NH3-H2S環境蠟油加氫空冷出口管道沖蝕損傷特性預測模型

金浩哲，俞晨煬，吉 洋，張雪雪，趙宏利，偶國富，劉驍飛

(1.浙江理工大學 流動腐蝕研究所，浙江 杭州 310018；2.中國石化 齊魯石油化工公司，山東 淄博 255400；3.常州大學 流動腐蝕與智能防控研究所，江蘇 常州 213159)

近年來，隨著中國進口高硫、高酸、高氮原油的增加，煉油加工過程中不斷出現腐蝕失效事故，嚴重影響裝置的平穩生產[1-2]。其中，加氫反應流出物空冷器出口管道系統因沖蝕腐蝕產生的事故尤為突出，給石化企業帶來巨大經濟損失和負面影響[3-5]。因此，明確NH3-H2S環境多元流動體系下反應流出物空冷器管道系統內的腐蝕失效機理，預測易發生沖蝕損傷的高風險區域，針對性地提出管道系統測厚布點的優化方案，對石化企業的安全生產意義重大。

油-氣-水多元流體是管道運輸系統中常見的介質形態，在加氫反應流出物空冷器管道系統中，腐蝕性介質NH3、H2S和HCl在多相流中的溶解、電離、反應等過程是造成管道系統腐蝕減薄的主要原因[6-7]。美國石油協會(API)針對酸性水溶液對金屬的腐蝕展開了研究[8]，發現流速、NH4HS濃度、金屬材質是影響腐蝕程度的關鍵因素；偶國富等[9]對加氫空冷器管材10#碳鋼沖刷腐蝕的影響規律進行了實驗研究，結果表明：溫度、流速、NH4HS溶液濃度、Cl-濃度對10#碳鋼腐蝕速率具有較大影響；Xu等[10]用高壓釜實驗和電化學方法分別研究了10#碳鋼在含鹽廢水中的腐蝕和電化學行為，提出了腐蝕過程由腐蝕產物的形成以及腐蝕產物膜的溶解兩部分組成；Tang等[11]采用數值模擬的方法對REAC管道內表面沖蝕高風險區域進行了預測，結果表明最大壁面剪應力和最大水相體積分數通常出現在距襯管臺階較近的水平管底部位置；……