吴旭 窦方杰(佛山高富中石油燃料沥青有限责任公司,广东 佛山 528500)
常减压装置是化工产业经营中的重要组成部分,是常压蒸馏和减压蒸馏两个装置的总称,而该类装置在生产过程中经常出现腐蚀现象,鉴于此就会威胁到相关人员的财产安全,一定程度上也影响着企业可持续发展,所以装置的防腐工作必须要给予高度重视。本文就防腐常减压装置腐蚀现状进行探讨并针对现状总结出几点防治对策,目的是为了延长常减压装置的使用寿命,进而确保管理人员生命财产安全以及获得可观生产收益。
常减压装置腐蚀现状我们从以下三点分析。第一,该装置容易发生低于120℃低温硫化氢腐蚀问题,而出现问题的原因主要是受到蒸馏塔顶端温度所致,大量的水汽液化后会形成一个较湿的环境,这样就会使普通的钢材出现不同程度的腐蚀,进而影响整体设备的正常运行以及拉低工作效率。第二,常减压装置还会受到高温硫的腐蚀,一旦温度高达240℃以上就会诱发腐蚀,高温条件下生成的H2S 与S 会破坏掉钢管外侧的保护膜,进而使腐蚀现象变得越来越严重。第三,该装置还会受到高温环烷酸的腐蚀,环烷酸实质上是原油的重要组成部分,一旦温度高于220℃以上就会加速装置的腐蚀,倘若不及时解决会使整个常减压装置被腐蚀掉,所以管理人员必须要采取对策来加强常减压装置腐蚀管理。
工艺防护腐蚀技术是目前使用频率较多的技术,该技术最大的优势是可以延长钢管的使用寿命,减少外界诸多因素对它的腐蚀和侵害,同时也是防腐效果最好的技术。管理人员可以采取该技术来加强腐蚀管理,对各项工艺的参数进行优化和调整确保该装置能够正常有序运行。同时也要做好脱盐、脱水工艺管理工作,因为脱盐、脱水效率的好坏将直接影响常减压装置的防腐效果,而在运用该技术时也要控制,通常情况下可以将原油含盐量控制在3mg/L,比如,可以使用单塔单剂的方式,如此一来,可以在最大限度上提升原油脱盐的效果。此外,由于蒸馏装置和管道材质的不同工艺防护腐蚀技术也要灵活运用,当管道温度高于220℃时应添加高温腐蚀剂,低温部位可以添加中和缓蚀抑制剂,这样可以有效减少环烷酸对钢材的腐蚀,进而既可以减少塔顶蒸汽的冷凝,也可以使常减压装置免受腐蚀侵害,从而延长设备使用年限。
常减压装置不论是在何种条件下均会产生腐蚀现象,设备选材是一个非常重要且关键的环节,不容我们忽视和小覻。管理人员要想在最大限度上降低设备腐蚀速率,可以结合设备的不同工况,根据中石化洛阳工程分公司主编的SH/T 3096—2012《高硫原油加工装置设备和管道设计选材导则》来科学合理规划设备选材,该导则详尽推荐了塔器、容器、空冷器、换热器、加热炉、管线在240~350℃不同工况的用材,既考虑到的耐腐蚀性,又考虑到经济性。所选材料的合理性将直接影响装置使用效率。另外,对于低温位的腐蚀工作人员可以采用高新技术来防范(如高新材料),这种方式不仅具备经济性和实用性,而且所获得的防腐效果也是令人满意的;对于高温状态的硫腐蚀就要选择防腐性能较高的防腐材料,这样才能实现提升防腐效率的目的,进而确保常减压装置在一个相对稳定的环境中正常运行。
为了确保防腐措施的有效性管理人员还应安装腐蚀在线监督系统,该系统的目的就是为了检测装置的腐蚀情况,一旦发现问题能够在第一时间采取对策解决问题。其中在线监督系统是由发送器、检测摄像头等部件构成,在日常检测时能够将腐蚀状况实时传递到监控系统中,管理人员能够及时看到并结合腐蚀状况制定有针对性的防腐方案,同时电感高温探头的作用也非常大,其内部分别装有减三线、常三线等设备,能够准确监测高温硫化反应对装置的腐蚀。此外,为了检测蒸馏水的pH值还应将酸碱度检测探针放置在蒸馏塔内部,进而对常减压装置防腐进行实时监测,最终获得最理想化的防腐治理效果,具体如图1 所示。
加热炉是常减压装置的核心设备,在长周期的运行中如管理不善、投入不到位,烟灰腐蚀、氧化腐蚀、硫化物腐蚀、连多硫酸应力腐蚀等都会对炉管造成表面结焦、局部过热烧塌、露点腐蚀等致命伤害。为确保加热炉的长周期运行,提出以下措施。
(1)有条件尽可能采用低硫原料,降低连多硫酸应力腐蚀风险,如果加工的原油为高硫高酸原油在停工吹扫干净后可采用小苏打水进行浸泡24 小时。
(2)采用低硫燃料,尽可能采用低硫天燃气,有效降低高硫烟灰覆盖炉管表面,导致炉管腐蚀,同时提高加热炉热效率。
图1 腐蚀在线监督系统
(3)采用脉冲吹灰器、有条件的情况下可以添加清灰剂。(4)检修务必对每根炉管进行强度试验和测厚,对表面鼓包、缺陷等要认真分析和更换。
图2 常减压装置流程图
由于环烷酸的存在,常减压系统必须重点关注三底抽出和三底泵的运行情况,设备管理人员每次拆检机泵都要认真检查泵腔的腐蚀情况,叶轮材质必要时升级为304 或316,如果还不能满足要求泵头更换为耐磨型双壳体泵头。到了检修后期重点关注高温管线介质冲刷严重部位,定期检测,落实管理人员定检巡检牌。
要想促进行业可持续发展必须要确保管理人员生命财产安全,这是十分重要且关键的环节,同时也要认识到装置防腐管理的重要性,要加大对常减压装置的保护力度使其不会过早出现腐蚀等现象,通过采取工艺防护腐蚀技术来提升防腐效果,并科学合理规划设备选材以及安装腐蚀在线监督系统,如此一来,既能够延长常减压装置的使用寿命,又可以确保各项工作朝着理想化方向进行,最终推动行业长久、可持续发展。