腐蚀监测技术

1、石化企业腐蚀监控技术四月二十二中油技术处 仪军腐蚀监测技术第1页1 腐蚀检监测目标 腐蚀监检测就是在开、停工过程中，利用各种仪器设备和分析方法，确定装置设备及管线在工艺介质环境中腐蚀情况，找出设备管线腐蚀类型，及时为车间管理者反馈设备腐蚀信息，从而采取有效办法减缓设备管线腐蚀，防止腐蚀事故发生。腐蚀监测技术第2页（1）判断设备腐蚀程度，了解设备腐蚀形态。 （2）监测腐蚀控制方法使用效果（如选材、工艺防腐等）。 （3）对设备管线腐蚀隐患进行预警。 （4）依据腐蚀类型，确定需要采取防腐办法。 （5）评价设备管道使用状态，预测设备管道使用寿命，做到预知维护。 （6）帮助制订设备管道检维修计划，降低设

2、备管线开口率和更换频次。 （7）为防腐科研提供详实资料和依据 所以，经过腐蚀监测，企业能够预防腐蚀事故发生，及时调整腐蚀控制方案，降低无须要腐蚀控制费用和设备维护费用，使企业取得最大经济效益和社会效益。通常腐蚀监测主要有以下几个目：腐蚀监测技术第3页2 炼油厂惯用腐蚀检测技术 腐蚀监检测方法种类繁多，按腐蚀结果是否直接取得能够分为直接监测和间接监测两种。可直接得到一个腐蚀结果（如腐蚀失重、腐蚀电流等）腐蚀监测称为直接监测，不然为间接监测。直接腐蚀监测技术包含腐蚀挂片、电阻探针、线性极化电阻探针、电感探针、超声导波等；间接腐蚀监测技术包含超声波检测（测厚）、射线照片、红外线温度分布图、化学分析等

3、。炼油厂常采取腐蚀监检测方法有定点测厚、腐蚀监测探针、腐蚀介质分析、腐蚀产物分析、装置停工腐蚀调查、容器腐蚀挂片、超声导波检测、氢通量检测等。因为炼油厂工艺介质环境比较复杂，单纯采取某一个腐蚀监测方法普通不能实现对设备管道腐蚀状态全方面掌握，要取得良好腐蚀监测效果，必须制订对应腐蚀监测方案。通常一个腐蚀监测方案包含腐蚀监测位置、腐蚀监测方法、腐蚀监测频率确实定、腐蚀数据处理等几个方面。 腐蚀监测技术第4页2.1 超声波测厚检测 超声波测厚检测是一个无损检测，是当前最普遍、最广泛、最直接设备、管线厚度检测方法，它能够直接反应设备管线实际厚度值，用以判断设备管线使用情况。伴随仪器更新换代，超声波测

4、厚应用愈加广泛，测厚温度由原来低温（60）扩展为现在高温（500以下），检测精度及准确性也愈加可靠，即使监测表面带有漆皮、修层和腐蚀坑，通常不打磨也能测量。如今已成为各石化行业主要腐蚀监测伎俩。腐蚀监测技术第5页腐蚀监测技术第6页超声波测厚可分为：普通测量法、准确测量法、连续测量法、网格测量法。普通测量方法： 在一点处用探头进行两次测厚，在两次测量中探头分割面要互为90，取较小值为被测工件厚度值。 30mm多点测量法：当测量值不稳定时，以一个测定点为中心，在直径约30mm圆内进行屡次测量，取最小值为被测工件厚度值。准确测量法：在要求测量点周围增加测量数目，厚度改变用等厚线表示。连续测量法：用单

5、点测量法沿指定路线连续测量，间隔小于5mm。 网格测量法：在指定区域划上网格，按点测厚统计。此方法在高压设备、不锈钢衬里腐蚀监测中广泛使用。腐蚀监测技术第7页 超声波测厚布点标准能够按部位要求进行布点、按工艺结构进行布点。详细到某一装置和设备要按装置设备年限、温度、结构、材质、介质与流速、腐蚀类型详细布点，对于主要部位能够采取定点定人定时进行测厚，普通部位能够采取随机定时动态测厚。腐蚀监测技术第8页管线测厚不一样部位布点图腐蚀监测技术第9页2.2 腐蚀挂片监测 腐蚀挂片检测是一个有损检测，主要是在某一装置设备腐蚀严重部位安装在线腐蚀挂片探针，在一段时期内检测该设备管线均匀腐蚀情况。含有操作简单

