延遲焦化腐蝕與防護(hù)-課件

延遲焦化裝置腐蝕與防護(hù)延遲焦化裝置腐蝕與防護(hù)一、腐蝕基礎(chǔ)知識(shí)1腐蝕的定義

腐蝕：材料與周圍的環(huán)境發(fā)生作用產(chǎn)生的破壞或變質(zhì)。

材料—金屬材料與非金屬材料環(huán)境—液體環(huán)境、氣體環(huán)境、固體環(huán)境、混合環(huán)境破壞—減薄、開(kāi)裂、穿孔、變形等變質(zhì)—變色、變脆、強(qiáng)度下降、性能改變等一、腐蝕基礎(chǔ)知識(shí)1腐蝕的定義2金屬腐蝕的根源(1)腐蝕產(chǎn)生的原因

從熱力學(xué)的觀點(diǎn)看，絕大多數(shù)金屬都具有與周圍介質(zhì)發(fā)生作用而轉(zhuǎn)入氧化狀態(tài)（離子狀態(tài)）的傾向，這一過(guò)程就是腐蝕。腐蝕過(guò)程是金屬由熱力學(xué)不穩(wěn)定的單質(zhì)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃W(xué)穩(wěn)定的化合物狀態(tài)的過(guò)程，是一種自發(fā)的過(guò)程。因此，金屬的熱力學(xué)不穩(wěn)定性是其腐蝕的根源。金屬是否發(fā)生腐蝕的判據(jù)：金屬→氧化物ΔG=G產(chǎn)-G反ΔG＞0過(guò)程不能自發(fā)進(jìn)行，不腐蝕ΔG＜0過(guò)程能自發(fā)進(jìn)行，腐蝕2金屬腐蝕的根源(2)腐蝕的類型按腐蝕機(jī)理分類：化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕和物理腐蝕①化學(xué)腐蝕：金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的破壞。特點(diǎn)：非電解質(zhì)中的氧化劑直接與金屬表面的原子相互作用，形成腐蝕產(chǎn)物。②電化學(xué)腐蝕：金屬表面與離子導(dǎo)電的介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)作用而產(chǎn)生的破壞。特點(diǎn)：至少包含一個(gè)陽(yáng)極反應(yīng)和一個(gè)陰極反應(yīng)，陽(yáng)極反應(yīng)和陰極反應(yīng)分別在不同的區(qū)域獨(dú)立進(jìn)行，并以流過(guò)金屬內(nèi)部的電流和介質(zhì)中的離子流聯(lián)系在一起。③物理腐蝕：金屬由于物理溶解作用而引起的破壞。三種類型的腐蝕中，電化學(xué)腐蝕最常見(jiàn)。(2)腐蝕的類型按照腐蝕環(huán)境分類：腐蝕可分為介質(zhì)腐蝕、大氣腐蝕、海水腐蝕、土壤腐蝕等；按照引起腐蝕的介質(zhì)分類：腐蝕可分為硫腐蝕、氯腐蝕、環(huán)烷酸腐蝕、氫腐蝕、氧腐蝕等。

按照腐蝕環(huán)境分類：腐蝕可分為介質(zhì)腐蝕、大氣腐蝕、海水腐蝕、土按照腐蝕破壞的特征分類：腐蝕可分為全面腐蝕和局部腐蝕。全面腐蝕：腐蝕分布在整個(gè)金屬表面上，均勻腐蝕或不均勻；局部腐蝕：腐蝕主要集中于金屬表面某一區(qū)域，而其它區(qū)域則幾乎不腐蝕。

應(yīng)力腐蝕破裂：在拉應(yīng)力和某種特定腐蝕介質(zhì)的共同作用下引起的材料破裂。

小孔腐蝕：在金屬表面上產(chǎn)生小孔的一種局部腐蝕，腐蝕主要集中在某些活性點(diǎn)上，并向金屬內(nèi)部深處發(fā)展。

晶間腐蝕：由于晶界的雜質(zhì)或由于晶界區(qū)某一合金元素的增加或減少，導(dǎo)致腐蝕發(fā)生在晶粒邊界上，并沿著晶界向縱深處發(fā)展。

電偶腐蝕：當(dāng)兩種相互接觸的不同金屬浸在電解質(zhì)溶液中時(shí)，由于電極電位不同而引起電位較負(fù)的金屬腐蝕加劇的現(xiàn)象。按照腐蝕破壞的特征分類：腐蝕可分為全面腐蝕和局部腐蝕。

選擇性腐蝕：合金中的某一組分由于腐蝕優(yōu)先溶解到電解質(zhì)溶液中去，從而造成另一組分富集于金屬表面的腐蝕現(xiàn)象。

氫損傷：在某些介質(zhì)中，因腐蝕或其它原因產(chǎn)生的氫原子滲入金屬內(nèi)部對(duì)金屬造成破壞。通常為氫鼓泡、氫脆、氫致開(kāi)裂、表面脫碳?xì)涓g。

