常减压塔腐蚀状况及防腐蚀对策

常减压塔腐蚀状况及防腐蚀对策

张佳宁

（辽阳石化分公司机动设备处，辽宁省辽阳市）

摘要：大部分进口原油均是含硫、高硫原油和高酸原油。由于长期加工该种原油，严重影响常减压蒸馏装置设备的正常运行，许多装置因腐蚀减薄而引起泄露、火灾或非计划停工，特别是高温部位尤其严重，直接威胁着常减压蒸馏装置的安全生产，对长周期运行造成极大的隐患。因此需要加强对常减压塔腐蚀状况及防腐蚀对策分析。

关键词：减压塔；腐蚀因素；防腐对策

前言

常减压蒸馏装置是对原油进行蒸馏加工的装置，利用原油混合物中汽油、煤油、柴油、蜡油、渣油等物质沸点的不同，将其分离，并提供给二次加工装置。因此，常减压蒸馏装置的处理量往往也代表着炼油厂的处理量，在炼油厂中处于至关重要的位置。近年来，原油的劣质化让国内炼油厂加工高硫高酸原油的比例越来越大，使得常减压蒸馏装置的腐蚀问题日益突出，严重影响了常减压蒸馏装置乃至整个炼油厂的长周期安全稳定运行。对设备进行腐蚀调查，并将调查结果汇总后进行分析，以便于设备的日常维护与定期检修，并给本领域技术人员提供参考。

1常减压塔概述

1.1常减压塔的原理

常减压塔的工作原理基于物理学中的节流原理和相分离原理。当高压气体或流体通过减压阀进入减压塔内部时，流体经过节流装置，使其速度增加，而压力则降低。随着流体的流速增加，其动能增大，从而减小了静压能，实现了压力的降低。在减压塔内部，由于压力的降低，液相和气相发生相分离作用，液相被留在塔底，气相则从塔顶排出。

1.2常减压塔的结构组成

（1）塔体：常减压塔通常采用立式圆筒形结构，具有足够的强度和密封性。塔体内部设有塔板，用于引导流体进行分离。

（2）塔板：位于常减压塔内的水平平台，通过塔板上的孔洞来引导和分离流体。常见的塔板类型有穿孔板、筛板等。

（3）减压阀：常减压塔中的减压阀用于限制流体进入塔体的流速，并实现压力的降低。减压阀可以采用多种类型，如活塞式、膜片式等。

（4）进料装置：用于将高压气体或流体引入常减压塔内，通常由进料管道、阀门和控制系统组成。

（5）分离器：为了增强减压效果，常减压塔内部设有多个分离器，用于将气相和液相进行进一步的分离。

（6）排放装置：用于排出常减压塔中的低压气体或液体，通常由排放管道、阀门和收集设备组成。

（7）控制系统：用于监测和控制常减压塔内的压力、温度、流量等参数，以确保正常运行和安全操作。

1.3常减压塔的工作流程

（1）进料：高压气体或流体通过进料管道进入常减压塔顶部，并经过进料阀门控制流量。

（2）减压：进料流体通过减压阀进入常减压塔内部，在节流装置的作用下，流体的速度加快，从而压力降低。

（3）分离：流体在常减压塔内经过塔板的引导，发生相分离作用，将气相和液相分开。气相从塔顶排出，液相留在塔底。

（4）排放：减压后的气体或液体通过排放装置排出常减压塔，进入下一步工艺过程或被收集处理。

（5）控制：监测和控制系统实时监测常减压塔内的压力、温度、流量等参数，并根据需要进行调整和控制。

2常减压塔腐蚀因素分析

常减压塔在运行过程中可能会受到多种腐蚀因素的影响，这些因素包括介质成分、温度、压力、流速、材料选择等。下面我将对常见的腐蚀因素进行详细分析。

2.1介质成分

介质成分是影响常减压塔腐蚀的主要因素之一。不同的介质具有不同的化学性质，其中可能含有腐蚀性物质，如酸、碱、盐等。这些物质可能会与塔体内部的材料发生化学反应，引起腐蚀现象。因此，在设计常减压塔时需要充分考虑介质成分，并选择耐腐蚀性能较好的材料。原油中的硫主要以单质硫、硫化氢、硫醇、硫醚、二硫醚、环状硫化物、砜、亚砜等形式存在，并不是所有的硫化物都对设备产生腐蚀，只有能直接与金属反应的硫化物，才能造成设备的腐蚀，而大多数的有机硫化物不能与金属直接反应，不能直接引起设备的腐蚀。但当温度升高至200℃以上时，部分有机硫化物开始分解，生成能腐蚀设备的硫化物。

