溶劑再生塔頂回流泵回流線腐蝕減薄及防護

唐良好

(中國石化北海煉化有限責任公司，廣西 北海 536000)

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溶劑再生塔頂回流泵回流線腐蝕減薄及防護

唐良好

(中國石化北海煉化有限責任公司，廣西 北海 536000)

就某煉化企業(yè)集中溶劑塔頂回流泵回流線腐蝕減薄情況，分別就選材、介質和施工質量對管線產(chǎn)生腐蝕進行了分析。結果表明：北海煉化再生塔頂回流泵出入口線的材質選擇，施工缺陷等均是管線減薄泄漏產(chǎn)生的重要原因。通過對管線材質升級，管路重新改造，運行8個月至今正常，確保了裝置長周期安全生產(chǎn)運行。

加氫裝置 回流泵腐蝕 缺陷 防腐蝕措施

某煉化企業(yè)集中溶劑再生主要處理產(chǎn)品精制裝置、2.6 Mt/a柴油加氫裝置及500 kt/a催化重汽油加氫裝置的脫硫富液，共計300 t/h，再生后貧液返回產(chǎn)品精制裝置、2.6 Mt/a柴油加氫裝置及500 kt/a催化重汽油加氫裝置脫硫單元循環(huán)使用，于2011年12月15日開始投產(chǎn)運行。溶劑再生塔頂回流泵輸送介質為塔頂酸性汽冷凝后高濃度酸性水，用來控制再生塔頂溫度和維持胺液濃度等作用，回流線主要用來滿足泵最小流量。

1 腐蝕情況

從2013年6月至2014年12月時間內(nèi)該管線共出現(xiàn)了5次泄漏，每次管線泄漏部位不一致，泄漏物料為高濃度酸性水(H2S質量分數(shù)達到1×105μg/g左右)，對裝置安全運行帶來嚴重隱患。溶劑再生回流泵簡易流程見圖1。

圖1 溶劑再生回流泵簡易流程圖

2 原因分析

2.1 低溫H2S腐蝕

高濃度酸性水含有大量H2S，H2S亦是一種活性硫化物。低溫H2S腐蝕對碳鋼管線主要發(fā)生在運行初期，一旦H2S與碳鋼管線發(fā)生反應生成比較穩(wěn)定的FeS保護膜后，H2S溶液將不會對管線產(chǎn)生腐蝕。如果FeS保護膜脫落，H2S溶液將會對碳鋼管線不停的發(fā)生電化學反應引起腐蝕[1]。

現(xiàn)場管線布置見圖2。回流閥閥體、內(nèi)部腐蝕情況見圖3，閥門零部件腐蝕情況見圖4。回流閥腐蝕嚴重，從工藝流程上回流泵回流線長期處于被迫流動狀態(tài)，流體流速快，管線內(nèi)壁形成不了穩(wěn)定的FeS保護膜，從而導致回流泵回流線一直處于濕硫化氫腐蝕的狀態(tài)下。

圖2 現(xiàn)場管線布置

圖3 回流線回流閥閥體內(nèi)部腐蝕情況

圖4 回流閥閥門零部件腐蝕情況

2.2 R-NH2-CO2-H2S-H2O形態(tài)腐蝕

表1顯示酸性水呈堿性，表明水中有攜帶的胺液 ，存在R-NH2-CO2-H2S-H2O形態(tài)的腐蝕[2]，管線及管件有CO2引起的腐蝕。

表1 酸性水分析數(shù)據(jù)

2.3 焊接缺陷導致腐蝕

H2S與腐蝕介質(如NH3、H2O等)共同形成腐蝕環(huán)境，H2S發(fā)生電離，促進氫去極化腐蝕反應，加速腐蝕進行，碳鋼表面的氧化皮或銹層在有縫隙的情況下，S2-和HS-等離子可到達鋼管表面，在鋼管表面局部形成點蝕，是造成鋼管出現(xiàn)點蝕的根源。彎頭與三通處焊縫焊肉未填滿，造成了管線的腐蝕加劇(見圖5與圖6)。