縫隙腐蝕：由于微小縫隙的存在所造成的縫隙部位的金屬遭受腐蝕的現(xiàn)象。磨損腐蝕：由于腐蝕和磨損的聯(lián)合作用，造成金屬腐蝕加快的現(xiàn)象。氣蝕：液流在低壓區(qū)中析出的氣體在高壓區(qū)重新消失并產(chǎn)生空位，空位圍的液體以極高的速度填補(bǔ)空位，由此造成對(duì)金屬表面產(chǎn)生沖蝕的現(xiàn)象。垢下腐蝕：由于金屬表面局部區(qū)域的垢物附著，造成垢物下面金屬腐蝕的現(xiàn)象。又稱沉積腐蝕。

選擇性腐蝕：合金中的某一組分由于腐蝕優(yōu)(3)腐蝕類型的幾點(diǎn)說(shuō)明腐蝕電池的形成是金屬產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕的根本原因。同一介質(zhì)不同金屬（電偶電池）同一金屬介質(zhì)成分不同（濃差電池）同一介質(zhì)同一金屬的不同部位（腐蝕微電池）腐蝕電池(3)腐蝕類型的幾點(diǎn)說(shuō)明同一介質(zhì)同一金屬同一介質(zhì)腐蝕電池濃差電池腐蝕縫隙腐蝕垢下腐蝕點(diǎn)、孔蝕微電池腐蝕全面腐蝕晶間（界）腐蝕選擇性腐蝕濃差電池腐蝕縫隙腐蝕垢下腐蝕點(diǎn)、孔蝕微電池腐蝕全面腐蝕晶間（氫損傷：腐蝕反應(yīng)或臨氫介質(zhì)分解產(chǎn)生的氫進(jìn)入金屬后，會(huì)對(duì)金屬材料產(chǎn)生一系列的破壞（損傷），常見(jiàn)的形式有：氫鼓泡：進(jìn)入金屬內(nèi)部的初生態(tài)氫結(jié)合成氫分子，產(chǎn)生巨大的內(nèi)壓，造成金屬局部分層并產(chǎn)生鼓起的現(xiàn)象。氫脆金屬內(nèi)部由于氫的進(jìn)入而使得金屬材料變脆、韌性和抗拉強(qiáng)度下降的現(xiàn)象。表面脫碳：滲入金屬表面的氫與金屬表面的滲碳體發(fā)生反應(yīng)生成甲烷，使得鋼表面滲碳體減少，導(dǎo)致金屬表面硬度和疲勞極限降低的現(xiàn)象。氫腐蝕：滲入金屬內(nèi)部的氫與滲碳體反應(yīng)生成甲烷，由于甲烷的低擴(kuò)散能力，隨反應(yīng)的進(jìn)行不斷積聚，形成局部高壓，導(dǎo)致材料發(fā)生開(kāi)裂破壞的現(xiàn)象。氫致開(kāi)裂：金屬內(nèi)部不同層面上沿扎制方向產(chǎn)生的裂紋相互連接，形成階梯狀的裂紋。又稱誘發(fā)階梯裂紋。氫損傷：腐蝕反應(yīng)或臨氫介質(zhì)分解產(chǎn)生的氫進(jìn)入金屬后，會(huì)對(duì)金屬材濕H2O環(huán)境中，鋼材還可能發(fā)生硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂和應(yīng)力導(dǎo)向氫致開(kāi)裂。硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(SSCC)

：濕H2O環(huán)境中，腐蝕產(chǎn)生的原子態(tài)氫滲入鋼的內(nèi)部，固溶于金屬的晶格中，使鋼的脆性增加，在拉應(yīng)力（外部或殘余）的作用下形成的開(kāi)裂。應(yīng)力導(dǎo)向氫致開(kāi)裂(SOHIC)

：在應(yīng)力的引導(dǎo)下，夾雜物或缺陷處因氫的聚集產(chǎn)生的裂紋沿著垂直于應(yīng)力的方向（鋼板的厚度方向）發(fā)展導(dǎo)致的開(kāi)裂。濕H2O環(huán)境中，鋼材還可能發(fā)生硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂和應(yīng)力導(dǎo)向氫

全面腐蝕

全面腐蝕+局部減薄爆破

應(yīng)力腐蝕破裂（碳鋼蒸汽線堿脆）

應(yīng)力腐蝕破裂（3RE60雙相不銹鋼的氯脆）應(yīng)力腐蝕破裂

點(diǎn)、孔蝕

晶間腐蝕

電偶腐蝕

沖刷腐蝕穿孔電偶腐蝕

氣蝕全面腐蝕+沖蝕全面腐蝕+沖蝕煙氣露點(diǎn)腐蝕煙氣露點(diǎn)腐蝕晶間型應(yīng)力腐蝕裂紋宏觀照片（左）微觀照片(右）晶間型應(yīng)力腐蝕裂紋延遲焦化腐蝕與防護(hù)--課件氫鼓泡（HB）氫致開(kāi)裂也稱氫誘發(fā)階梯裂紋（HIC）氫鼓泡（HB）氫致開(kāi)裂也稱氫誘發(fā)階梯裂紋（HIC）硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SSCC）應(yīng)力導(dǎo)向氫致開(kāi)裂（SOHIC）硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SSCC）應(yīng)力導(dǎo)向氫致開(kāi)裂（S(4)金屬腐蝕速度的表示方法（均勻腐蝕）