6、，数据可靠性高等特点，也可作为设备和管道选材主要依据。它能够同时对几个材料进行试验，定量地测量出材料在工业介质环境中腐蚀速度。缺点是腐蚀挂片监测操作周期稍长，所测得数据为装置设备在一段时间内平均腐蚀速度，不能反应设备在某一点腐蚀速度，所以无法用于实时在线分析。腐蚀挂片监测数据主要用于设备选材和监测工艺防腐办法应用效果，也可作为其它腐蚀监测数据比较基础。腐蚀监测技术第10页 腐蚀挂片检测又分为在线挂片检测和检修挂片检测 在线挂片检测是在装置不停工情况，对某一设备及管线在线检测，偏重于管线检测。依据装置腐蚀情况在设备及管线易腐蚀部位进行检测。适合用于装置任何部位，对温度和压力适应性强，对设备及管线

7、介质适应性较强。检测时间比较灵活，能够是一个月，也可几个月。腐蚀监测技术第11页在线监测挂片碳钢及不锈钢腐蚀形貌腐蚀监测技术第12页 容器挂片检测是在装置停工时挂入，下一周期停工时取出，考查整个开工周期腐蚀情况，能够比较真实反应一周期设备腐蚀情况，主要用于容器和塔器检测。腐蚀监测技术第13页容器挂片处理后挂片形貌腐蚀监测技术第14页2.3 在线探针监测 在线探针监测又分为电阻探针、电感探针、线性极化探针检测这些检测是挂片检测补充，能够大大缩短检测时间。电阻探针反应时间为1小时左右，电感探针反应时间是10分钟左右，线性极化探针反应时间几分钟。但应用范围不一样，电阻探针和电感探针能够适合用于任何介

8、质和任何温度，线性极化探针只能用于水系介质和低温情况。这些探针因为采取了线路传输，能够进行远距离传输，进行网络监测。因为检测时间缩短，能够瞬时检测介质腐蚀情况，而且时时了解腐蚀状态，也能够在评价药剂方面发挥较大检测任务。腐蚀监测技术第15页现场安装在线探针照片腐蚀监测技术第16页厂内局域网厂内终端厂内终端一蒸馏监控机 数据管理服务器厂内终端探针阀门管线信号+电源线探针阀门管线信号+电源线总线转换器二蒸馏监控机其它装置在线探针多点示意图腐蚀监测技术第17页2.4 红外成像检测 红外成像监测是经过探测器测出物体表面辐射能，依据物体辐射率，得到物体绝对温度，从而实现物体温度分布测量。经过对温度分布结

9、果分析，找出温度异常部位，总结出被监测设备运行状态。主要用于监测诊疗催化再生器、沉降器、加氢反应器、铂重整反应器、加热炉、蒸汽管线、烟气管道、空冷偏流等设备故障，评价衬里损伤和保温效果。预测设备运转情况，同时能够指导检修，增加检测预知度。腐蚀监测技术第18页某炼油厂催化循环斜管温度分布情况腐蚀监测技术第19页换热器管束红外监测图腐蚀监测技术第20页2.5 污水分析检测 炼油厂加工过程中会出现大量含硫污水、含油污水，这些污水中含有装置腐蚀产物，经过分析污水中这些腐蚀产物，预知和预测装置及设备腐蚀情况。水分析主要用于监测装置低温部位腐蚀情况，常规分析项目有总铁、Cl-、pH、S2-、氨氮等，总铁反

10、应是采样点以前设备管线总体腐蚀产物，总铁含量大小能够直接预测设备腐蚀情况。Cl-、S2-、氨氮分析可知设备中存在多少腐蚀性介质，依据腐蚀性介质多少来调整工艺防腐和材料防腐防护办法。PH值是表征污水酸碱度，是判断腐蚀直接伎俩。腐蚀监测技术第21页常减压含硫污水分析数据腐蚀监测技术第22页2.6 垢样分析检测 炼油厂加工过程中会出现大量腐蚀垢物，这些腐蚀垢物是腐蚀积累产生，分析垢物组成能够了解局部区域腐蚀性介质淤积程度，也可反应、掌握设备腐蚀程度。尤其是对于动设备、冷换设备垢样分析，能够研究他们腐蚀情况。腐蚀监测技术第23页腐蚀监测技术第24页2.7 超声导波检测 超声导波是一个无损检测方式，原理

