不銹鋼在脫硫裝置高含硫環(huán)境下防腐蝕研究

李玉閣，潘賢魁，陳曉林，陶 平，王春光，林海萍

(1. 甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司，甘肅 蘭州 730070；2. 機械工業(yè)上海藍亞石化設備檢測所有限公司，上海 201518；3. 福建福海創(chuàng)石油化工有限公司，漳州 363216； 4. 岳陽建華工程有限公司，岳陽 414000)

國內某天然氣凈化廠的原料氣中H2S含量高達13%～18%，CO2含量達8%～10%，投入運行已達10年。天然氣凈化脫硫裝置工況繁雜、操控條件苛刻，對設備耐腐蝕性能的需求日益嚴峻，耐蝕性較好的不銹鋼在設備用材中的比例也越來越高【1-2】。而國內對不銹鋼在高含硫環(huán)境下的腐蝕行為卻一直存在爭論，在工程應用中沒有統(tǒng)一的標準為腐蝕監(jiān)測提供依據【3-4】。

圖1為脫硫裝置設備材質分布。由圖1可以看到： 脫硫裝置容器和管線的材質以不銹鋼為主， 主要集中在酸性原料氣進口， 脫硫后天然氣、 胺液高溫區(qū)以及富胺液低溫區(qū)等區(qū)域， 其中不銹鋼管線以316L為主， 部分管線采用20R(自GB 713—2008標準起牌號更新為Q245R)內襯316L； 不銹鋼容器以16MnR(自GB 713—2008標準起牌號更新為Q345R)內襯316L為主， 部分容器采用20R內襯304L。因此不銹鋼在高含硫環(huán)境下的腐蝕狀況是脫硫裝置腐蝕防控的重點， 其防控的優(yōu)劣直接決定脫硫裝置是否能夠安全穩(wěn)定運行。

1 脫硫裝置中不銹鋼腐蝕現(xiàn)狀

在該天然氣凈化廠脫硫裝置停工檢修時， 發(fā)現(xiàn)胺液再生塔、 主吸收塔等設備不銹鋼內壁均出現(xiàn)了明顯的腐蝕。圖2(a)和圖2(b)為胺液再生塔不銹鋼襯里表面腐蝕形貌。由圖2(a)和圖2(b)可見： 局部內壁腐蝕嚴重； 局部有機械損傷； 塔壁表面有黑色附著物， 附著物下局部有蝕坑， 直徑大于5 mm、 深度大于1 mm。……