質(zhì)量表示法：?jiǎn)挝粫r(shí)間單位金屬表面積上金屬質(zhì)量的變化。有減重表示法和增重表示法,常用的單位有g(shù)/m2?h,mg/dm2?h等。深度表示法：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)金屬厚度的減少。常用單位：mm/a(每年毫米)、ipy(每年英寸)等。電流密度表示法：金屬單位面積上流過(guò)的陽(yáng)極電流的大小。常用的單位有A/m2、mA/cm2、A/cm2等。

(4)金屬腐蝕速度的表示方法（均勻腐蝕）

常用腐蝕速度單位的換算因子

1inch=1000mil1mil=0.0254mm常用

均勻腐蝕的十級(jí)標(biāo)準(zhǔn)均勻腐蝕的十級(jí)標(biāo)準(zhǔn)均勻腐蝕的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)均勻腐蝕的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(5)影響金屬腐蝕的因素

金屬材料的因素：

金屬的化學(xué)穩(wěn)定性合金成分金相組織與熱處理狀態(tài)金屬表面狀態(tài)變形及應(yīng)力狀態(tài)

環(huán)境因素：介質(zhì)pH值介質(zhì)的成分及濃度介質(zhì)的溫度、壓力介質(zhì)的流動(dòng)狀態(tài)電偶作用環(huán)境細(xì)節(jié)和可能的變化(5)影響金屬腐蝕的因素3常用的腐蝕控制手段

盡管腐蝕過(guò)程是不可避免的，但從動(dòng)力學(xué)的角度，可采用各種手段對(duì)腐蝕進(jìn)行控制。根據(jù)腐蝕過(guò)程的電化學(xué)理論，腐蝕速度的大小可以用腐蝕電流（密度）來(lái)表示，根據(jù)歐姆定律:I=ΔE/RΔE—腐蝕電池的電位差，即腐蝕反應(yīng)推動(dòng)力

R—腐蝕反應(yīng)（過(guò)程）阻力

只要使ΔE減小、R增大就可以使I降低。3常用的腐蝕控制手段(1)腐蝕控制措施

合理選材陰極保護(hù)陽(yáng)極保護(hù)介質(zhì)處理添加緩蝕劑金屬表面覆蓋層防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝流程改進(jìn)(1)腐蝕控制措施①合理選用耐蝕材料：根據(jù)不同的介質(zhì)環(huán)境和使用條件，選用合適的金屬材料和非金屬材料，腐蝕速率在允許的范圍之內(nèi)；②陰極保護(hù)：利用金屬電化學(xué)腐蝕原理，將被保護(hù)金屬設(shè)備進(jìn)行外加陰極極化，以降低或防止金屬的腐蝕。常用的有外加電流陰極保護(hù)和犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)；③陽(yáng)極極化：對(duì)于鈍化溶液和易鈍化金屬組成的腐蝕體系，采用外加陽(yáng)極電流的方法使被保護(hù)金屬設(shè)備進(jìn)行陽(yáng)極鈍化，以降低金屬的腐蝕；④介質(zhì)處理：去除介質(zhì)中促進(jìn)腐蝕的有害成分、調(diào)節(jié)pH、濕度等方法達(dá)到降低腐蝕。①合理選用耐蝕材料：根據(jù)不同的介質(zhì)環(huán)境和使用條件，選用合適的⑤添加緩蝕劑：往介質(zhì)中添加少量能阻止或減緩金屬腐蝕的物質(zhì)以保護(hù)金屬；

⑥金屬表面覆蓋層：在金屬表面噴、襯、滲、鍍、涂上一層耐蝕性較好的金屬或非金屬物質(zhì)，以及將金屬進(jìn)行氧化、磷化處理，使被保護(hù)金屬表面與介質(zhì)機(jī)械隔離來(lái)減緩金屬的腐蝕；

⑦防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：采用合理的結(jié)構(gòu)形式，避免因腐蝕介質(zhì)的沖刷、沉積、滯留、異種金屬的接觸等原因造成金屬的腐蝕；

