DCC 裝置設備腐蝕與防護

王月璐(中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江 寧波 315812)

0 引言

隨著我國煉油化工行業所使用加工原料的重質化，由于原料質量達不到相關標準，會造成設備腐蝕嚴重。為了能夠延長DCC 裝置使用壽命，對DCC 裝置設備進行防腐分析和加強防護措施非常重要。在進行煉油化工過程中，由于加工原料中的含硫化合物會對設備造成腐蝕影響，會造成設備無法正常運行。因此了解DCC 裝置設備的運行情況和裝置內部腐蝕原因，能夠有效完善DCC 裝置的防腐蝕措施。

1 DCC裝置設備腐蝕分析

利用DCC 裝置進行煉油工作，易于形成高溫腐蝕的情況，另外，反應再-生系統設備在運行過程中會承受催化劑不斷流動的影響，催化劑的不斷流動會對設備內部形成沖刷，會降低設備內壁構建的面積和厚度，經過長時間運行過程后會出現脫落、穿孔等現象的發生。分餾塔裝置的不同部位受到的腐蝕情況也會有所不同；吸收穩定系統會受到低溫化合物的腐蝕；循環水冷卻系統會因為水流速度以及供水水質的影響產生結垢，易于形成腐蝕現象[1]。如果沒有及時修復腐蝕部位會嚴重影響該裝置的生產效率，從而降低煉油化工企業的生產效率。

2 反應-再生系統腐蝕分析

2.1 催化劑作用下引發的磨損和沖刷

對原料進行煉油作業時，反應-再生系統在催化劑的作用下會對裝置內部構建進行不斷沖刷，從而減少裝置內壁構件的厚度。另外在高溫操作的影響，催化劑會加大對裝置內壁的沖刷，加劇裝置設備的腐蝕程度，使裝置設備出現穿孔、脫落等現象[2]。催化劑主要對反應-再生系統中管線噴嘴部位的摩損較為嚴重，損壞率能夠達到85%以上，因此要嚴格監控催化劑對裝置設備的腐蝕影響。

2.2 高溫氣體的影響

高溫氣體對裝置的腐蝕部位，具體表現在反應-再生系統內部構件、各種管線的彎頭處和斜管部位，該裝置的再生器為完全再生模式，其中的含氧量能夠達到3%左右，在利用催化劑的效應下會增加三氧化硫含量，DCC 裝置在進行煉油過程中會形成高溫腐蝕氣體，因此裝置內部會形成不同的腐蝕情況，高溫氧化會對裝置內壁造成腐蝕影響，使裝置內部構件的壁厚減薄。

2.3 應力腐蝕開裂

DCC 裝置所使用的材質均為低碳、低合金鋼材料。從催DCC 裝置所在的環境介質以及溫度條件上看，DCC 裝置發生應力腐蝕的關鍵因素為酸露點溫度，DCC 裝置表面會形成結露狀態，為腐蝕因素創造腐蝕條件。通過大量數據表明，對已經發生的應力腐蝕開裂部位進行壁溫檢測，所檢測的數據均低于所測煙氣的酸露點溫度。通過對DCC 裝置腐蝕裂紋的部位以及擴展方向來看，裂紋發生的部位大多數為焊縫、熔合或者焊接熱影響區域，裂紋會在垂直于焊縫方向進行擴展，所形成的裂紋比較短，其樣式多為樹枝狀分叉。由此可以說明DCC 裝置的應力腐蝕開裂與設備焊接后的金屬組織變化以及焊接剩余應力有著直接關系，簡單來講就是設備焊接區為應力腐蝕失效的主要部位，因此應當注重這些部位的腐蝕防護。

3 分餾及吸收穩定系統腐蝕分析

在進行煉油化工作業時，原油中的含硫量升高是造成裝置腐蝕加劇的主要影響因素，煉制原油中的含硫量和含酸值呈上升狀態，在進行二次催化裂化裝置中所形成的腐蝕性物質也會在不斷上升，這些情況的出現會對裝置設備造成嚴重的腐蝕影響，因此需要分析不同類型的腐蝕因素，才能得出相應的解決措施。

