刘宝民,杨朝康,李 聪
(中国石油大港石化公司,天津 300273)
大港石化公司100 万吨/年加氢裂化装置于2008 年建成投产,主要由反应及分馏两部分组成。装置以减压蜡油为主要加工原料生产柴油、汽油、航空煤油、液化气等,反应部分的轻质油进入汽提塔进行初步分离,其余反应生成油进入分馏系统切割。
加氢裂化汽提塔采用过热蒸汽在塔底部汽提,顶部至空冷段管线为DN300 管材,壁厚9.5 mm,材料20#钢。装置运行时温度135 ℃,压力0.8 MPa,介质为大量硫化氢及烃类。管道工艺防腐采用缓蚀剂注入形成保护膜,介质自汽提塔顶端流出,缓蚀剂从侧面开口直接注入。注入点结构见图1。
图1 缓蚀剂注入点结构
2015 年5 月检查装置时发现汽提塔缓蚀剂注剂点下方存在漏点,立即组织人员使用测厚仪对缓蚀剂注入点进行测厚。测厚数据见图2。
图2 漏点位置及测厚
由图2 可见,漏点正在注入点正下方,且注剂点正下方减薄明显,其余部分正常。原管道介质为高温硫化氢及部分水蒸气,由于缓蚀剂为常温且由管接头直接注入管壁,常温的缓蚀剂与水蒸气混合,降低温度,使注入点附近低于水蒸气露点,形成液态水,液态水与高温硫化氢混合形成湿硫化氢环境。湿硫化氢贴着主管道向下流动,对20#钢材料的主管壁形成硫化氢露点腐蚀,长期腐蚀加剧导致泄漏。
注缓蚀剂的目的是在后续管道形成保护膜以阻止介质对管道的腐蚀,由于此种注入结构及水蒸气环境存在的条件下,未及形成保护膜便导致腐蚀发生。
泄漏发生后,由于尚处于装置正常生产阶段且腐蚀暂时可控,采取带压堵漏处理,即先安装钢带封死漏点,然后由施工单位加工专用卡具,将漏点及周围主管道用卡具封住,彻底杜绝泄漏,日常加强监控运行至2017 年大检修处理。
考虑到原注入点直接注入管壁,很容易形成露点腐蚀。考察其他装置,注入点均由管嘴注入到主管道中间,即使形成湿硫化氢环境也很难对管道造成影响,故检修中重新设计安装中间喷嘴,缓蚀剂由管道喷嘴按与主管介质相反的方向注入管道,彻底杜绝泄漏事件的发生。改造后的注入结构见图3。
图3 改造后注入结构
采用蒸汽汽提的汽提塔,含水蒸气及硫化氢,在常温缓蚀剂作用下形成液态水,然后形成湿硫化氢环境导致注剂点正下方腐蚀。针对原设计注入点结构的不合理性,对比其他合理结构,在装置大检修时改造为中间喷嘴结构,杜绝了湿硫化氢对管壁的腐蚀。缓蚀剂注入点运行1 年期间测厚未发现减薄现象,说明改造消除了原有隐患,确保装置的安全生产。