒸汽冷凝液系统氯离子含量升高。

6）蒸汽冷凝液输送泵317J/A 机封水换热器泄漏，影响蒸汽冷凝液系统氯离子含量。因蒸汽冷凝液槽303F 为常压，317J/A 正常一台备用，机封换热器循环水压力高于泵入口压力，当换热器列管泄漏时，循环水中氯离子会进入蒸汽冷凝液中，造成蒸汽冷凝液系统氯离子含量升高。

7）分析取样误差造成氯离子含量升高。高温蒸汽冷凝液取样都需要降温，取样前蒸汽冷凝液通过循环水换热器冷却，循环水冷却器如出现泄漏会造成分析中氯离子含量升高。为减少污水排放量，取样点正常排放量很小，部分铁锈沉淀在冷却器底部，取样时未彻底排放干净，影响分析数据正常性。

3 措施与整改

1）闪蒸蒸汽冷凝器318C 尾气排放管线改造，减少空气中氯离子进入蒸汽冷凝液系统。2018年3月检修，闪蒸蒸汽冷凝液器318C 排气管线增加氮气密封改造，正常生产通入一定量氮气作为尾气排放管密封气，设备内部正压时蒸汽和氮气排出设备，当形成负压时氮气被抽入设备内部，减少空气进入量，防止空气中氯离子被带入蒸汽冷凝液系统。

2）高调压调温水换热器319C 内漏更换板片。2018年3月检修319C 板式换热器拆卸检查，发现高调水进换热器高温区域处，多个板片穿孔泄漏。这种情况在系统停车高调水泵停运时，循环水会大量进入高调水系统，开车前未对高调水排放，造成循环水进入蒸汽冷凝液系统中，引起蒸汽冷凝液系统中氯离子含量升高。检修将所有板片全部换新，恢复设备性能。

3）蒸汽冷凝液输送泵317J/A 机封水换热器泄漏修复。排查过程发现蒸汽冷凝液输送泵317J 机封水换热器列管有砂眼，泵在备用情况下，循环水可能进入到蒸汽冷凝液系统中，循环水中氯离子通过泵输送到系统各冲洗水点和低压汽包补水，使低压汽包冷凝液和蒸汽系统冷凝液系统污染，氯离子含量升高。

4 整改后效果

对蒸汽冷凝液系统氯离子含量高排查，发现循环水换热器长时间使用易出现泄漏，使含氯量较高的循环水进入蒸汽冷凝液系统，造成蒸汽冷凝液系统氯离子含量偏高。大修对相关设备检查和修复后，蒸汽冷凝液中氯离子含量明显降低，达到未检测出（如图3）。

图3 低压蒸汽冷凝液（321J/A）分析统计表

5 结束语

通过对装置蒸汽冷凝液氯离子含量高现象进行分析，排查出造成氯离子含量升高的原因，及时对设备进行修复处理，蒸汽冷凝液系统氯离子含量明显下降，恢复到正常指标。应加强蒸汽冷凝液水指标分析管控，出现异常及时排查，降低氯离子对高压设备的腐蚀，延长设备使用周期。