基于CFD分析方法的氢气碱洗塔腐蚀失效分析

以某石化重整装置开裂碱洗塔为研究对象，分析氢气-碱液两相耦合腐蚀机理和碱洗塔失效原因。采用CFD技术，仿真模拟碱洗塔内部氢气-碱液流动流场，计算两相介质速度和动压力分布，并结合失效材料的化学成分、拉伸力学性能试验及塔内壁表面腐蚀产物分析，确定碱洗塔失效的原因是流动加速腐蚀，即潮湿含HCl的氢气与碱洗塔壁面接触，由于碱液流动存在不均衡性，HCl未与碱液中和而是与壁面发生腐蚀反应。同时，在高速氢气的作用下，腐蚀产物膜发生剥落，从而加速塔体壁面的减薄，最终在内压作用下发生开裂。该研究结果可为类似工艺装置与工况特点的在役承压设备避免相似损伤失效模式提供参考。