新型环烷酸腐蚀动态模拟试验装置的研制

鉴于环烷酸腐蚀在炼油行业中的重要性和普遍性以及模拟试验难度大,研制了具有远程、安全、快捷、直观特性的新型环烷酸腐蚀动态模拟试验装置.该装置由循环回路系统、控温系统、PLC控制系统及电脑监控系统组成,实现了温度、流速、冲蚀角度、材料、油品种类、缓蚀剂等对环烷酸腐蚀影响等变量的交叉控制,有助于研究材料的高温环烷酸腐蚀行为;尤其是试样室的设计,实现了与实际工程极为相似的高流速汽-液双相冲刷流程,可为炼油行业的选材提供重要参考依据,具有很强的模拟性和实用性.同时,有效地避免了试验过程中油品的结焦问题.     

1Cr5Mo钢炉管腐蚀原因分析与预防对策

对常减压蒸馏装置减压炉失效炉管的材质、工况、腐蚀形貌、化学成分、力学性能、金相组织以及腐蚀产物进行了全面分析与研究,结果表明,炉管管壁发生大面积腐蚀的腐蚀原因为环烷酸腐蚀;油气中含有的高温硫、硫化氢及氯化氢促进了环烷酸腐蚀;油气在炉管内的流速和流态也起到了重要作用.提出了通过选用耐腐蚀材料、控制流速与流态和添加高温缓蚀剂来减少减压炉炉管腐蚀的措施.     

炼油系统环烷酸腐蚀的机理、因素及其控制方法

环烷酸腐蚀是原油加工过程中急需解决的重要问题.综述了环烷酸对炼油系统腐蚀的机理、因素与控制方法的研究进展.指出环烷酸类型及其分布、工作温度、流速和流动状态以及气液相状态等是影响环烷酸腐蚀的重要因素.讨论了存在的问题及今后发展方向.     

石油化工过程装备的环烷酸腐蚀与防护

伴随原油劣质化,石油化工过程装备的环烷酸腐蚀日益严重。在探讨环烷酸腐蚀机理的基础上,就酸值、温度、流速及材质等可控因素对环烷酸腐蚀的影响规律及环烷酸腐蚀的研究手段进行论述,针对环烷酸腐蚀现状,主要采用高温部位材质升级、材料表面强化、降低酸值、添加缓蚀剂、控制流速和流态等措施进行防腐蚀,明确未来的工作重点在于多因素耦合试验研究和典型材料耐环烷酸腐蚀的模拟试验研究。     

炼油装置常用材质高温环烷酸腐蚀的主要影响因素及腐蚀行为

高温环烷酸腐蚀是高酸值原油加工装置的主要破坏形式,温度、总酸值、流速、材质等均是环烷酸腐蚀的影响因素。以炼化装置常用的304,316L不锈钢和Cr5Mo钢为研究对象,采用高温高压反应釜以正交试验方法研究了其在多因素耦合作用下各因素的影响权重,明确各材料的腐蚀破坏风险。结果表明:高温环烷酸环境中,Cr5Mo耐蚀性最差,腐蚀速率是2种不锈钢的10倍以上,腐蚀破坏风险最高;316L不锈钢耐蚀性最好,其腐蚀速率较低且不随酸值和流速增大而增大;影响Cr5Mo钢高温环烷酸腐蚀速率的因素从大到小顺序依次为流速、温度和酸值:影响304不锈钢的为流速、酸值和温度;酸值是影响316L不锈钢腐蚀破坏的最主要因素;3种材料均表现为点蚀,304和Cr5Mo更为严重,在装置未进行材质升级前应监护使用。     

碳钢和不锈钢在高温重质油中的腐蚀行为

石油炼厂减二线油中含有少量的环烷酸,当温度高于200 ℃时,其中的环烷酸与高温活性硫的共同作用, 加剧了金属设备的腐蚀.利用高压釜,以减二线重质油为介质进行动态腐蚀失重试验,考察了200～380 ℃内不同剪切速率下油品对Q235A、16Mn、Cr5Mo等三种低合金钢,18-8、304和316L不锈钢材料的腐蚀行为.发现低合金钢在相同温度下,Cr5Mo的腐蚀速率最小,且这33种低合金钢的腐蚀速率均在260 ℃左右出现一个局部极大值;当温度超过300 ℃后,它们的腐蚀速率再次随温度升高而增加;对于不锈钢,其腐蚀速率则随温度升高而单调增加,316L的耐蚀性最好.     

