溶剂再生塔顶回流泵回流线腐蚀减薄及防护

唐良好

(中国石化北海炼化有限责任公司，广西 北海 536000)



溶剂再生塔顶回流泵回流线腐蚀减薄及防护

唐良好

(中国石化北海炼化有限责任公司，广西 北海 536000)

就某炼化企业集中溶剂塔顶回流泵回流线腐蚀减薄情况，分别就选材、介质和施工质量对管线产生腐蚀进行了分析。结果表明：北海炼化再生塔顶回流泵出入口线的材质选择，施工缺陷等均是管线减薄泄漏产生的重要原因。通过对管线材质升级，管路重新改造，运行8个月至今正常，确保了装置长周期安全生产运行。

加氢装置 回流泵腐蚀 缺陷 防腐蚀措施

某炼化企业集中溶剂再生主要处理产品精制装置、2.6 Mt/a柴油加氢装置及500 kt/a催化重汽油加氢装置的脱硫富液，共计300 t/h，再生后贫液返回产品精制装置、2.6 Mt/a柴油加氢装置及500 kt/a催化重汽油加氢装置脱硫单元循环使用，于2011年12月15日开始投产运行。溶剂再生塔顶回流泵输送介质为塔顶酸性汽冷凝后高浓度酸性水，用来控制再生塔顶温度和维持胺液浓度等作用，回流线主要用来满足泵最小流量。

1 腐蚀情况

从2013年6月至2014年12月时间内该管线共出现了5次泄漏，每次管线泄漏部位不一致，泄漏物料为高浓度酸性水(H2S质量分数达到1×105μg/g左右)，对装置安全运行带来严重隐患。溶剂再生回流泵简易流程见图1。

图1 溶剂再生回流泵简易流程图

2 原因分析

2.1 低温H2S腐蚀

高浓度酸性水含有大量H2S，H2S亦是一种活性硫化物。低温H2S腐蚀对碳钢管线主要发生在运行初期，一旦H2S与碳钢管线发生反应生成比较稳定的FeS保护膜后，H2S溶液将不会对管线产生腐蚀。如果FeS保护膜脱落，H2S溶液将会对碳钢管线不停的发生电化学反应引起腐蚀[1]。

现场管线布置见图2。回流阀阀体、内部腐蚀情况见图3，阀门零部件腐蚀情况见图4。回流阀腐蚀严重，从工艺流程上回流泵回流线长期处于被迫流动状态，流体流速快，管线内壁形成不了稳定的FeS保护膜，从而导致回流泵回流线一直处于湿硫化氢腐蚀的状态下。

图2 现场管线布置

图3 回流线回流阀阀体内部腐蚀情况

图4 回流阀阀门零部件腐蚀情况

2.2 R-NH2-CO2-H2S-H2O形态腐蚀

表1显示酸性水呈碱性，表明水中有携带的胺液 ，存在R-NH2-CO2-H2S-H2O形态的腐蚀[2]，管线及管件有CO2引起的腐蚀。

表1 酸性水分析数据

2.3 焊接缺陷导致腐蚀

H2S与腐蚀介质(如NH3、H2O等)共同形成腐蚀环境，H2S发生电离，促进氢去极化腐蚀反应，加速腐蚀进行，碳钢表面的氧化皮或锈层在有缝隙的情况下，S2-和HS-等离子可到达钢管表面，在钢管表面局部形成点蚀，是造成钢管出现点蚀的根源。弯头与三通处焊缝焊肉未填满，造成了管线的腐蚀加剧(见图5与图6)。

图5 弯头焊接质量及腐蚀情况

3 防护措施

针对出现的问题采取以下措施防止回流线发生泄漏：

(1)加强工艺操作，严禁管线超压运行。关闭DN40回流阀(保证回流泵最小流量情况下)，避免回流线流速过快对阀板冲刷;

图6 三通焊接质量及腐蚀情况

(2)增加管线测厚频次，增加测厚点，由计划一月一次测厚增加每星期一次，测厚点由原来4处增加至9处，加强对回流线等部位的测厚，提前对减薄部位管线进行包焊;

(3)等待大修时(2015年12月)将管线材质升级，将原管线材质20号升级为304L;

(4)改变管路走向，减少弯头个数，由原来4个弯头改为2个弯头，减少冲刷。

4 整改情况及效果

2015年2月2日对泵出入口回流线进行了更换，材质与原管线材质壁厚一直，运行2个月后，仍然出现比较严重的腐蚀，回流泵入口，出口，泵出入口回流线管线规格分别为(φ60 mm×5.5 mm，φ48 mm×5.0 mm)测厚简易图及数据见图7和表2。

图7 回流泵泵出入口管线测厚简易图

测厚点123456789原始壁厚/mm5.55.55.55.05.05.55.55.05.0测厚值/mm4.24.24.23.83.84.64.83.63.6腐蚀速率/(mm·a-1)7.87.87.87.27.25.45.48.48.4

由表2可以看出：用原材料管线更换后，泵出口φ60管线腐蚀速率为7.8 mm/a,泵出入口回流线φ48管线腐蚀速率为8.4 mm/a，腐蚀仍然比较严重，已严重影响到长周期安全生产运行。

2015年12月大修期间将原来所有管线材质由20号更换成304L后，2016年1月20日开始运行，运行至2016年9月20日所有管线及管件无腐蚀减薄现象发生。回流泵入口，出口，泵出入口回流线管线规格分别为(φ89 mm×4.0 mm，φ60 mm×3.5 mm，φ48 mm×3.0 mm),2016年9月20日对管线进行测厚。测厚简易图及数据见图8和表3。

图8 改造后泵管线测厚简易图

mm

由表3可看出：材质由20号升级为304L后，

运行8个月管线，弯头等部位未发现腐蚀，无减薄现象发生。

5 结束语

再生塔顶回流泵出入口线的材质选择，施工缺陷等都均是管线减薄泄漏产生的重要原因。通过对管线材质升级，管路重新改造，运行8个月未发现腐蚀，确保了装置长周期安全生产运行。

[1] 王凯.硫磺回收装置的腐蚀与防护[J].化学工程师，2015(2):47-49.

[2] 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院.炼油装置腐蚀策略[M].北京：中国石化出版社,2008:203-204.

[3] 冯江华，李慧敏，张继民，等.硫磺回收装置的腐蚀及防护措施[J].广东化工，2012,39(14):144-145.

(编辑 王菁辉)

Protective Measures for Corrosion Thickness Decrease in Return Line of Reflux Pump on Solvent Regeneration Tower

TangLianghao

(SINOPECBeihaiRefining&ChemicalCo.,Beihai536000,China)

Effects of material selection, media and construction quality on the pipeline corrosion was analyzed concerning with the corrosion thickness decrease in the reflux pump on solvent regeneration tower in SINOPEC Beihai Refining & Chemical Co.. The results showed that both material selection and construction defects played an important role in the occurrence of thickness decrease and leakage of pipeline. The pump has been running for 8 months by upgrading the pipeline material and reforming the pipeline, which can ensure a long-period safe production operation.

hydrogenation unit, reflux pump corrosion, defects, anticorrosion measure

2017-01-19；修改稿收到日期：2017-03-13。

唐良好(1983-),本科,现在该公司炼化运行一部从事设备管理工作。E-mail:13517595513@163.com