轻烃储罐的腐蚀与防护知识

轻烃储罐的腐蚀与防护知识轻烃储罐的腐蚀与防护知识 1 概况概况 原油稳定装置原料是常减压和重整装置的初馏塔顶 c1 c5末 凝气 经过处理后主要产品为轻烃 副产品是高压瓦斯 其中 v300 和 v400 罐是储存处理后的液态烃 其液态烃送到乙烯做 原料 分离出的末凝气靠自身的压力送入高压瓦斯管网 来源于常减压和重整装置的初馏塔顶末凝气含有 hci h2s 和水 造成轻烃罐内壁金属表面腐 出现直径有 5mm 左右大小 不一的点蚀坑 原有的金属表面已经腐蚀没有 腐蚀率达到 0 5 1 毫米 年 3 年前采用 300 微米热喷铝防腐涂层已经腐蚀 没有 表面产生大量的灰白色铝的锈蚀物 2 腐蚀原因分析腐蚀原因分析 这两座罐使用于 1986 年 7 月 其主要条件见表一 其主要条件为其主要条件为 表一 罐号罐号 体体 积积 m3 设备规格设备规格 mm 内表内表 面积面积 m2 材材 质质 温度温度 压压 力力 mpa v300 40 2440 7315 35 67 4 16mnr 60 2 1 40 0 2 v400 100 3000 15010 25 157 5 16mnr 60 2 1 30 0 2 储存的介质中的 hci 来源于原油中含有的氯盐和水 氯盐 中的主要成分是 nacl mgcl2 cacl2 其中 nacl 约占 75 mgcl2约 占 15 cacl2约占 10 在原油加工时 当加热到 120 以上时 mgcl2和 cacl2即 开始水解生成 hci 其反应为 mgcl2 h2o mg oh 2 2hcl cacl2 h2o ca oh 2 2hcl 一般气相部位腐蚀较轻微 液相部位腐蚀严重 影响该部 位腐蚀的主要因素是原油中的盐水解后生成 hci 及 h2s 而引起 的 这些部位的腐蚀形态为碳钢表面的全面腐蚀 均匀减薄 从检查的情况看这些部位属于低温 hci h2s h2o 体系的 腐蚀 虽然在进入这两个罐前进行了脱硫 但是液化石油气中 含硫量在 0 118 2 5 易产生低温 hci h2s h2o 的腐蚀 2 1 腐蚀反应腐蚀反应 2 1 1 防腐层的腐蚀防腐层的腐蚀 在轻烃罐内其中 v300 v400 没有防腐 内壁表面原采用金属 热喷涂的方法 做 300 微米厚铝防腐层 采用 e44 环氧银粉漆做封 闭层 在大气中铝是耐蚀的的 甚至有 so2及 co2存在时影响 也很小 但附着在铝表面的污染物可能形成氧的浓差电池而产 生点蚀 铝在 ph4 11 的淡水中是很耐蚀的 但 ph 值小于 4 时出现酸性侵蚀 ph 大于 11 时出现碱性侵蚀 但是铝在盐酸 氢氟酸等介质中铝不稳定 当使用介质中含有 cl 时 使非晶态 的屏蔽层变薄 保护性能下降 腐蚀量加大生成厚的水化氧化 物膜 2 1 2 金属表面腐蚀金属表面腐蚀 hcl h2s 处于干态时 对金属无腐蚀 当罐中含水时 hcl 即溶于水中成盐酸 盐酸浓度可达 1 2 成为一个腐蚀性 十分强烈的 稀盐酸腐蚀环境 若有 h2s 存在 可对该部位的 腐蚀加速 硫化氢对钢的腐蚀 一般来说 温度增高则比常温 下腐蚀增加 在 hcl 和 h2s 相互促进构成循环腐蚀 反应如下 fe 2hcl fecl2 h2 fecl2 h2s fes hcl fe h2s fes h2 fes hcl fecl2 h2s 所以碳钢在 hci h2s h2o 的腐蚀体系中金属表面腐蚀是 很厉害的 3 材料的选择依据材料的选择依据 3 1 防腐材料的筛选防腐材料的筛选 通过对几种防腐材料的筛选 选用了钛纳米聚合物涂料 为了慎重起见采用了大连自控设备厂反应釜 材质为钛合金 型号为 gcf 在常减压装置采取一定量的常减压初顶汽油 采 用纳米聚合物涂料挂片进行了试验 试验情况见表二 试验情况试验情况 表二表二 序号序号 温温 度 度 压压 力力 mpa 时时 间间 h 介质介质 变化情况变化情况 1 100 0 1 0 15 144 2 常减 压初顶汽 油 表面没有变化 继续试验 2 150 1 144 2 常减 压初顶汽 油 表面没有变化 继续试验 3 250 3 2 144 常减 压初顶汽 油 表面颜色稍有变 化 但在 10 盐酸 浸泡 没有发现金属 腐蚀 注注 试验时间试验时间 144 小时按国家试验要求为小时按国家试验要求为 1 周期 周期 从试验的结果与在用轻烃罐使用条件相比 条件要苛刻得 多 所以说从试验的结果结合氢烃罐使用的情况 采用钛纳米 聚合物涂料对氢烃罐进行内壁防腐 方法是可靠的 3 使用效果与经济分析使用效果与经济分析 3 1 使用效果使用效果 使用 1 年以后开罐检查 防腐涂层整体性完好 涂层表面 有光泽 无起皮 起泡 龟裂 脱落等现象 防腐涂层表面没 有任何锈蚀产物