炼油厂重催装置换热器管束的泄漏原因

某炼油厂重催装置E203换热器在运行过程中发生了管束泄漏,采用光学显微镜、扫描电镜、以及能谱分析等方法对失效原因进行了分析。结果表明:换热管内表面发生了严重的点蚀,腐蚀产物主要有Fe(OH)3、FeS和FeCl2;换热管内表面腐蚀产物中含有腐蚀性离子(Cl-和S2-),这是导致管束腐蚀失效的主要原因。     

热钾碱脱碳液中304不锈钢换热器管束的腐蚀失效分析

热钾碱脱碳液304不锈钢管束再沸器投用2年后发生了腐蚀泄漏，检查发现腐蚀发生在管子与管板之间的缝隙中.用电化学方法和能谱分析技术，对304不锈钢换热管及16 Mn管板在热钾碱脱碳液中的极化行为及管子表面腐蚀区的腐蚀产物进行了分析，结果表明：换热器管束的腐蚀是由于缝隙内外五价钒浓差造成的16 Mn管板的活化—钝化短路电池所引起，缝隙内闭塞电池的形成加速了缝隙内16 Mn的溶解速度，并使缝隙内介质酸化及Cl-等阴离子富集，导致304不锈钢管子的腐蚀.      

丙烯腈反应气体冷却器换热管的腐蚀失效原因

某石化公司丙烯腈生产装置反应气体冷却器,运行仅数月就发现管板和换热管束端口发生严重的局部腐蚀等失效缺陷。现场取样,采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等重点分析了缺陷处的腐蚀形貌和产物,并对工艺介质化学特性进行全面检测分析;利用有限元模拟分析管板与换热管的温度场。结果表明,换热管内壁距离管板约17～25cm的位置严重腐蚀减薄,其机理为H_2SO_4露点腐蚀;H_2SO_4的来源是喷射固体颗粒,其内部含有的(NH_4)_2SO_4,在高温环境(约440℃)会分解出SO_2,SO_2与残余O_2、H_2O(气)进一步反应生成H_2SO_4。     

金属管道在CO_2/H_2S环境中的腐蚀行为

金属管道因油气输送介质中含有CO_2与H_2S而遭受严重腐蚀,尤其是点蚀,导致其过早失效、油气水泄漏,增加了安全隐患与环境污染风险。对金属管道在含CO_2、H_2S环境中的腐蚀行为进行概述,论述了CO_2与H_2S共存体系中竞争协同效应与二者分压比的划分,探讨了CO_2、H_2S以及CO_2/H_2S腐蚀机理、腐蚀产物类型以及环境对管道腐蚀速率的影响。结果表明,温度、CO_2分压、H_2S分压以及Cl-浓度均对金属管道的腐蚀产生较大的影响,而CO_2/H_2S分压比对CO_2/H_2S腐蚀起决定性作用。最后,对金属管道的CO_2/H_2S腐蚀研究进行展望,以期为油气输送管道的防护措施制定提供参考。     

催化装置分馏塔顶循换热器的防护

采用宏观腐蚀形貌观察、腐蚀产物及泄漏物成分分析、原料分析等方法研究了某催化装置顶循换热器腐蚀泄漏的原因。结果表明:催化装置进料氮含量较高,在顶循系统形成了氯化铵腐蚀环境,是造成顶循换热器的腐蚀的主要原因。针对腐蚀问题,提出对顶循换热器管束进行涂层防腐蚀处理的建议,实践表明,该方法有效减缓了顶循换热器的腐蚀。     

不同温度下H2S/CO2腐蚀产物膜对T95套管腐蚀行为的影响

目的探究不同温度下H_2S/CO_2腐蚀产物膜对T95钢腐蚀行为的影响。方法将T95油管钢切割成15 mm×10 mm×3 mm的规格,表面经抛光打磨后,利用千分尺测量具体尺寸,用AR2140电子天平称量。试片分别垂直置于上支架与下支架,下支架平稳放入釜底,而后加入模拟地层水,确保实验介质浸没下支架试样而不与上部挂片试样接触。在气密性良好的基础上连续2 h通入N_2除氧,而后顺序通入H_2S、CO_2和N_2,并升温升压至实验要求。72 h后将试样从气、液相中取出,分别取样采用电子显微镜观察腐蚀产物膜的微观形态,并利用X射线能谱仪分析腐蚀产物膜的成分,并计算去除腐蚀产物后试样在气相/液相中的腐蚀速率。结果 T95试件在H_2S/CO_2的液相环境中的腐蚀速率整体比气相环境大,这可能是因为液相腐蚀产物膜较气相腐蚀产物膜疏松。温度对H_2S/CO_2腐蚀产物膜的形成具有重要影响,随着温度的升高,H_2S/CO_2腐蚀产物膜逐渐变厚,但成膜效果变差,高温下的腐蚀产物膜具有一定保护作用而使得腐蚀速率增大的幅度变缓。T95钢腐蚀产物膜的主要成分是FexSy系列化合物和FeCO_3,同时还形成Cr(OH)_3和Cr_2O_3非晶态产物,这些产物起到了阻隔阴离子穿透腐蚀产物膜的作用,使与金属基体界面接触的阴离子溶度降低,抑制了金属基体的阳极反应而减小腐蚀速率。而形成的腐蚀产物膜,造成界面反应的时间常数和Rt值明显增大,一定程度上阻碍腐蚀的继续发展。结论温度对H_2S/CO_2腐蚀产物膜的形成具有重要影响,H_2S/CO_2腐蚀产物膜随着温度的升高逐渐变厚,但成膜效果变差,温度大于120℃时,腐蚀产物膜具有一定的保护作用而使得腐蚀速率增大的幅度变缓。     