圖5 彎頭焊接質量及腐蝕情況

3 防護措施

針對出現(xiàn)的問題采取以下措施防止回流線發(fā)生泄漏：

(1)加強工藝操作，嚴禁管線超壓運行。關閉DN40回流閥(保證回流泵最小流量情況下)，避免回流線流速過快對閥板沖刷;

圖6 三通焊接質量及腐蝕情況

(2)增加管線測厚頻次，增加測厚點，由計劃一月一次測厚增加每星期一次，測厚點由原來4處增加至9處，加強對回流線等部位的測厚，提前對減薄部位管線進行包焊;

(3)等待大修時(2015年12月)將管線材質升級，將原管線材質20號升級為304L;

(4)改變管路走向，減少彎頭個數(shù)，由原來4個彎頭改為2個彎頭，減少沖刷。

4 整改情況及效果

2015年2月2日對泵出入口回流線進行了更換，材質與原管線材質壁厚一直，運行2個月后，仍然出現(xiàn)比較嚴重的腐蝕，回流泵入口，出口，泵出入口回流線管線規(guī)格分別為(φ60 mm×5.5 mm，φ48 mm×5.0 mm)測厚簡易圖及數(shù)據(jù)見圖7和表2。

圖7 回流泵泵出入口管線測厚簡易圖

測厚點123456789原始壁厚/mm5.55.55.55.05.05.55.55.05.0測厚值/mm4.24.24.23.83.84.64.83.63.6腐蝕速率/(mm·a-1)7.87.87.87.27.25.45.48.48.4

由表2可以看出：用原材料管線更換后，泵出口φ60管線腐蝕速率為7.8 mm/a,泵出入口回流線φ48管線腐蝕速率為8.4 mm/a，腐蝕仍然比較嚴重，已嚴重影響到長周期安全生產(chǎn)運行。

2015年12月大修期間將原來所有管線材質由20號更換成304L后，2016年1月20日開始運行，運行至2016年9月20日所有管線及管件無腐蝕減薄現(xiàn)象發(fā)生?；亓鞅萌肟?，出口，泵出入口回流線管線規(guī)格分別為(φ89 mm×4.0 mm，φ60 mm×3.5 mm，φ48 mm×3.0 mm),2016年9月20日對管線進行測厚。測厚簡易圖及數(shù)據(jù)見圖8和表3。

圖8 改造后泵管線測厚簡易圖

mm

由表3可看出：材質由20號升級為304L后，

運行8個月管線，彎頭等部位未發(fā)現(xiàn)腐蝕，無減薄現(xiàn)象發(fā)生。

5 結束語

再生塔頂回流泵出入口線的材質選擇，施工缺陷等都均是管線減薄泄漏產(chǎn)生的重要原因。通過對管線材質升級，管路重新改造，運行8個月未發(fā)現(xiàn)腐蝕，確保了裝置長周期安全生產(chǎn)運行。

[1] 王凱.硫磺回收裝置的腐蝕與防護[J].化學工程師，2015(2):47-49.

[2] 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院.煉油裝置腐蝕策略[M].北京：中國石化出版社,2008:203-204.

[3] 馮江華，李慧敏，張繼民，等.硫磺回收裝置的腐蝕及防護措施[J].廣東化工，2012,39(14):144-145.

(編輯 王菁輝)

Protective Measures for Corrosion Thickness Decrease in Return Line of Reflux Pump on Solvent Regeneration Tower

TangLianghao

(SINOPECBeihaiRefining&ChemicalCo.,Beihai536000,China)

Effects of material selection, media and construction quality on the pipeline corrosion was analyzed concerning with the corrosion thickness decrease in the reflux pump on solvent regeneration tower in SINOPEC Beihai Refining & Chemical Co.. The results showed that both material selection and construction defects played an important role in the occurrence of thickness decrease and leakage of pipeline. The pump has been running for 8 months by upgrading the pipeline material and reforming the pipeline, which can ensure a long-period safe production operation.

hydrogenation unit, reflux pump corrosion, defects, anticorrosion measure

2017-01-19；修改稿收到日期：2017-03-13。

唐良好(1983-),本科,現(xiàn)在該公司煉化運行一部從事設備管理工作。E-mail:13517595513@163.com