⑧工藝操作改進(jìn)：通過(guò)改變工藝操作參數(shù)、以及改變介質(zhì)的流向、流速等方法，達(dá)到減緩金屬腐蝕的目的。⑤添加緩蝕劑：往介質(zhì)中添加少量能阻止或減緩金屬腐蝕的物質(zhì)以保焦化原料中的腐蝕介質(zhì)焦化裝置加工含硫原油和劣質(zhì)原油的傾向加大，原料中腐蝕性物質(zhì)的含量和種類增加，腐蝕情況復(fù)雜。焦化原料中的腐蝕性物質(zhì)主要為各種形態(tài)的硫化物（主要腐蝕介質(zhì)）、氮化物、氯化物、有機(jī)酸等，這些腐蝕性物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生各種類型的腐蝕。焦化原料中的硫含量往往比原油中的硫含量高得多。二、焦化裝置設(shè)備防腐焦化原料中的腐蝕介質(zhì)二、焦化裝置設(shè)備防腐幾種原油的酸值及其硫、鹽、重金屬含量幾種原油的酸值及其硫、鹽、重金屬含量幾種原油的酸值及其硫、鹽、重金屬含量（續(xù)1）幾種原油的酸值及其硫、鹽、重金屬含量（續(xù)1）幾種原油的酸值及其硫、鹽、重金屬含量（續(xù)2）幾種原油的酸值及其硫、鹽、重金屬含量（續(xù)2）某120萬(wàn)噸/年焦化裝置硫分布及硫平衡情況某120萬(wàn)噸/年焦化裝置硫分布及硫平衡情況①硫：以有機(jī)硫的形式存在于原料中，經(jīng)焦化反應(yīng)后一部分轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)硫（H2S），存在于焦化干氣中，少量存在于焦化汽油和液態(tài)烴中，各種形態(tài)的有機(jī)硫分別存在于汽油、柴油、液態(tài)烴、輕蠟油、重蠟油、焦炭等產(chǎn)品中；②氮：以有機(jī)氮的形式存在于原料中，經(jīng)焦化反應(yīng)后一部分轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)氮（H3N），極少部分轉(zhuǎn)化為HCN，出現(xiàn)在分餾塔頂系統(tǒng)和吸收、穩(wěn)定系統(tǒng)；③氯：以有機(jī)氯的形式存在于原料中，經(jīng)焦化反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)氯（HCl），注水中也會(huì)帶入氯化物，經(jīng)高溫水解作用生成HCl，出現(xiàn)在分餾塔頂系統(tǒng)和吸收、穩(wěn)定系統(tǒng)；④有機(jī)酸：主要以環(huán)烷酸的形式存在于原料中，經(jīng)焦化反應(yīng)后部分分解，殘留的環(huán)烷酸存在于重質(zhì)餾分油中。①硫：以有機(jī)硫的形式存在于原料中，經(jīng)焦化反應(yīng)后一部分轉(zhuǎn)化為2焦化裝置存在的腐蝕類型腐蝕介質(zhì)（種類、含量、狀態(tài)）腐蝕類型的判斷環(huán)境條件（溫度、壓力、干濕情況）使用的材料（成分、組織、熱處理狀態(tài)）根據(jù)焦化原料中所含有的腐蝕性物質(zhì)、生產(chǎn)工藝、設(shè)備及管道所使用的材料來(lái)分析，焦化裝置大致存在以硫腐蝕為主的下列各種腐蝕類型：

S―H2S―RSH型腐蝕（高溫）

S―H2S―RSH―RCOOH型腐蝕（高溫）

H2S―HCl―NH3―H2O型腐蝕（低溫）

H2S―HCN―HCl―H2O（濕H2S）型腐蝕（低溫）高溫氧化和硫化腐蝕（輻射爐管）煙氣的低溫露點(diǎn)腐蝕（對(duì)流爐管、熱管）2焦化裝置存在的腐蝕類型(1)高溫S―H2S―RSH型腐蝕發(fā)生部位：焦炭塔內(nèi)壁、焦炭塔頂大油氣線、加熱爐爐管內(nèi)壁、爐出口至焦炭塔管線及其相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備；腐蝕形態(tài)：高溫硫化物的全面腐蝕。焦炭塔的中、下部塔內(nèi)壁通常附有一層牢固而致密的焦碳保護(hù)層，隔離了腐蝕介質(zhì)，一般情況腐蝕不重；焦炭塔頂部、焦炭塔上部泡沫段及氣液相交界部位、加熱爐輻射管內(nèi)壁、爐出口至焦炭塔管線及其相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備等部位由于溫度較高，因?yàn)楦邷亓蚧锏淖饔枚煌潭鹊母g，使用的材料不同，原料中硫含量不同，其腐蝕的速度也差別較大。高壓水的過(guò)度沖刷會(huì)造成塔壁腐蝕的加劇；塔外壁焊有立柱加強(qiáng)或保溫不好的部位，由于冷凝作用形成了H2S―HCl―NH3―H2O型腐蝕介質(zhì)，腐蝕最為嚴(yán)重。(1)高溫S―H2S―RSH型腐蝕我國(guó)某煉油廠碳鋼焦炭塔的腐蝕情況（1982）我國(guó)某煉油廠碳鋼焦炭塔的腐蝕情況（1982）我國(guó)部分煉油廠碳鋼焦炭塔的腐蝕狀況（1995）我國(guó)部分煉油廠碳鋼焦炭塔的腐蝕狀況（1995）(2)高溫S―H2S―RSH―RCOOH型腐蝕腐蝕部位：加熱爐輻射管內(nèi)壁、爐出口至焦炭塔管線、焦炭塔頂油氣線、分餾塔集油箱及塔底部位、分餾塔的高溫重油抽出線、輸送泵及其相關(guān)管線；腐蝕形態(tài)：表現(xiàn)為高溫硫和環(huán)烷酸的協(xié)同腐蝕，以非均勻全面減薄和尖銳孔洞及銳邊腐蝕溝槽的形貌出現(xiàn)。尤其是分餾塔的集油箱部位，仍以高溫硫腐蝕為主。(2)高溫S―H2S―RSH―RCOOH型腐蝕(3)低溫H2S―HCl―NH3―H2O型腐蝕腐蝕部位：分餾塔頂部塔壁及塔盤(pán)、塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)和塔頂循環(huán)系統(tǒng)；腐蝕形態(tài)：碳鋼為非均勻全面腐蝕、坑腐蝕、垢下腐蝕；不銹鋼為點(diǎn)腐蝕。原料中的硫化物、氮化物、氯化物經(jīng)過(guò)裂解或高溫水解，分別生成H2S、NH3

