石化設(shè)備不銹鋼選用(二)
5、高溫S-H2S-RSH環(huán)境
在常減壓塔下部,轉(zhuǎn)油線及高溫?fù)Q熱器大于24℃部位,隨溫度升高,會(huì)產(chǎn)生S-H2S-RSH型腐蝕,通常采用Cr5Mo、Cr9Mo、Cr13。Cr13鋼能完全滿足抗高溫S-H2S-RSH腐蝕要求。含Cr鋼由于表面生成Cr2O 3、FeCr2S4混合尖晶石型硫化物保護(hù)層,故能有效抗高溫硫腐蝕。要求低的可采用加Al、Mo的低合金鋼;凱時(shí)娛樂城要求較高的應(yīng)采用18-8不銹鋼。
6、高溫S-H2S-RSH-RCOOH(環(huán)烷酸)環(huán)境
采用高硫高酸(酸值≥0.5mgKOH/g)原油加工的設(shè)備,如常壓塔下部、減壓塔,催化與焦化的分餾塔、重油管線(尤其彎管)、爐管等,溫度超過(guò)240℃會(huì)引起腐蝕,腐蝕速度在270~280℃最大,超過(guò)343℃則大幅下降。RCOOH與Fe起作用生成的Fe(RCOO)2是可溶性的,而且對(duì)表面FeS膜還有清洗作用。環(huán)烷酸腐蝕主要與酸值、溫度與流速有關(guān)。當(dāng)酸值小于0.5時(shí),不考慮影響。在環(huán)烷酸腐蝕環(huán)境下,碳鋼腐蝕率為7~9mm/a,鐵素體不銹鋼與雙相不銹鋼通常超過(guò)它們的使用溫度范圍,不宜采用,而應(yīng)選用含Mo量大于2%~3%的316與317,304型鋼雖對(duì)硫不起作用,但環(huán)烷酸對(duì)它仍有一定腐蝕,雖然中石化的“選材導(dǎo)則”規(guī)定也可用304鋼,但最好采用316鋼,如仍出現(xiàn)腐蝕,則應(yīng)采用317鋼。如遼河原油含酸較高,錦西等煉廠大量使用316與317進(jìn)行防腐改造。如減壓塔采用20R+316L復(fù)合板,內(nèi)件全部用316L。
7、高溫H2+H2S環(huán)境
加氫精制與加氫裂化裝置均處于大于240℃的H2+H2S環(huán)境,它比單獨(dú)的H2與H2S的腐蝕強(qiáng)烈,反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)備與管道根據(jù)操作條件,應(yīng)按庫(kù)柏(Couper)曲線與納爾遜(Nelson)曲線選材。如反應(yīng)器及反應(yīng)流出物換熱器殼體采用1.0~3.0Cr、0.5~1.0Mo鋼復(fù)層堆焊309S+316L或309S+347,內(nèi)件與管子為0Cr18Ni10Ti。內(nèi)壁不銹鋼堆焊層作用是防止母材CrMo鋼發(fā)生高溫H2+H2S腐蝕,采用雙層堆焊,309S為過(guò)渡層,347或316L為防護(hù)層,抗裂性優(yōu)于單層堆焊。采用穩(wěn)定化不銹鋼比超低碳鋼好,因?yàn)楦邷貜?qiáng)度高。穩(wěn)定化不銹鋼適用于≤450℃,如用于更高溫度則要采用25~20鋼。影響腐蝕主要因素是溫度與H2S濃度。因此,操作應(yīng)謹(jǐn)慎,防止CrMo鋼回火脆性與堆焊層剝離與氫致裂紋。
8、連多硫酸環(huán)境
連多硫酸是由加工含硫原料的不銹鋼部件在停工時(shí)殘留的硫化物遇水與氧反應(yīng)而生成。對(duì)奧化體不銹鋼會(huì)產(chǎn)生SCC,尤其是長(zhǎng)期處于300~400℃而進(jìn)行敏化處理會(huì)促進(jìn)晶間應(yīng)力腐蝕破裂。主要發(fā)生于臨氫反應(yīng)器不銹鋼堆焊層與內(nèi)件,催化的旋風(fēng)分離器,煙道氣膨脹節(jié)等。工程設(shè)計(jì)多選用Ti/C=7~8穩(wěn)定化不銹鋼,但SCC仍時(shí)有發(fā)生,一般停工期間應(yīng)即按NECE-RP-OI-75的要求與步驟進(jìn)行中和堿洗,再用氮封。又如催化高溫?zé)煹罋夤艿郎嫌?/span>321鋼制波紋管膨脹節(jié),普遍發(fā)生SCC。國(guó)外多用Incoloy800合金解決,中科院金屬所開發(fā)B315合金,足以Cr20Ni25為基,加Mo、N、Cu、Nb等元素,已在茂名、上海、廣州等石化廠成功應(yīng)用。