11、是有传感器发射导波，导波沿固定界面进行扫描，依据扫描情况，反应管线表面缺点情况（包含内表面和外表面），判断管线腐蚀情况。特点是扫面范围宽，对比于测厚点检测，导波能够实现面检测，检测距离较长，尤其用于系统和公用管线检测。腐蚀监测技术第25页超声导波监测结果示意图腐蚀监测技术第26页2.8 原料及馏分油腐蚀性介质分析 伴随原油劣质化和原油品种多样化，原油调和已经是炼油企业必须进行伎俩。而调和后原油中腐蚀性介质分析能够帮助加工企业制订合理腐蚀防护方案。馏分油中腐蚀性介质分析能够指导二次加工装置及深加工装置制订合理加工工艺和防腐方案。原料及馏分油分析有酸值、硫化物、氯化物、氮化物、水分等。经过分析原料

12、中这些腐蚀性介质，结合含硫污水分析及探针检测能够确定需要采取防护办法。腐蚀监测技术第27页2.9 烟气露点检测 炼油企业加热方式普通采取燃料燃烧方式，燃料中存在少许硫化物，硫化物在燃烧过程中会产生单质硫、二氧化硫、三氧化硫等酸性气，伴随温度降低，这些酸性气与其它介质凝结，形成酸性极强腐蚀性介质，对设备造成腐蚀。基于此点能够对加热炉露点进行检测，控制加热炉排烟温度。即能够取得极高热效率，节约能源，又可避开露点腐蚀设备。检测部位要求普通在170以上，400以下。腐蚀监测技术第28页2.10 催化烟气粉尘检测 催化烟气中含有少许因催化剂磨损变小和催化剂碰撞破碎情况，这些细小催化剂随烟气进入后路，影响

13、旋分及烟机正常运行。催化烟气粉尘检测是采取等速采样原理，尽可能反应烟气中真实粉尘浓度，指导调整催化旋分系统运行，检测催化剂跑损情况。还能够分析粉尘粒径分布，了解烟气中催化剂大小，保护烟机正常运行。腐蚀监测技术第29页2.11 氢通量检测 氢通量是指单位钢表面积、单位时间内氢渗透量。氢通量是一个非插入式在管线设备表面无损腐蚀测量评定方法，能够预计工艺介质对管线腐蚀程度。在石油化工中，因为工艺介质尤其是高硫高酸油对钢铁管线腐蚀产生了大量氢离子，氢离子作为腐蚀产物在钢内表面形成，而且氢离子含有极高活性，经过钢管由内表面渗透到外表面，在管道外表面氢离子结合形成氢分子形成气泡释放到大气中。管道外壁氢分子

14、形成与管道内壁氢离子形成呈正比，也就是说管道外壁氢分子和管道内壁腐蚀速度呈正比，由此经过检测设备管线表面氢通量来判断设备管线腐蚀情况。腐蚀监测技术第30页3 腐蚀检测方案制订 因为炼油厂工艺介质环境比较复杂，单纯采取某一个腐蚀监测方法普通不能实现对设备管道腐蚀状态全方面掌握，要取得良好腐蚀监测效果，必须制订对应腐蚀监测方案。经过对某一套装置和某一个设备运行情况分析，确定腐蚀检测方案，以到达装置和设备整体防护效果。腐蚀监测方案包含腐蚀监测位置、腐蚀监测方法、腐蚀监测频率、腐蚀检测数据分析整理等。 腐蚀监测技术第31页3.1 腐蚀检测位置 腐蚀监测位置确实定直接决定着腐蚀监测效果好坏。普通来说，对

15、设备管道真正造成威胁是局部腐蚀，所以怎样监测到设备管道腐蚀相对严重部位，即腐蚀监测位置选择就显得十分主要。这些部位伴随设备管道工艺条件、材质、结构等不一样而改变，通常需要注意以下几个腐蚀严重部位： 腐蚀监测技术第32页有水凝结部位，尤其是水凝结开始部位，比如常减压 塔顶冷凝冷却系统空冷器出口及水冷器出入口。 腐蚀介质被浓缩部位，如循环冷却水系统，机泵设备设备管道高湍流区域，如管道弯头等。 高温高压腐蚀严重部位。 事故发生频繁设备管道。 下个检修周期计划备换设备、管道。 腐蚀监测技术第33页3.2 腐蚀监测方法确定在现实生产过程中，采取单一腐蚀监测方法不能满足用户要求，通常需要同时采取各种方法才