和HCl，由于NH3的中和作用緩解了H2S、HCl的均勻腐蝕，但促進(jìn)了點(diǎn)蝕、坑蝕、垢下腐蝕等局部腐蝕。NH3

與HCl作用生成NH4Cl，在溫度低、流速低的部位造成設(shè)備、管線的堵塞，垢下腐蝕和磨損腐蝕加劇，尤其是分餾塔頂循環(huán)線，常常由于銨鹽的結(jié)晶造成堵塞，常常由于腐蝕而減薄甚至穿孔。直接加工重質(zhì)原油的焦化裝置，其分餾塔頂系統(tǒng)將產(chǎn)生HCl―H2S型腐蝕，系統(tǒng)將產(chǎn)生全面腐蝕，類似于常減壓裝置常壓塔頂系統(tǒng)的腐蝕。(3)低溫H2S―HCl―NH3―H2O型腐蝕分餾塔頂循入口塔盤(pán)腐蝕全面腐蝕+坑點(diǎn)腐蝕蝕坑直徑1.5～2mm，最深0.8mm

分餾塔頂循入口塔盤(pán)腐蝕勝利煉油廠焦化分餾塔塔頂冷凝水分析勝利煉油廠焦化分餾塔塔頂冷凝水分析(4)低溫H2S―HCN―HCl―H2O（濕H2S）型腐蝕腐蝕部位：瓦斯線、污水線、吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的設(shè)備及管線；腐蝕形態(tài)：以非均勻全面腐蝕加坑點(diǎn)腐蝕的形貌出現(xiàn)，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)氫鼓泡（HB）、氫脆、氫致開(kāi)裂（HIC）、SOHIC及SSCC等損傷形式。

SOHIC和SSCC是危害性最大的腐蝕，尤其是低合金高強(qiáng)度鋼及其焊接接頭部位。對(duì)于使用不銹鋼的設(shè)備和管線應(yīng)當(dāng)引起重視，避免發(fā)生不銹鋼的點(diǎn)蝕和氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。(4)低溫H2S―HCN―HCl―H2O（濕H2S）型腐蝕腐蝕部位：加熱爐輻射段爐管外表面；腐蝕形態(tài)：全面腐蝕減薄，一般情況表面有氧化皮，局部過(guò)熱部位出現(xiàn)氧化爆皮。

(4)高溫氧化和硫化腐蝕（輻射爐管）腐蝕部位：加熱爐輻射段爐管外表面；(4)高溫氧化和硫化腐蝕高溫氧化和硫化造成的氧化爆皮是加熱爐輻射管外壁腐蝕的主要形式。其腐蝕程度與燃料中的硫含量和爐管表面溫度有關(guān)，燃燒高硫燃料時(shí)，輻射爐管外壁將遭受高溫硫化和高溫氧化的聯(lián)合作用，腐蝕會(huì)更加嚴(yán)重。據(jù)某廠統(tǒng)計(jì)，輻射管所有損壞事故中，氧化爆皮占36.4%，腐蝕減薄占42.4%，因此，選擇合適的爐管材料、燃燒低硫燃料、嚴(yán)格控制爐膛溫度、防止火焰偏燒及防止?fàn)t管結(jié)焦是保證爐管長(zhǎng)周期安全運(yùn)行的重要因素。高溫氧化和硫化造成的氧化爆皮是加熱爐輻射管外壁腐蝕的主要形式(5)煙氣的低溫露點(diǎn)腐蝕（對(duì)流爐管、熱管）腐蝕部位：加熱爐對(duì)流爐管外表面、空氣預(yù)熱熱管外表面；腐蝕形態(tài)：全面腐蝕和垢下腐蝕，表現(xiàn)為全面減薄和局部蝕坑甚至穿孔。由于含硫燃料在燃燒過(guò)程中生成SO2，一部分進(jìn)一步氧化成SO3

