煉油裝置的防腐蝕管理

嚴偉麗

(中國石化股份有限公司鎮海煉化分公司，浙江寧波 315207)

煉油裝置的防腐蝕管理

嚴偉麗

(中國石化股份有限公司鎮海煉化分公司，浙江寧波 315207)

隨著原油劣質化程度的不斷推進，設備腐蝕問題愈顯得突出和嚴重。腐蝕造成的后果是嚴重的，不僅僅是浪費了寶貴的資源，它還會使裝置停工，物料流失，甚至引起火災，爆炸等災難性事故，給安全生產帶來非常大的安全隱患，因此，煉油生產中做好防腐蝕工作和加強對設備防腐蝕的管理，是保證安全生產的必要的和有效的措施。文章就鎮海煉化分公司這些年在煉制原油復雜、腐蝕嚴重等情況下通過定期出防腐蝕簡報、定點測厚、腐蝕調查、失效分析等手段了解設備的腐蝕情況，提出一系列的防腐蝕措施，使設備的腐蝕泄漏數量逐漸降了下來，從換油器逐年泄漏臺數減少可以看得出來，防腐管理已經取得較好效果，另外通過裝置設防值，優化了原料在線監測，較好預測了腐蝕趨勢，指導了防腐蝕工藝，為下一步工作打下了基礎。

劣質化 腐蝕 防腐 管理

隨著原油劣質化程度進一步加劇，中國石化股份有限公司鎮海煉化分公司(以下簡稱鎮海煉化分公司)在設備防腐蝕管理方面緊緊圍繞裝置安穩優運行這條主線，從現場裝置實際出發，抓好腐蝕監測、失效分析、腐蝕調查等工作，實現了全公司近年來無因腐蝕引起的重大泄漏著火事故。

1 具體管理措施

1.1 定期出版《防腐蝕簡報》，公司防腐蝕信息共享

每月出版《防腐蝕簡報》，通過防腐蝕簡報反映腐蝕熱點和防腐蝕措施的實施效果，為裝置的安穩運行提供技術支撐;緊緊圍繞裝置的腐蝕熱點，分析腐蝕原因并有針對性地提出防腐蝕措施，詳細通報大修裝置的腐蝕調查，起到了為裝置大修提供防腐蝕對策、為下一周期大修提供檢修依據的效果。防腐蝕簡報加強了各單位之間的溝通交流，建立健全了腐蝕數據庫，提升了公司設備防腐管理水平。

1.2 堅持對設備、管線定點、定期測厚

從1996年開始的定點測厚，經過歷年的調整改進，目前已逐步進入系統規范化操作。應用高溫測厚模型指導現場高溫測厚，對注劑線吹掃頭測厚使測點的選擇更加合理，采用測厚數據分析軟件使數據具有可分析性以便進一步指導現場實際。但在現場具體的實際測厚過程中，由于點多面廣，在測厚點標記不醒目或不明確的地方，經常會出現前后兩次測厚數據相差較大的現象，后來多次分析發現是由于測厚點為不同位置所致。2008年至2009年陸續對測厚點進行標記，對測厚點所在的管線和設備上都標注了醒目的黃色標記，通過近兩年的測厚實踐，測厚數據前后兩次偏差較大的點明顯變少，測厚數據的可分析性進一步增強。2010年全年共安排定點測厚28497點次。通過定點測厚共發現了18起隱患;

1.3 做好腐蝕調查，掌握設備運行的第一手資料

配合裝置大修，開展腐蝕普查與專項腐蝕調查工作。近三年來，開展了一定規模的全廠性腐蝕普查，通過對全廠主要生產裝置的腐蝕與防腐蝕情況進行了認真細致的調查，初步摸清了腐蝕物質的分布和設備腐蝕狀況，列出了主要生產裝置設備管線材質升級計劃、材質鑒定計劃、定點測厚計劃和腐蝕狀態監測計劃，為今后的防腐蝕工作打下了較好的基礎。同時對現場發現的問題及時進行整改，有力地保證了裝置日后的安穩長運行。

1.4 做好失效分析，提出防腐蝕對策

通過每月統計管道和設備的泄漏情況，對每一次泄漏作詳細的腐蝕，原因分析，并提出相應的防腐蝕對策。

2008年共計泄漏換熱器為75臺次，2009年共計泄漏換熱器為54臺次，2010年共計泄漏換熱器為46臺次，2011年1-6月共計泄漏換熱器為26次，其統計和分析見表1，圖1和表2。