16、能取得比较准确可靠腐蚀监测信息。比如，电阻探针腐蚀监测数据通常需要用腐蚀挂片数据进行校正，以预防因为探头污染等原因造成数据偏差。另外，工艺介质分析和腐蚀产物分析也十分主要，能够反应出腐蚀发生主要原因和腐蚀情况，与腐蚀监测数据相关联后，这些数据能够用于显示预测可能发生腐蚀及腐蚀程度。 腐蚀监测技术第34页3.3 腐蚀监测频率确定腐蚀监测能够周期性进行，也能够连续性进行，其监测频率由腐蚀监测方法、被监测部位腐蚀程度及腐蚀监测费用三方面确定。腐蚀监测方法决定着腐蚀速度响应时间，如腐蚀挂片通常需要一个月以上监测周期，而电阻探针监测周期能够缩短到几天甚至几小时。另外，被监测部位腐蚀加重时应加大腐蚀监测频

17、率，而腐蚀比较轻微部位其监测频率应对应降低。腐蚀监测费用对于炼油厂来说也十分主要，过于频繁地采取高成本腐蚀监测方法，其费用是相当巨大。在当前阶段，连续性在线腐蚀监测费用比周期性腐蚀监测费用高，所以，炼油厂多采取后一个方法，而且在允许情况下尽可能降低监测频率。 腐蚀监测技术第35页3.4 腐蚀检测数据分析整理 炼油厂设备腐蚀监测都积累了大量数据，为了加强数据管理，能够采取专业分析软件进行数据处理，从而取代了传统对数据进行手工统计存档方法，不但方便了数据整理，充分发挥腐蚀数据作用，而且能够保留大量腐蚀检测数据，为今后腐蚀防护提供帮助。比如设备管理档案系统、管道测厚管理系统、工艺防腐分析软件等。 腐

18、蚀监测技术第36页实 际 案 例腐蚀监测技术第37页4 焦化装置腐蚀监测方案 延迟焦化装置是对渣油采取热裂化形式进行分解，加工过程中表现出特有腐蚀类型和腐蚀部位。所以必须采取一定伎俩和方法对设备和管道腐蚀情况进行在线或离线监测、检测、分析，掌握腐蚀程度和发展趋势，从而有针对性地制订对应防范办法或采取必要防护伎俩，到达控制、防止安全事故发生目标。腐蚀监测技术第38页4.1 定点测厚 运行期间超声波定时定点测厚是延迟焦化装置腐蚀监检测最主要、也是掌握装置腐蚀情况最直观方法，其主要测厚选点部位见表。腐蚀监测技术第39页测厚部位 监测频次备注 焦化炉对流段炉管至分馏塔 1次/年1.定点测厚部位可采取活

19、动保温套 2.测厚选点应依据腐蚀趋势进行适时增加或删减；测厚频次也应作对应调整； 3.其它部位可参考中石化“加工高含硫原油装置设备及管道测厚管理要求”依据本企业特点进行。 焦炭塔顶大油气线 1次/年分馏塔顶封头和底封头 1次/年分馏塔顶空冷器、冷却器壳体及出入口短节 1次/年分馏塔顶挥发线及回流线 2次/年分馏塔顶回流罐壳体和底部含硫污水出口管道 1次/年分馏塔底和蜡油段高温重油管道（温度高于240）1次/年辐射泵出入口 2次/年高温重油泵出入口 2次/年高温换热器出入口短节以及串联换热器连接管（温度高于240） 1次/年蜡油过滤器 1次/年表 延迟焦化装置定点测厚重点部位腐蚀监测技术第40页延迟焦化装置腐蚀监测部位及探针类型见表。监测部位探针类型监测频次备注分馏塔顶空冷器出入口管道挂片探针1次/周期依据加工原料及温度情况分馏塔顶循环线在线高温电阻探针或挂片探针1次/2月加热炉外壁及炉管红外成像监测1次/6月焦化原料线氢