，與煙氣中的水蒸汽結(jié)合生成硫酸蒸汽，在酸露點(diǎn)溫度下，在管壁上凝結(jié)成高濃度硫酸，導(dǎo)致強(qiáng)烈腐蝕。煙氣的露點(diǎn)溫度與燃料中的硫含量、煙氣的組成（SO3與SO2的比例、水汽含量等）有關(guān)，煙氣的露點(diǎn)溫度越高產(chǎn)生露點(diǎn)腐蝕的可能性越大，實(shí)際上是一種變濃度、變溫度混酸的腐蝕。人們?cè)褂眠^(guò)CR系列鋼、CORTEN鋼、爐管表面Ni基燒結(jié)涂層等，后來(lái)又使用ND鋼，但都無(wú)法從根本上解決酸露點(diǎn)的腐蝕問(wèn)題，合理利用余熱，有效調(diào)節(jié)加熱爐排煙溫度和管內(nèi)介質(zhì)溫度，從而保證管壁溫度高于煙氣露點(diǎn)溫度，是目前解決煙氣露點(diǎn)腐蝕的唯一有效途徑。(5)煙氣的低溫露點(diǎn)腐蝕（對(duì)流爐管、熱管）①腐蝕機(jī)理：加工含硫（高硫）原料時(shí)，在設(shè)備的高溫部位會(huì)出現(xiàn)高溫硫的均勻腐蝕，起始溫度為240℃，隨著溫度升高而迅速加劇，480℃達(dá)到最高點(diǎn)，以后又逐漸減弱，通常發(fā)生高溫硫腐蝕的溫度范圍為240℃～500℃。具體過(guò)程：首先有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為硫化氫和元素硫，然后與碳鋼表面直接作用產(chǎn)生腐蝕，在370℃～425℃的高溫環(huán)境中：Fe+H2S→FeS+H2

在350℃～400℃范圍內(nèi)：H2S→S+H2

分解生成的元素硫比硫化氫有更強(qiáng)的活性，腐蝕作用也更加強(qiáng)烈。在此溫度條件下，低分子硫醇也能與鐵直接發(fā)生腐蝕反應(yīng)：

RCH2CH2SH+Fe→RCH=CH2+FeS+H2

活性硫腐蝕時(shí)，開(kāi)始腐蝕速度很快，一定時(shí)間后腐蝕速率會(huì)恒定下來(lái)，這是由于生成的FeS保護(hù)膜阻止了腐蝕反應(yīng)的進(jìn)行，這時(shí)的腐蝕速率由活性硫或金屬鐵在FeS膜中的擴(kuò)散速度所控制。3腐蝕機(jī)理及影響因素(1)高溫S―H2S―RSH型腐蝕①腐蝕機(jī)理：3腐蝕機(jī)理及影響因素(1)高溫S―H2S―②影響因素硫含量：與活性硫（不是總硫）的含量有關(guān)，活性硫含量愈高，腐蝕愈重；溫度：一方面，升溫促進(jìn)了元素硫、硫化氫、硫醇等活性硫化物與金屬之間的化學(xué)反應(yīng)，加劇腐蝕。另一方面，升溫促進(jìn)原料中非活性硫化物的分解，增加介質(zhì)中的活性硫化物，腐蝕加?。粶囟冗M(jìn)一步升高，非活性硫化物的分解速度加快，直至分解怠盡，此時(shí)介質(zhì)中的活性硫化物的含量反而會(huì)下降，腐蝕速度也會(huì)隨之下降。一般情況下，240℃以下時(shí)腐蝕較輕，當(dāng)溫度高于240℃時(shí)，隨著溫度的升高腐蝕逐漸加劇，在350℃～400℃硫化物分解最快，到430℃～480℃腐蝕達(dá)到最高值，超過(guò)480℃硫化物的分解接近完全，腐蝕速率開(kāi)始下降，到500℃時(shí)基本分解完畢。流速：流速愈大，金屬表面上的硫化物保護(hù)膜愈容易脫落，界面不斷更新，金屬的腐蝕也就進(jìn)一步加劇。②影響因素(2)高溫S―H2S―RSH―RCOOH型腐蝕①腐蝕機(jī)理由于5碳、6碳為主的環(huán)烷酸的腐蝕性最強(qiáng)；當(dāng)原料酸值大于0.5mgKOH/g時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生環(huán)烷酸腐蝕。當(dāng)高溫硫和環(huán)烷酸同時(shí)存在時(shí)，會(huì)產(chǎn)生協(xié)同腐蝕，比純粹的高溫硫腐蝕要嚴(yán)重，但比純粹的環(huán)烷酸腐蝕要弱。發(fā)生高溫硫腐蝕時(shí)，金屬表面會(huì)生成一層鐵硫化物保護(hù)膜，環(huán)烷酸一方面與保護(hù)膜反應(yīng)，生成可溶于油的環(huán)烷酸亞鐵和硫化氫，加劇腐蝕；另一方面環(huán)烷酸也會(huì)和裸露的金屬表面直接作用，生成油溶性的環(huán)烷酸亞鐵，直接腐蝕?？傊擉w系的腐蝕狀況完全取決于活性硫和環(huán)烷酸的相對(duì)含量，活性硫比例高時(shí)，表現(xiàn)出高溫硫腐蝕的特性，環(huán)烷酸比例高時(shí)，表現(xiàn)出環(huán)烷酸腐蝕的特性(2)高溫S―H2S―RSH―RCOOH型腐蝕①腐蝕機(jī)理腐蝕的化學(xué)反應(yīng)