2.2温度

温度是常减压塔腐蚀的重要因素之一。高温环境下，介质的腐蚀性往往增强。一方面，高温可能使介质中的腐蚀性物质更加活跃，加速了腐蚀的进程。另一方面，高温还可能导致材料的力学性能下降，使其更容易受到腐蚀损伤。因此，在设计常减压塔时需要考虑介质的工作温度，并选择适合高温环境的材料。当高于250℃且又处于H2S环境下时，就会受到H2s腐蚀，主要集中在常压炉及出口转油线、常压塔、减压炉、减压塔、减压转油线等部位，近年来原油的硫含量有逐步增大的趋势。主要腐蚀形态为设备表面减薄，属均匀腐蚀。

2.3压力

压力是常减压塔腐蚀的另一个重要因素。高压环境下，介质的腐蚀性往往增强。高压可能使介质更容易渗透到材料内部，导致腐蚀的加剧。此外，高压还可能导致材料的应力集中，从而加速腐蚀的发生。因此，在设计常减压塔时需要考虑介质的工作压力，并选择适合高压环境的材料。

2.4流速

流速是常减压塔腐蚀的另一个关键因素。高速流动的介质可能对塔体内壁产生冲刷和磨损，进而加剧腐蚀的发生。此外，高速流动还可能改变介质与材料的接触方式，使腐蚀发生的位置和形式发生变化。因此，在设计常减压塔时需要考虑介质的流速，并采取相应的措施，如安装保护层或采用耐磨材料等。

2.5材料选择

材料的选择是防止常减压塔腐蚀的重要措施之一。针对不同的腐蚀性介质，可以选择适合的材料来提高抗腐蚀性能。常见的耐腐蚀材料包括不锈钢、镍基合金、钛及其合金等。在选择材料时需要综合考虑介质成分、温度、压力、流速等因素，并根据实际情况进行权衡和选择。

3常减压塔防腐对策分析

3.1材料选择

（1）选用合适的金属材料：根据介质的腐蚀性质和条件，选择合适的金属材料作为塔体材料，如不锈钢、镍基合金等。这些金属具有良好的抗腐蚀性能，可以有效地减少腐蚀问题的发生。

（2）使用复合材料：复合材料具有优异的抗腐蚀性能，可以用于塔体的制造。例如，玻璃钢材料具有优异的耐腐蚀性能，可以有效地延长设备的使用寿命。

3.2防腐涂料

（1）选用合适的防腐涂料：根据介质的腐蚀性质和条件，选择合适的防腐涂料进行涂装。常见的防腐涂料有有机硅涂料、聚氨酯涂料等，这些涂料具有良好的耐腐蚀性能，可以有效地保护塔体免受腐蚀。

（2）定期检查和维护：定期对涂层进行检查和维护，及时修补涂层上的损伤，以保证涂层的完整性和耐腐蚀性能。

3.3防腐措施

（1）增加过滤器和分离器：安装过滤器和分离器可以有效地去除介质中的杂质和固体颗粒，减少对塔体的腐蚀。

（2）采用防腐衬里：在塔体的内部采用防腐衬里，如橡胶衬里、塑料衬里等，以增加塔体的耐腐蚀性能。

（3）控制介质的温度和压力：通过控制介质的温度和压力，减少腐蚀的发生。例如，降低介质的温度和压力可以减少腐蚀速率。

3.4定期检测和维护

定期检测和维护是预防常减压塔腐蚀的重要手段。定期进行材料和涂层的检测，及时发现腐蚀问题并采取相应的修复措施。此外，定期清洗和保养常减压塔，确保其内部清洁，并防止介质残留和腐蚀物的积累，有助于延长设备的使用寿命。

3.5环境监测与控制

良好的环境监测与控制是防腐对策的重要组成部分。通过监测介质的温度、压力、流速等参数，并根据实际情况进行调整和控制，可以减少腐蚀的风险。此外，合理控制周围环境的湿度、气体成分等因素也有助于减少腐蚀的发生。

4结束语

综上所述，常减压塔防腐对策需要综合考虑材料选择、涂层保护、阴极保护、定期检测和维护以及环境监测与控制等方面。通过合理选择材料、采取适当的防护措施、定期检测和维护以及良好的环境控制，可以有效降低常减压塔的腐蚀风险，延长其使用寿命，确保设备的安全可靠运行。因此，在设计和运行常减压塔时，应重视防腐工作，并根据实际情况采取相应的防腐对策。

参考文献

[1]常减压蒸馏装置腐蚀分析及防护[J].江红伟,袁耀如.石油化工腐蚀与防护.2018(05)

[2]常减压蒸馏装置环烷酸腐蚀及防治对策[J].李文红.广州化工.2013(13)