常减压蒸馏装置的腐蚀调查与分析

为找出常减压蒸馏装置的腐蚀薄弱环节,以便于日常维护与定期检修,对3套常减压蒸馏装置设备进行了腐蚀调查,并将调查结果汇总后进行分析。结果表明:常减压蒸馏装置的腐蚀主要集中在常压系统和减压系统,常压系统的腐蚀类型主要是常压塔顶系统的H_2S+HCl+NH_3+CO_2+H_2O腐蚀,减压系统的腐蚀类型主要是减压塔中部的高温硫/环烷酸腐蚀。应加强原油中硫与氯含量的监测,并选择适当的生产工艺,以改善腐蚀情况。     

2种钢在高温高浓度环烷酸中的腐蚀行为与规律

环烷酸含量及其温度是影响石油炼制设备腐蚀的主要因素,过去对其研究报道较少。采用高温反应釜中的挂片失重试验和表面腐蚀形貌微观分析,研究了20钢和321不锈钢在高温高浓度环烷酸中的腐蚀行为。结果表明,随着温度的升高,20钢和321不锈钢的腐蚀速率均先增大后减小,260℃以下反应速率主要受活化反应控制,280℃以上表面吸附成为控制步骤,260~280℃为混合控制;随环烷酸浓度的增加,20钢和321不锈钢的腐蚀速率增大;在环烷酸浓度低于2%时,20钢的腐蚀速率和环烷酸浓度为幂函数关系;当环烷酸浓度超过2%时,两者之间为线性关系。当环烷酸浓度低于3%时,321不锈钢基本不发生腐蚀;当环烷酸浓度超过3%时,腐蚀速率和环烷酸浓度为线性关系。在相同的条件下,321不锈钢的耐蚀性远优于20钢。     

20G低碳钢的高温环烷酸腐蚀行为

使用高温高流速环烷酸腐蚀模拟装置对20G低碳钢在不同温度和冲刷角下的环烷酸腐蚀行为进行了研究,结果表明:温度和冲刷角对20G低碳钢的环烷酸腐蚀行为有显著影响;冲刷角对腐蚀速率的影响与温度及流速有关,腐蚀速率在280～320℃达到峰值,超过320℃腐蚀速率随温度升高呈下降趋势。20G钢的腐蚀形貌分析表明:在环烷酸腐蚀时20G钢中的珠光体优先发生溶解,在珠光体腐蚀后再由晶界向晶内腐蚀铁素体。     

减压塔减三线环烷酸腐蚀原因分析

对于加工高酸原油的炼油厂,其常减压装置减压塔高温部位通常会受到环烷酸的腐蚀。以某厂减压塔减三线部位发生的严重腐蚀为例,通过对油品、温度、材料、流体物理状态、高温缓蚀剂等方面,分析了环烷酸的腐蚀原因。结果表明:由于原油的劣质化,环烷酸在减压塔减三线部位发生浓缩,再加上材料中的钼含量未达到要求,塔内介质流速快等多个因素共同作用,造成该处发生严重的环烷酸腐蚀。最后根据环烷酸的腐蚀原因,提出了减缓减压塔环烷酸腐蚀的建议。     

减二线馏分油中炼厂常用钢材的动态冲刷腐蚀行为

为了更好地解决炼厂在流动条件下减二线馏分油对管路的腐蚀问题,研究了流动条件下Q235碳钢和Cr5Mo合金钢的耐环烷酸和硫冲刷腐蚀性能,并与炼厂常用钢材渗铝碳钢和304不锈钢进行比较。结果表明:Cr5Mo钢的腐蚀速率明显小于Q235钢的,酸值越大两者的腐蚀差别越明显(酸值>5 mg KOH/g);随着酸值和硫含量的增大,Q235钢腐蚀速率有明显增大的趋势; Cr5Mo钢的腐蚀速率随着酸值的增大基本保持不变,甚至有一定的下降;相比于Q235(腐蚀速率6.3 mm/a)和Cr5Mo钢(腐蚀速率1.5 mm/a),渗铝碳钢和304不锈钢表现出优异的耐冲刷腐蚀性能,渗铝碳钢腐蚀速率为0.2 mm/a,而304不锈钢几乎没有失重。     

球罐应力腐蚀开裂研究与安全性分析

对球罐应力腐蚀开裂的原因和主要影响因素进行了分析.针对16MnR和SPV50Q球罐用钢,在分析湿硫化氢环境下应力腐蚀开裂形式的基础上,通过改进的WOL预裂纹试样的应力腐蚀开裂试验,对不同球罐用钢、不同硫化氢浓度、不同焊接状态条件下的应力腐蚀开裂进行了研究,并对设备的安全性能进行了分析,进而提出了防止应力腐蚀开裂的对策.     