表1 歷年換熱器泄漏統計Table 1 Statistics calendar year heat exchanger leak

圖1 歷年換熱器泄漏分布Fig.1 Distribution of the calendar year heat exchanger leak

表2為進一步匯總的2011年換熱器泄漏情況，泄漏分布見圖2。

表2 2011年換熱器泄漏統計Table 2 Statistics 2011 of heat exchanger leak

圖2 2011年換熱器泄漏分布Fig.2 Distribution 2011 of heat exchanger leaks

從以上統計數據和圖表分析如下:

(1)常減壓蒸餾裝置常頂換熱器的泄漏歷來占換熱器泄漏較大的比例，但從2011年1-6月的統計數據看，雖然使用時間延長但常頂換熱器的泄漏率明顯下降。聯合生產運行部，通過控制注水、注堿、注中和劑、注緩蝕劑等措施，使工藝防腐蝕措施已基本到位。泄漏的Ⅱ常原油－常頂油氣換熱器E202/2已使用52個月，Ⅲ常的原油-常頂油氣換熱器E-102G已使用62個月。Ⅰ常原油-常頂油氣換熱器E-101/5已使用30個月，這臺換熱器壽命偏短與裝置開工前期工藝防腐控制不當有關，開工初期存在注劑泵損壞、注劑罐進水等。

(2)隨著公司高硫重質油的連續加工，材質相對偏低的高溫部位硫腐蝕已逐步顯露出來，2011年1-6月已有3臺次換熱器發生泄漏。在日常運行過程中也對這些部位進行了監控，根據檢測結果如對Ⅰ套延遲焦化重蠟油換熱器E107管廂進行包盒子處理，這次Ⅲ套常減壓渣油換熱器E118A開裂位于補強圈處，Ⅰ套延遲焦化蒸發器-102腐蝕發生在管程和管箱的隔板上，Ⅲ套常減壓蒸汽發生器SG102腐蝕在管束，材質都為碳鋼，很難進行監測，只能通過提高材質等級來保證安全生產，使之符合SH/T 3096-2001《加工高硫油重點裝置主要設備設計選材導則》。

(3)脫硫系統經過前幾年的攻關，泄漏率明顯下降，但2011年1-6月又增加到了3次，而且都發生在精制脫硫裝置，主要原因是系統中增設的脫穩態鹽設施能力不足，熱穩態鹽濃度下降緩慢，系統一直在較高濃度的熱穩態鹽狀態下運行，造成對脫硫系統貧液側的腐蝕。

(4)水冷器的泄漏歷年也是重點關注對象，由于歷史原因在以往的水冷器操作過程中，為節能經常存在循環水入口閥門關小的情況，造成水冷器結垢，產生垢下腐蝕。但這幾年注重了對循環水日常運行的管理，結垢已大大減少。對水冷器的操作也有了規定，如水流速最低不能小于0.5 m/s，循環水出口溫度不高于50℃，介質溫度不大于130℃等。污水回用后腐蝕速率是下降的，但污水回用后有一個明顯的特點是當工況稍有改變時則結垢更易發生，所以結垢的敏感性明顯增強。循環水結垢形成垢下腐蝕仍是水冷器泄漏的一個主要原因。

(5)一些循環水冷卻器由于受工藝限制，必須間歇操作，當循環水閥門關閉介質一直通過時，會造成管束內呈干濕交替狀態，水一直呈蒸發態，溫度相對較高，從而造成嚴重的電化學腐蝕。當循環水和介質都不通過時，則管束內殘存的水也會引起進一步的腐蝕。所以我們要求對一些間歇操作的冷卻器，一方面改進工藝避免間歇操作，另一方面接跨線避免介質單側流過水冷器。同時對暫時停用的水冷器作吹干處理。