3.1 高溫硫腐蝕

原料中的高含硫物質在高溫狀態下會形成硫化氫氣體，硫化氫氣體在高溫狀態下會對金屬表面造成化學腐蝕現象，如果硫化氫濃度過高或者溫度過高，會加快裝置內部的腐蝕速度。當溫度達到400℃時，硫化氫的腐蝕情況最為嚴重，DCC 裝置設備中分餾塔的溫度在330℃，因此會存在高溫流腐蝕問題，其主要的腐蝕部位是分餾塔底部構件以及分餾塔底部管線。

3.2 低溫腐蝕

在煉油化工作業過程中，原料中所含有的硫化物和氮化物在低溫反應過程中會形成硫化氫、氨氣等腐蝕性氣體的產生，會對分餾塔頂部管線以及吸收穩定系統構件造成腐蝕影響，但是在實際檢測過程中，該類型所形成的腐蝕問題較弱，裝置設備的腐蝕情況較弱，低溫所產生的腐蝕不會影響裝置的正常運行。另外在煉油化工工程中氫原子滲透到金屬材料的內部，遇到裂紋，夾雜物，氣孔和其他空隙時，它們會聚集并結合形成氫分子，從而產生很高的內部氫氣壓力。該壓力將導致原始的微觀缺陷擴大，如果內部材料缺陷向鋼表面傳播，則會出現氫氣泡。在某些情況下，相鄰的氣泡深度略有不同，并且彼此連接形成裂紋，即氫致裂紋。

3.3 分餾塔結鹽腐蝕

分餾塔結鹽是一種常見的情況，當結鹽現象出現以后會對裝置設備造成輻射影響，從而會對裝置的運行情況產生影響。在分餾塔工作過程中，分餾塔內部物質會隨著油氣上升，導致分餾塔中的水蒸氣遇冷會凝結成水，在這些水蒸氣中含有很多的氯離子和氨離子，無機鹽與水的溶解度比較高，從而會形成硫硫氫化氨和氯化氨結晶的出現，從而形成鹽垢。氯離子灰對金屬表面產生嚴重的破壞作用，鹽垢的脫落會造成裝置中浮閥出現堵塞現象，嚴重情況下會影響到整個裝置的正常工作。

3.4 循環水系統腐蝕

該裝置水冷設備中容易產生結垢物質，這些結垢物質的存在容易引發腐蝕性問題，最常見的腐蝕部位為：管束、管板、封頭等。其中管束部位最容易發生腐蝕現象，其主要的原因為會受到循環水流及水質問題的影響，當循環水中的含鹽量比較高，且顆粒物較多，容易形成腐蝕問題。通過對該裝置水冷設備的管束進行檢測可以發現不同程度的腐蝕問題，發生腐蝕的主要問題為循環水供水中所利用的藥劑和水質的配伍性較差，導致循環水水質的ph 值偏高，從而影響水冷設備管束出現嚴重的腐蝕現象。

4 防護措施

隨著煉油化工作業中原油的含硫量一直在不斷提升，會嚴重影響裝置設備腐蝕情況的加劇，因此在進行檢查過程中需要對腐蝕部分嚴重的管線或者彎頭進行更換，從而減少腐蝕因素對裝置設備的影響，為了能夠延長裝置設備的使用壽命，需要進行合理化的防腐工作。

4.1 合理選材

在進行煉油化工作業中，對于裝置設備的選材要有合理性，需要選擇抗腐蝕性能較強的材料，在實際工作過程中，高溫氣體所產生的腐蝕因素會對金屬材料造成腐蝕現象，因此需要選擇抗輻射性能較強的金屬材料，并且對金屬材料內部要進行打磨、隔熱處理，從而減少高溫氣體對裝置的腐蝕影響。例如在進行反再生系統過程中會利用到高溫和低溫系統操作，減少由于高溫氣體對裝置內部的影響；在進行選材過程中要考慮到應用部位的不同，選擇合適的防腐耐磨材質，進而減少設備的腐蝕情況。目前使用最多的是含鉻率較高的金屬，DCC 裝置設備材料中的含鉻率不應小于18%，金屬中含鉻率越高，耐腐蝕性能越好，鉻鋼在使用過程中不僅能夠進行鑄造和壓延，而且還能夠制作無縫鋼管，其中使用最為廣泛為0Cr13，該類型的鉻鋼能夠在550℃的環境下進行工作，并且有強的耐腐蝕性，在DCC裝置設備中應用較為廣泛。