L360钢在H_2S/CO_2共存体系中的腐蚀行为及腐蚀预测模型

以H_2S分压、CO_2分压、温度和流速为变量,采用高温高压反应釜模拟了L360天然气管道的腐蚀过程。进行了9组正交试验,采用SEM、EDS、XRD表征腐蚀产物。结果表明:当CO_2/H_2S分压比为33～300时,腐蚀产物主要为FeS,反应由H_2S主导且以均匀腐蚀为主,各影响因素排序为H_2S分压温度流速CO_2分压。建立了H_2S/CO_2分压比为33～300的腐蚀预测模型,考虑上述4个因素的影响,并采用MATLAB多元线性回归求得各参数值,验证可知建立的腐蚀预测模型精确度较好。     

连续重整装置反应进出料换热器腐蚀泄漏的原因及对策

对换热器管用钢的化学成分和显微组织进行分析,通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对腐蚀产物进行检测,并结合原料、工艺和换热器管结构,分析了造成泄漏的主要原因.结果表明:原料中含硫量过大引起的H2 S腐蚀和注水方式不合理导致换热器泄漏.通过控制原料成分、调整注水工艺、改进换热器管结构等方法,有效降低了换热器管腐蚀,设...     

板壳换热器腐蚀失效分析

板壳换热器在运行过程中会发生腐蚀失效。对板壳换热器腐蚀区域进行表面形貌、微观组织、腐蚀形貌和腐蚀产物分析。结果表明:板壳换热器的微观组织均为奥氏体+带状分布的铁素体,主要发生了点蚀和均匀腐蚀,壳程表面腐蚀比板程严重。凸起剥落与局部腐蚀性介质富集及微振磨损有关。管板腐蚀的主要原因为介质中的氯离子与硫离子。     

炼化设备冲刷腐蚀失效分析及控制策略

目的冲刷腐蚀失效是制约炼油装置安全运行的重大隐患,通过分析炼化设备系统中典型冲刷腐蚀失效的机理和影响因素,提出石油炼制过程中冲刷腐蚀的控制策略。方法基于炼油装置的工艺流程、设备和管道的结构设计、腐蚀介质和材质等,分别针对减压转油线防冲板、硫酸烷基化装置反应流出物注碱口管线、酸性水汽提塔顶富氨气系统,以及焦化分馏塔进料段塔壁腐蚀问题进行失效分析。结果通过将材质升级为317L,避免了减压转油线防冲板因环烷酸冲刷腐蚀而减薄。通过改进碱注入方式和优化操作工艺方式,减缓了硫酸烷基化装置反应流出物注碱口管线的硫酸腐蚀。通过将空冷器管束材质升级为316L,及增加管道直径的措施,防治了酸性水汽提塔顶富氨气系统酸性水冲刷腐蚀。通过更换进料分配器解决了焦化分馏塔进料段塔壁腐蚀泄漏的难题。结论炼化设备冲刷腐蚀的控制策略:依据主动防腐的观念,在遵循炼化设备选材导则进行合理选材的基础上,充分考虑设备、管道的实际工艺操作情况,针对具体部位进行腐蚀评估,发现薄弱部位并及时调整相关操作(操作工艺、工艺防腐和腐蚀监测等),从而保证了炼化装置的安全稳定运行。     

钛制换热器结构的分析和设计优化

结合多年产品设计与制造经验,对大型钛制换热器管板结构、管壳式换热器的小间隙分程隔板结构和壳程进口防冲结构进行了分析和设计优化。设计优化后的结构:在保证设备安全、可靠运行的条件下,降低了大型换热器对钛钢爆炸复合板的技术要求和管板的制造成本;解决了狭小空间分程隔板焊接难及无法对焊缝实施完全无损检测的问题,实现了分程隔板可拆卸功能,便于钛管箱的检修;避免了传统防冲结构易出现管束振动、防冲板变形脱落的现象,提升了该结构的防冲效果,进而保证了换热器的安全可靠运行。     

乙烯装置TS-212粗苯反应换热器腐蚀失效分析与防护措施

某乙烯装置TS-212粗苯反应换热器发生腐蚀泄漏,采取X射线衍射、能谱分析、扫描电镜等检测手段,对该管束进行了失效分析,结果表明,TS-212发生的腐蚀主要是由CO2+H2O腐蚀体系所引起的,而系统中存在的O2更加剧了这种腐蚀。另外,腐蚀速率受CO2分压、流速、温度、保护膜和溶液成分等诸多因素的影响,尤其是壳程湍流引发空泡腐蚀产生的冲刷和冲击作用加剧了腐蚀破坏作用。据此结论提出了系统的防治措施。     

连续重整装置塔顶冷却器的腐蚀与防护

针对北京燕化炼油厂60万吨/年连续重整装置的塔顶冷却器E107的管束多次发生腐蚀泄漏的情况,经技术分析发现是HCl-H2S-H2O腐蚀,将原材质为10#钢的换热管束更换为稀土合金钢09Cr2AlMoRE的管束,彻底解决了换热器管束泄漏的问题.     