1.5 依據設防值，做好流程的優化

鎮海煉化分公司自1996年成為集團公司加工中東高含硫原油基地之一后，三套常減壓都按加工高含硫油的防腐蝕要求進行了設計改造。2006年公司開始加工高酸原油，Ⅱ套常減壓又按加工高酸原油的防腐蝕要求進行了設計改造。目前三套常減壓蒸餾裝置原料控制指標分別是:Ⅰ套常減壓硫≤3.0%(m/m)，酸值≤0.5 mgKOH/g;Ⅱ套常減壓硫≤3.0%(m/m)，酸值≤2.0 mgKOH/g;Ⅲ套常減壓硫≤3.0%(m/m)，酸值≤0.5 mgKOH/g。二次加工裝置也初定了催化、加氫裂化、焦化、溶劑脫瀝清的設防值，并根據現場的實際腐蝕情況進行調整，如曾在2007年發生溶劑脫瀝清裝置加熱爐出口管線減薄，后對原料進行優化，將部分溶脫原料進Ⅱ套焦化，后來腐蝕速率得到控制，目前原料酸值控制在0.8 mgKOH/g以下，裝置穩定運行。

1.6 進行在線腐蝕監測

1.6.1 指導原油加工

根據在線腐蝕監測數據分析每一種原油的腐蝕規律，從而建立原油腐蝕數據庫。從近年鎮海煉化公司所煉的原油看，相對腐蝕嚴重的還是如伊朗重油、索魯士原油和烏拉爾重油等，根據腐蝕監測數據進一步指導原油的采購和加工。

1.6.2 指導工藝防腐

2009年1月I套常減壓試用了NACLO公司的塔頂工藝防腐，為此全程對其跟蹤調節。在整個加注過程中，共出現過三次腐蝕速率異常上升情況，見圖3。第一次發生在3月末，主要原因是緩蝕劑泵故障;第二次發生在4月中旬，主要原因是緩蝕劑罐進水;第三次發生在5月末，主要是因為加工索魯士等原油后塔頂氯離子大幅上升及裝置負荷增加，造成腐蝕加劇，后經過及時調整，腐蝕速率得到有效控制。

圖3 塔頂工藝防腐跟蹤腐蝕速率效果Fig.3 tower process antiseptic effect of the corrosion rate

1.6.3 研究腐蝕規律

從安裝在公司三套常減壓的腐蝕監測系統的數據看，Ⅰ套常減壓和Ⅲ套常減壓的腐蝕規律相似，主要表現為高濃度硫化氫下和鹽酸的共同促進的腐蝕，還有入口處的沖刷腐蝕。Ⅱ套常減壓主要表現為鹽酸的腐蝕，但由于硫化氫濃度低，所以常頂腐蝕不嚴重。根據腐蝕規律采取相應的防腐對策，對Ⅰ套常減壓和Ⅲ套常減壓如增加注水調節中和劑量來相應減緩塔頂的腐蝕，Ⅱ常可以適當降低緩蝕劑和中和劑的量。

2 今后防腐管理思路

隨著資料的逐步積累和對腐蝕問題認識的深入，今后應加強對腐蝕數據的統計分析，以更進一步指導設備的防腐蝕管理。

Study on Corrosion Protection Management for Refinery Process Units

Yan Weili
SINOPEC Zhenhai Refining and Chemical Company(Ningbo，Zhejiang 315207)

With crude oil quality becoming increasingly inferior，the corrosion of equipment in refinery process units becomes increasingly serious and obvious.The serious consequence of corrosion will not only waste the valuable resources but also lead to unscheduled unit shutdown，loss of materials or even cause fire and explosion accidents，which impose a great potential safety hazard for the safe operation of units.Therefore，a good work in corrosion protection in refinery operation and corrosion protection management for equipment is an indispensable effective measure for the safe operation.In the operation of petroleum refinery of SINOPEC Zhenhai Refining and Chemical Company，the positioned thickness measurement，scheduled corrosion investigation and corrosion analysis have been made to propose a series of effective corrosion protection measures，the implementation of which has gradually reduced the corrosion leakages in operation.The leakages in heat exchangers are greatly reduced year by year，and good results have been achieved.In addition，the optimization of on－line monitoring of cured oil can predict the corrosion tendency and provide a good basis for the selection of effective corrosion protection process and improvement of corrosion protection.

deterioration of quality，corrosion，corrosion protection，management

TE624

B

1007－015X(2012)01－0041－04

2011－09－ 19;修改稿收到日期:2011－12－19。

嚴偉麗，高級工程師，現在中國石化股份有限公司鎮海煉化分公司從事設備防腐管理。E-mail:yanwl.zhlh@sinopec.com

(編輯 王菁輝)