蒸馏装置缓蚀剂的优选及其工业应用效果

为了更好地控制蒸馏装置冷凝系统的腐蚀,采用失重法和电化学法分别对4种炼油厂常用的商品缓蚀剂进行了室内优选.以优选出的EC1,KG9 2种缓蚀剂作为工业备选药剂,并将EC1和KG9分别注入蒸馏装置的常压塔顶和减压塔顶进行了工业应用.结果显示,冷凝水中铁离子含量可以控制在2 mg/L以下.达到了公司的冷凝水控制标准.     

桐油酸咪唑啉衍生物的合成及其缓蚀性能

桐油能自干成膜但水溶性差,在缓蚀剂中的应用有局限性。为此,以桐油为原料合成了桐油酸,将其与二乙烯三胺反应后,产物再与甲基丙烯酸甲酯反应制成桐油酸咪唑啉衍生物,利用红外光谱分析了合成产物的分子结构,利用失重法和动电位极化曲线考察了合成产物在盐酸溶液中对N80钢的缓蚀性能。结果表明:合成的桐油酸咪唑啉衍生物为以阴极抑制为主的混合型缓蚀剂,能有效抑制N80钢在盐酸介质中的腐蚀;随着桐油酸咪唑啉衍生物浓度的增大以及腐蚀介质温度和浓度的降低,N80钢的腐蚀速率下降,缓蚀效率上升。     

锅炉水冷壁爆管分析

锅炉水冷壁发生了钝边和无明显塑性变形爆管。通过对失效的锅炉水冷壁管进行宏观检查、化学分析和金相试验以及X射线衍射分析，发现该管向火侧外壁(烟气侧)发生了导致管壁严重减薄的高温硫腐蚀和内壁(水侧)垢下酸性腐蚀，而垢下腐蚀产物为氢原子渗入基体与Fe3C反应生成的CH4，由它引发沿晶微裂纹，最终由氢致裂纹引起管材失效。     

Failure analysis of monel packing in atmospheric distillation tower under the service in the presence of corrosive gases

We have performed a failure analysis on a monel packing material subjected to sulfidation and sulfide stress cracking after a short period of service in an atmospheric distillation tower containing corrosive gases. Optical macroscopic inspections show that the failed packing material was basically covered with dark scales and corrosion products. Energy dispersive X-ray spectroscopy and X-ray diffraction spectrum show that the corrosion products contain sulfur as the main element along with oxygen indicating that oxidation may have been taken place beside sulfidation. Metallography of the failed samples reveals that cracks exist and were initiated on the surface from defects most likely developed due to the formation of porous and brittle sulfide layer accomplished by hydrogen embrittlement. Although nickel base alloys are an appropriate candidate owing to their high corrosion resistant in corrosive atmospheres, however, presence of H₂S, HCl, O₂ and naphthenic acid in crude oil lead to reduction in corrosion resistant of the monel 400 alloy.     

酸沉降对混凝土耐久性的影响及研究进展

总结了近年来关于酸沉降对混凝土耐久性的影响及研究进展.从混凝土在酸性介质中发生腐蚀的热力学条件以及碳化作用、硫酸盐的腐蚀、酸腐蚀、H 和SO42-共同腐蚀方面阐述了酸沉降对混凝土的腐蚀机理;并通过一些典型试验,从模拟试验装置,室内外暴露试验、室内加速腐蚀试验、不同水泥基材料的抗腐蚀试验以及各种腐蚀程度预测公式方面阐述了主要的试验研究方法及重要的试验研究成果;总结了在评价混凝土酸蚀程度时使用的各种评价指标.酸沉降对混凝土耐久性影响的研究虽然取得了一些进展,但在室内加速腐蚀试验与自然腐蚀之间的相关性研究方面还比较欠缺,应加强这方面的研究.     

高强高导电铜合金耐蚀性研究

采用乙酸盐雾试验和电化学方法对Cu-Ag和Cu-Fe-P两种高强高导电铜合金的腐蚀行为进行研究。通过SEM,EDS和XRD等方法分析合金的腐蚀形貌及腐蚀产物的组成。研究表明:Cu-Fe-P合金比Cu-Ag合金有更好的耐蚀性能。微量Fe和P的同时加入,可以综合利用Fe的细化晶粒和P的脱氧作用,细化和净化合金组织,在提高合金强度和电导率的同时改善合金的耐蚀性。