Fe+S→FeS

Fe+H2S→FeS+H22RCOOH+FeS→Fe(RCOO)2+H2S2RCOOH+Fe→Fe(RCOO)2+H2腐蝕的化學(xué)反應(yīng)②影響因素含硫量：原料的含硫量高于臨界值時(shí)，主要表現(xiàn)為高溫硫腐蝕；含硫量低于臨界值時(shí)，主要表現(xiàn)為環(huán)烷酸腐蝕。酸值：酸值越高，腐蝕越重。通常認(rèn)為酸值達(dá)到0.5mgKOH/g時(shí)，在一定的溫度條件下環(huán)烷酸就能對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕作用。溫度：高溫硫腐蝕從240℃開(kāi)始，溫度越高，腐蝕越重，到480℃達(dá)到最高點(diǎn)；環(huán)烷酸在220℃以下時(shí)不腐蝕，高于220℃時(shí)，隨著溫度升高加劇，270℃～280℃時(shí)達(dá)到最大值，溫度再升高腐蝕又下降，到350℃附近腐蝕又急劇增加，400℃以上基本上沒(méi)有環(huán)烷酸腐蝕問(wèn)題。主要是由于原料中各種不同的環(huán)烷酸的沸點(diǎn)范圍在200℃～400℃之間，環(huán)烷酸腐蝕在氣液界面處最嚴(yán)重，而上述兩個(gè)溫度段正是兩個(gè)相變點(diǎn)溫度。流速：無(wú)論高溫硫腐蝕還是環(huán)烷酸腐蝕，流速越高，腐蝕越重。②影響因素(3)低溫H2S―HCl―NH3―H2O型腐蝕①腐蝕機(jī)理H2S和HCl腐蝕是按電化學(xué)機(jī)理進(jìn)行的陰極全面腐蝕。但由于NH3的中和作用，使得介質(zhì)的pH值上升，設(shè)備的腐蝕也將由全面腐蝕轉(zhuǎn)變?yōu)榫植扛g。Cl-的存在會(huì)造成Cr13型不銹鋼的點(diǎn)蝕、18-8型不銹鋼的應(yīng)力腐蝕破裂（SCC）。H2S會(huì)造成碳鋼及低合金鋼（尤其是焊縫部位）的HIC、SOHIC及SSCC。HCl和NH3反應(yīng)生成的NH4Cl會(huì)由于濃差電池和閉塞電池的作用發(fā)生垢下腐蝕并隨介質(zhì)流動(dòng)造成磨損腐蝕。(3)低溫H2S―HCl―NH3―H2O型腐蝕①腐蝕機(jī)理②影響因素腐蝕介質(zhì)含量：H2S、HCl含量越高，全面腐蝕越重；NH3含量越高，介質(zhì)的pH值越高，設(shè)備產(chǎn)生全面腐蝕的傾向越小，產(chǎn)生局部腐蝕的傾向越大。溫度：高于相變溫度時(shí)，腐蝕介質(zhì)為氣相，腐蝕性較弱；相變溫度時(shí)，發(fā)生冷凝現(xiàn)象，腐蝕性最強(qiáng)；低于相變溫度，腐蝕介質(zhì)受到稀釋，全面腐蝕隨溫度的降低而減弱，但氫損傷的敏感性增加。流速：流速增加將使腐蝕速率增加。②影響因素(4)高溫氧化和硫化腐蝕（輻射爐管）①腐蝕機(jī)理加熱爐燃?xì)猓ㄓ停┲胁豢杀苊鈺?huì)含有一定數(shù)量的硫，因此加熱爐輻射管外壁將受到高溫氧化和高溫硫化腐蝕的聯(lián)合作用。盡管高溫腐蝕以氧化為主，由于硫化腐蝕比高溫氧化腐蝕可以在更低的溫度下發(fā)生，表明爐管在發(fā)生高溫腐蝕時(shí)，是先發(fā)生硫化腐蝕而后發(fā)生氧化腐蝕，此時(shí)的硫化腐蝕速度比氧化速度要大得多。硫的存在使得爐管總的高溫腐蝕速度比純氧化時(shí)增加許多。

