
设备管理
第三净化厂重沸器及贫液高温管线腐蚀探讨
徐威(长庆油田分公司第五采气厂内蒙古鄂尔多斯017300)
摘要:白建厂以来,第三净化厂已经运行5年了,许多设备和管线经过这年的运行已经扇饮损坏产重,因扇饮而发生事故的频率也越来超高,如果不对此隐惠及时处理,以后会严重影响第三净化厂的平稳安全生产
关键词:岛饮:重沸器:管线:设备:材料一,概述
自第三净化厂投产运行到现在,重沸器和贫液高温管线腐蚀严重,换热效果不佳,导致部分设备偏离设计值运行,腐蚀泄露,溶液损耗巨大。本文对上述生产过程中出现的间题,从溶液特性、设备运行特点等方面进行分析,并由此提出了几点改进建议,.装置运行及检修中出现的间题
1.重沸器及高温贫液管线腐蚀严重
在2008年净化装置检修过程中发现重沸器蚀十分严重,重沸器壳体的汽液接触面处出现大量的环状坑蚀和台面侵蚀,深度最深处达2mm左右。重沸器管束的管板,碳钢拉杆腐蚀十分严重,已起不到固定管束的作用,胺液贫液出口至换热器前管线有部分蚀坑。贫液高温管线由于腐蚀发生泄露,溶液损耗巨大。
2.重沸器及高温贫液管线结垢严重
在2008年检修中,发现按液重沸器管束、壳体结严重,垢
物均十分致密,用常规机械清洗方法难以清除。三.腐蚀原因分析
工业经验表明:通常净化装置的腐蚀严重程度总是随着所处理原料气中酸性气体(HS和CO)浓度的增加而增加。因此,可以认为最主要的腐蚀剂就是酸性气体本身,
般来说,干燥的CO,对钢铁没有什么侵蚀性,而它在潮混的环境下或溶于水后对钢铁有极强的腐蚀性。与强酸(如盐酸)相比,由于CO,溶于水后,在相同的浓度条件下,其总酸度较高,因此,它对钢铁的腐蚀比强酸还要严重。CO:腐蚀可能使油气并的寿命下降到6个月,甚至18个月,低碳钢的腐蚀速度为3~6mm/年,甚至可达7mm/年,
在含CO:油气田现察到的腐蚀破坏,主要由腐蚀产物膜局部破损处的点蚀,引发环状腐蚀或台面腐蚀导致的蚀坑和蚀孔。这种局部临蚀由于阳极面积小,往往穿孔的速度很高。CO的以上腐蚀特征与发生在我厂的腐蚀现象十分相象。
2.汽液两相对流冲刷离蚀
设备内部产生气化现象时,容积流量增加,蒸汽流速增加,形成加速流动的汽水混和物对其盘管外侧管束进行冲剧,引起管束冲蚀性破坏,与液体接触的部位较比与蒸气接触的部位更容易遭受腐蚀,管道的弯曲部位、拐弯部位、流线形管段中有液体流人而流向又有变化的部位,都容易产生腐蚀。这些腐蚀产生的主要原因都是汽液两相对流,不停的对设备进行冲刷,所以汽液接触面和弯曲部位更容易被腐蚀。我厂重沸器管束及拉杆部位的腐蚀情况均于此腐蚀特点相类似,
3.酸气负荷的影响
脱硫溶液的酸气负荷是影响选吸效率的重要参数,MDEA性质稳定,故MDEA水溶液的酸气负荷通常可取0.5mol/mol,在处理高含酸气的原料气时还可以适当提高溶液的酸气负荷,固为随着酸气负荷的增加溶液的腐蚀性也相应的增加,
总之,CO,与胺醇反应的复杂性主要体现在RNHCOO(氢基甲酸盐)的变化上,当ac<0.5,CO,在醇胺水溶液中主要生成 RNHCOO,1molCO:消耗2mol胺,当ac >0.5时,RNHCOO 在产物中的分额减少,并主要生成HCO,。
由于HCO,在水溶液中还会产生电离,生成H*和CO,,释放出来的H是强去极化剂,极易在阴极夺取电子,促进阳极铁溶解反应而导致钢铁的腐蚀。从以上分析可以看出,当MDEA溶液的酸气负荷超过0.5mol/mol时其临蚀性是显著增高的。
192化置
2014年10月
4.高温腐蚀问题
我厂再生塔塔盘、胺液重沸器管束、换热器换热片、脱硫塔塔盘、胺波富液流程管线均因结垢腐蚀严重。特别是在工作温度较
高的重沸器内,结垢腐蚀更为严重,园防岛措施的选定
1.更换高温贫液管线
根据金属材料的腐蚀数据,选择对特定环境腐蚀率低.价格便宜、性能好的材料,是常用的、简便的控制蚀的方法,可以使设备获得经济、合理的使用寿命。所以更换贫液高温管线的材质恶解决贫液高温管线需蚀最简单,有效的方法。
现在常用的几种抗高温抗腐蚀材料为0Cr18Ni9Ti和304 以下为这两种材料和20并钢的对比:
(1)0Cr18Ni9Ti:为通用耐氧化钢,可承受870C以下反复热。
力学性能抗拉强度ob(MPa):≥520,条件届服强度o0.2(MPa):≥205,伸长率85(%):≥40,断面收缩率(%):≥60,硬度:≤187HB
(2)304:具有优良的不锈耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能。对氧化性酸,其有很强的抗离蚀性。对减溶液及大部分有机酸和无机酸亦具有良好的耐腐蚀能力,304在氢氧化钠浓度50%,温度90度环境下,腐蚀速度小于0.1mm。而且具有良好的焊接性能,可采用通常的焊接方法焊接,焊前焊后均不需热处理。
(3)20钢:属于优质碳素钢,表示平均含碳量为0.20%的钢,315C的导热系数为48W(m·C)",一般不做降火处理,一般处理方法为渗碳或正火。
经过各机械及抗腐蚀性能对比后可以发现304在现装置运行环境下更适合高温贫液的输送,可以使装置运行的更加平稳。安全、可靠,
2.对装置存在的问题进行技术改造
第三净化厂脱硫重沸器目前已经腐蚀的较为严重,部分部位腐蚀余量已经不足,故为保证重沸器的正常工作运行须对其进行改造,
对设备加装衬里是解决设备临蚀的方法之一。为保证重滞器对MDEA的再生质量,根据重沸器的腐蚀特点,可选在重沸器壳程内加装防临据瓷衬里来解决重沸器蚀速率过快的间题。选择加装据瓷衬里的主要原因是其可以很好的减少重沸器壳程的两相对流冲刷腐蚀,而且据瓷衬里的抗高温腐蚀能力也要高于现有材料
其中邮亚华化工据瓷设备厂生产的挑瓷各方面的性能均
满足我厂的生产工艺要求。五.认识及建议
1.认识
(1)在高温环境下,汽液两相冲则是加速重沸器腐蚀的原因
之
(2)对于脱硫装置来说给在系统溶液中添加缓蚀剂来解决其
腐蚀间题操作成本和风险比较高,比较可行的方法是控制酸气负荷和提高设备的抗需蚀性能,加装衬里和更换材料都是较为简便的方法。
2.建设
(1)分析出度蚀的主要愿因:并针对原因采取相应的防度措施,以免腐蚀进一步扩大而造成更大的损失
(2)天然气净化装置中的高温再生系统是度蚀的易发部位,应加强目常的监测。
(3)硫化氢腐蚀中的SSC腐蚀和HIC腐蚀产生的后果十分严重,净化装置应加强SSC腐蚀和HIC腐蚀的监测和控制,