4.2 防腐涂層

對裝置設備易腐蝕部分進行防腐涂料涂層保護，可以有效減緩裝置設備的腐蝕情況。例如，換熱器管束的腐蝕可以采用防腐管板以及在管束內進行防腐涂料的防護，可以有效減少腐蝕程度，因為循環水對換熱管束所造成的腐蝕情況，裝置中不同部位應選擇不同的防腐涂層進行防護，可以有效減緩設備的防腐程度。

4.3 分餾塔頂注入緩蝕劑

DCC 裝置設備主要采用向油氣管中注入緩釋劑來減緩分餾塔頂油氣管線的腐蝕問題，注入緩釋劑的方法可以有效減緩管線腐蝕情況，同時可以向管線中注入酸性水進行洗滌工作，能夠有效減緩含酸物質對裝置內部的影響。以往所采用的丙炔醇類緩釋劑在使用過程中會產生大量毒性，已經不在符合我國發展國情，因此在選擇緩釋劑類型上一定要慎重，目前使用最多的是咪唑啉類緩釋劑，該緩釋劑的具有毒性小、穩定性好、無刺激性氣味等特點，能夠在DCC 裝置設備中發揮作用，增加裝置的防腐性質。因此在實際生產過程中，在開工之前或者停工之后需要向再生系統中加入緩釋劑進行洗滌，可以在很大程度上防止腐蝕介質的出現，減少設備殼體的應力腐蝕[3]。在停止生產時，應當將DCC 裝置設備內壁溫度降低煙氣酸露點溫度以下，否則會形成腐蝕環境，因此在采取蒸汽吹掃操作之后，需要添加相應的緩蝕劑進行處理。

4.4 工藝操作方面

在實際操作過程中要嚴格按照相關標準對裝置設備進行操作，可以實現裝置平穩操作，避免出現停工現象，在裝置設備運行過程中要保持裝置內氣壓正常，合理的操作規范能夠有效避免裝置設備在操作過程中出現大幅度波動的情況，從而減少因為工藝操作而導致裝置設備運行失常。如分餾塔出現分餾塔結鹽現象時需要采取在線洗塔措施，從而保證分餾塔的腐蝕情況減弱。加強工藝操作，根據不同部位的腐蝕情況，應當采取合理的防腐措施，才能有效提高DCC 裝置設備的抗腐蝕性。

4.5 強化腐蝕部位監測

在實際生產作業過程中，隨著生產時間的不斷增加，裝置內部的腐蝕情況會加重，因此在實際應用過程中，需要對裝置設備腐蝕部位進行定期監測，當檢測出腐蝕情況后，應當定期對其進行維護，對裝置設備部件進行測厚檢測，一旦超出檢測范圍，就需要及時進行維護或者更換部件，以防止安全事故的發生，制定相應的應急措施，可以將安全隱患控制在可控范圍之內。

5 結語

在煉油化工作業過程中，裝置的腐蝕情況會根據操作環境以及作用不同而存在明顯差異。由于煉油化工作業原料中含有多種腐蝕性物質，隨著操作周期的不斷延長，裝置內的腐蝕物質含量會逐漸增加，會加重裝置的腐蝕情況，從而嚴重影響裝置的生產狀況，影響企業經濟效益的增長。在實際生產過程中，應當加強裝置管理，當發現裝置出現腐蝕問題后，應當及時解決，避免發生安全事故，企業應當加強對裝置設備的腐蝕調查，通過分析引起裝置腐蝕因素，提出相應的治理和防護措施，進而提升提升裝置的運行能力。