APP下载

柴油加氢装置腐蚀与防护对策研究

2020-10-19盛钰菡剡婷婷

石油研究 2020年2期
关键词:腐蚀防护

盛钰菡 剡婷婷

摘要:随着我国社会经济的不断向前发展,对能源的消耗量正在不断上升,柴油加氢装置在使用过程中经常会出现各种腐蚀问题,影响到了装置使用的安全性。基于此,本文重点针对柴油加氢装置的腐蚀问题展开了分析和研究,同时提出了相应的防腐蚀工作对策,有效保证柴油加氢装置的工作质量。

关键词:柴油加氢;腐蚀;防护

在人们的日常生活当中,对柴油资源的使用量相对较高,柴油质量的高低直接关系到了燃烧性能以及对环境的污染程度,同时柴油当中含有大量的硫元素,经过一系列反应之后,会对加氢装置形成一定的腐蚀问题,造成了装置出现泄漏或者是损坏等。在柴油的加氢装置反应过程中,需要在高温高压的环境下进行工作,因此这一环境会加剧材料的腐蚀问题。除此之外,柴油加氢装置在工作过程中会生成一定量的硫化氢,硫化氢会对柴油加氢装置的表壁形成更加严重的腐蚀,影響到了整个设备的运行安全性。因此,必须要对柴油加氢装置的腐蚀问题加以关注,提出针对性的防控方法来加以保障。

1.柴油加氢中的腐蚀介质

1.1低温腐蚀

氯化氢气体属于一种无色易燃的酸性气体,硫化氢在低浓度环境下会伴随着恶臭性,并且具有一定的毒性。硫化氢产生腐蚀问题可以分为高温腐蚀和低温腐蚀两种类型,所谓的高温腐蚀问题主要指的是在240℃以上的状态,硫化氢气体会分解成单质硫,单质硫和加氢装置内部的某些金属发生一系列反应,进而形成了腐蚀破坏问题。所谓的低温腐蚀问题主要指的是在低温工作状态下,硫化氢直接溶解在水体当中,然后电离反应生成大量的氢离子也会对加氢装置的表面形成一定的腐蚀作用。通常情况下低温腐蚀的现象非常普遍,对加氢装置的危害更加明显,严重的情况下会直接造成加氢装置出现脆性开裂问题。

柴油加氢装置也会受到氧元素的影响,由于氧气在空气当中分布非常广泛,但是它不易溶于水,在常温的状态下表现不是非常活跃,但是如果氧气在高温高压的环境下则表现非常活跃,可以和很多的元素之间形成一系列化学反应,进而会对加氢装置形成一定的化学腐蚀问题。

1.2高温腐蚀

在柴油加氢装置的运行工作中,反应器和高压换热器是容易产生高温腐蚀的重点区域,单质硫和硫化氢等物质会在高温高压的条件下和金属表壁形成一系列的化学反应,造成装置表面形成不良的腐蚀问题。在后续的停工过程中,氢腐蚀问题也是柴油加氢装置比较常见的腐蚀类型,如果没有做好相应的防护处理,会对设备造成严重的腐蚀破坏。

2.柴油加氢装置防腐蚀措施

2.1氢脆的防护措施

氢脆是柴油加氢装置产生腐蚀问题的主要表现形式,氢脆现象的产生主要是因为加氢装置内部的氢,残留在金属材料当中所造成,如果出现氢脆问题会直接造成装置的金属断面收缩率不断下降,进而造成了加氢装置出现表面破坏问题。首先,在加氢装置停止工作过程中冷却到速率不能过快,必须要存在一个缓慢温度下降的过程,这样可以保证钢铁材料当中的氢气会逐渐释放出去,有效降低钢铁材料当中的氢残流量。其次,为了有效防止不锈钢焊缝金属产生裂纹问题,需要有效减少应变幅度大小,最后在柴油加氢装置的运行工作中,需要防止一些紧急性停工问题,保证装置的正常稳定工作和运行。

2.2对高温下H2S +H2腐蚀的防护措施

在柴油加氢装置当中,为了有效预防高温条件下硫化氢和氢气产生的腐蚀问题,可以选择Cr和 Cr-Ni不锈钢材料,有效提高材料的抗腐蚀能力,为了更好的提高钢铁材料的防腐施工的效果,其中Cr含量需要超过12%以上,这样可以有效提高钢结构的整体抗腐蚀能力,同时提高了柴油加氢装置的工作性能。

2.3湿硫化氢腐蚀的防护措施

在柴油加氢装置当中,硫化氢腐蚀问题是其中一个非常重要的构成环节,如果介质当中的硫化氢含量相对较低,整体的腐蚀情况相对较轻,可以使用碳素钢材料在制造过程中需要先进行焊接,然后进行后续的热处理,有效达到相应的防腐蚀工作效果。碳素钢材料通常情况下强度和硬度相对较低,不容易出现脆性开裂等问题。对于硫化氢腐蚀问题可以使用HIC高铁材料,这种钢铁材料当中的磷和含硫量较低,可以有效降低湿硫化条件下产生的腐蚀裂纹问题。

在柴油的加氢装置内部,针对一些是硫化氢腐蚀比较明显的区域,可以使用隔绝腐蚀的方法来进行处理,这种处理方法只要是在装置内壁上涂抹一层抗腐蚀金属材料,让硫化氢介质和材料都达到有效的隔离效果,以此来实现良好的防腐蚀处理效果。

2.4连多硫酸应力腐蚀开裂防护

柴油加氢装置对连多硫酸应力腐蚀开裂防护工作中,除了需要满足装置设计和材料使用标准之外,再针对奥氏体不锈钢材料的选择方面,碳的含量越低则越有利于抵抗连多硫酸应力腐蚀开裂。通常情况下,可以选用超低碳型不锈钢材料,对连多硫酸应力腐蚀问题有着非常明显的防护工作效果。

在柴油的加氢装置设备制造工作中需要尽可能降低,因为冷加工和焊接缝问题所产生的残余应力,在结构方面需要尽可能设置成小结构。在柴油加氢装置的停工过程中,当系统内部的压力为0.1MPa时,可以在系统内部注入一定量的氮气,这样可以有效达到预防空气和水蒸气进入到设备内部,实现良好的设备防腐蚀保护工作效果。

柴油加氢装置在停工时间段需要对装置进行有效的清理和防护,在清理工作中可以使用1.5%的碳酸钠溶液,对装置表面的不锈钢材料进行彻底的清洗,在清洗完成之后需要使用软化水将检验完全冲洗干净,以此来达到良好的清洁工作效果,装置整体的防腐蚀效果得到了明显的提升。

3.结束语:

柴油加氢装置长期处于高温高压的工作状态下,很容易产生不良的腐蚀问题,因此相关工作单位需要针对不同的腐蚀问题提出针对性的预防工作方案,有效保证柴油加氢装置的正常工作,提高化工单位的整体生产工作效率。

参考文献:

[1]王俊杰.汽柴油加氢装置原料换热器腐蚀分析及防护[J].南方农机,2019,50(13):119.

[2]王云冰.柴油加氢装置腐蚀与防护[J].化工管理,2018(30):68-69.

[3]张智,袁军.汽柴油加氢装置原料换热器腐蚀分析及防护[J].化工管理,2018(04):142-144.

猜你喜欢

腐蚀防护
木结构建筑的鉴赏与防护
浅谈如何强化灭火救援战斗中的安全防护
镀锌产品表面腐蚀现象研究