芳烃抽提装置溶剂再生塔换热器管束的开裂原因及优化措施

针对四川石化芳烃抽提装置溶剂再生塔E-1013换热器管束发生两次开裂、泄漏问题,对该管束的化学成分及显微组织进行分析,通过电镜扫描及能谱分析,结合换热器运行工况和管束材质结构,对管束开裂的主要原因进行分析。结果表明：管束与管板的焊接处存在局部应力集中,在振动交变载荷作用下,管束发生疲劳开裂。通过控制再生塔操作温度、换热器管束进/出口温度及选用304以上牌号的奥氏体不锈钢等措施,可有效控制管束的疲劳开裂事故。     

某煤化工厂蒸汽换热器管束的泄漏原因

某煤化工企业空分装置的一蒸汽换热器管束发生了泄漏失效。为防止此类事故再次发生,对失效管束进行了宏微观形貌观察、扫描电镜分析及能谱分析,结合化工工艺分析确定其失效原因。结果表明,该换热器管束泄漏失效是由于碱腐蚀作用引起的点蚀穿孔。最后,针对换热管的是失效原因给出了合理的改进建议。     

基于有限元模拟分析重沸器管束失效行为

目的针对某重沸器在生产过程中发生的管束泄漏问题,开展失效行为及原因分析,为此类重沸器的失效控制提供理论依据。方法基于此类管束的服役工况和生产标准,通过化学成分分析、金相组织检验、腐蚀产物分析等理化检验,以及有限元数值模拟的方法,综合分析重沸器管束材料性能、腐蚀机理和温度场及流场的特征。结果该重沸器管束理化检验结果表明,其化学成分符合相关标准的要求,金相组织未见异常,其外壁穿孔处堆积了一层疏松的腐蚀产物,其化学成分组成为C、O、S、Fe和少量Cl,物相组成为Fe_3O_4、Fe_2O_3、FeCO_3和CaSO_4。流场有限元模拟结果表明,壳程凝析油的流速整体较低,存在流体滞留现象(约1.5×10-4 m/s)。温度场有限元模拟结果表明,壳程存在一处局部高温区(约105～112℃)。结论该重沸器管束失效行为是在局部高温区和流体滞留区的管束外壁发生严重的CO2局部腐蚀,较高含量的Cl-穿透FeCO_3腐蚀产物膜促进点蚀而进一步加剧了管束腐蚀的进程,进而导致管束发生外腐蚀穿孔泄漏。     

油气田站内换热器腐蚀原因及其对策

针对油气田站内换热设备频繁发生的腐蚀失效问题,进行了案例调研分析。结果发现,腐蚀穿孔为换热设备主要的失效类型,其多发生在管束本体以及管束与管板连接的焊缝位置,服役介质多为含水油气与循环水。换热器的失效不仅与换热器的材料、服役介质有关,也与换热器的结构设计、焊接工艺及现场安装位置与生产管理制度有关。对此,分别从选材设计、结构优化、涂层保护及安装施工与管理优化等四个方面提出了针对性的防控措施,以保障油气生产系统的安全、稳定运行。     

不锈钢板式换热器穿孔泄漏原因分析

用化学、金相、扫描电镜等方法对换热器发生穿孔泄漏的原因进行了分析,结果表明,该换热器板片材料含碳量偏高,在含CI∧-的热醋介质,冲压加工,装配应力以及板片人字纹的特殊结构等因素共同作用下,在其交叉触点处发生缝隙腐蚀,从而导致穿孔泄漏。     

加氢精制换热器E5104A/B泄漏原因分析与对策

介绍了某炼油厂加氢精制装置换热器E5104A/B腐蚀泄漏的特点和原因,经调查表明,换热器泄漏的主要原因是因为循环水中漏入了腐蚀性介质及有机物,对换热器产生了腐蚀。并提出了合理的腐蚀防护措施：加强对泄漏换热器的检查,隔离已经泄漏的设备,采用螺旋式折流板,对换热器进行表面的防腐处理。     

常顶换热器腐蚀问题分析与对策

本文通过对某石化企业常减压常顶换热器管束腐蚀泄漏展开调研，分析了泄漏主要原因是HCl-H₂S-H₂O型露点腐蚀、结盐垢下腐蚀和两相流冲刷综合腐蚀原因导致的管束腐蚀穿孔。采取控制原料油设防值，平稳电脱盐率≤3mg/L，优化腐蚀监测探针并指导缓蚀剂的注入量控制腐蚀速率<0.2mm/a，以及材质升级等措施来解决常顶换热器的腐蚀穿孔问题，确保其安全运行。