Fe+1/2S2→FeS4Fe+3O2→2Fe2O33Fe+2O2→Fe3O4

Fe+1/2O2→FeO(4)高溫氧化和硫化腐蝕（輻射爐管）①腐蝕機(jī)理②影響因素硫含量：硫含量越高，腐蝕越重。高溫硫化腐蝕速度與硫含量呈直線關(guān)系，幾乎不存在臨界硫含量。氧含量：氧含量越高，氧化腐蝕越重，但氧含量超過(guò)一定值后，氧化速度趨于穩(wěn)定。溫度：當(dāng)溫度高于300℃時(shí)，隨著溫度升高，氧化速度增加。當(dāng)溫度高于570℃時(shí)，表面生成由Fe2O3和Fe3O4組成的氧化膜，這兩種氧化物晶格復(fù)雜、組織致密，因而原子（離子）在這種氧化層中的擴(kuò)散很困難，又由于這種氧化層與金屬表面結(jié)合牢固，故具有一定的抗氧化性。而當(dāng)溫度高于570℃時(shí)，形成由Fe2O3、Fe3O4和FeO組成的氧化物，其厚度比例大致為1：10：100，氧化層的主要成分是FeO，它是一種簡(jiǎn)單的立方晶格結(jié)構(gòu)，原子空位較多，結(jié)構(gòu)疏松，原子（離子）很容易通過(guò)氧化層的空隙擴(kuò)散到表面，使鋼材繼續(xù)氧化，溫度越高氧化越重，氧化膜的厚度不斷增加，直至剝落。煙氣流速：流速增大容易使金屬表面的保護(hù)膜脫落，高溫腐蝕和磨損腐蝕都會(huì)加劇。②影響因素(5)煙氣的低溫露點(diǎn)腐蝕（對(duì)流爐管、熱管）①腐蝕機(jī)理硫酸的生成過(guò)程：S+O2→SO2SO2+1/2O2→SO3SO3+H2O→H2SO4

腐蝕反應(yīng)過(guò)程：陽(yáng)極：Fe→Fe2++2e

陰極：H++e→H2H→H2↑

次生反應(yīng)：Fe2++SO42–→FeSO4

總反應(yīng)：Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑(5)煙氣的低溫露點(diǎn)腐蝕（對(duì)流爐管、熱管）①腐蝕機(jī)理②影響因素硫含量：燃料中的硫含量越高，SO3的含量越高，煙氣的露點(diǎn)溫度也越高。含硫量為1%時(shí)，露點(diǎn)溫度約為130℃，硫含量超過(guò)1%后，隨著硫含量的進(jìn)一步增加，露點(diǎn)溫度雖有提高但變化不大。因此燃料中的硫含量必須控制在1%以下，一般要求在0.5%以下。表面氧化膜：爐管表面的氧化鐵膜對(duì)SO2向SO3的轉(zhuǎn)化有促進(jìn)作用，因此氧化鐵膜的存在能提高煙氣的露點(diǎn)溫度。過(guò)剩空氣系數(shù)：過(guò)?？諝猓ㄑ鯕猓┑拇嬖?，是SO2轉(zhuǎn)化為SO3的基本條件，過(guò)?？諝庀禂?shù)越大SO3的量越大，煙氣的露點(diǎn)溫度越高；反之，降低過(guò)?？諝庀禂?shù)，可降低煙氣的露點(diǎn)溫度，當(dāng)過(guò)?？諝庀禂?shù)降到1.1以下時(shí)，露點(diǎn)溫度能急劇下降。水蒸汽分壓：水蒸汽分壓越大，煙氣中水蒸汽的含量越高，在同樣的溫度和SO3含量情況下生成的硫酸蒸汽量越大，煙氣的露點(diǎn)溫度越高。②影響因素4焦化裝置防腐蝕措施防腐蝕設(shè)計(jì)（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）焦化裝置設(shè)備選材在用裝置設(shè)備材質(zhì)鑒定和升級(jí)腐蝕監(jiān)、檢測(cè)及控制工藝防腐蝕（注緩蝕劑）設(shè)備腐蝕狀況調(diào)查與措施制定腐蝕失效分析與預(yù)防介紹幾種實(shí)用的防腐蝕技術(shù)4焦化裝置防腐蝕措施防腐蝕設(shè)計(jì)（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）(1)防腐蝕設(shè)計(jì)（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)原則：避免異種金屬直接接觸，防止發(fā)生接觸腐蝕（電偶腐蝕）；避免存在死角，防止因介質(zhì)滯留造成點(diǎn)蝕和垢下腐蝕；避免縫隙，防止發(fā)生縫隙腐蝕；避免管線突然變徑和急彎，防止發(fā)生沖蝕和空泡腐蝕（氣蝕）；避免尖角過(guò)渡和十字焊縫，防止因應(yīng)力集中導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕。(1)防腐蝕設(shè)計(jì)（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)原則：(2)焦化裝置設(shè)備選材原則：以裝置正常操作環(huán)境下原料（物料）中的含硫量和酸值為依據(jù)，按照最苛刻的條件考慮并結(jié)合其它防腐蝕手段（如防腐蝕設(shè)計(jì)、工藝防腐蝕措施、電化學(xué)保護(hù)、表面涂鍍層）的應(yīng)用來(lái)進(jìn)行選材，在滿足材料均勻腐蝕率的同時(shí)，還要兼顧材料耐點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕等方面的要求，做到經(jīng)濟(jì)、合理、有效。一般要求：通常使均勻腐蝕速率不大于0.1mm/a；壓力容器、壓力管道經(jīng)測(cè)定剩余壁厚小于最小允許壁厚時(shí)，應(yīng)立即更換；若壓力容器的年腐蝕率大于0.3mm/a、壓力管道的年腐蝕率大于0.25mm/a，則在更換時(shí)應(yīng)選用耐蝕性更好的材料；同一條管線上的管子、管件、閥門(mén)、儀表和壓力表管嘴及其根部閥等應(yīng)采用相同或相近的材料。(2)焦化裝置設(shè)備選材原則：延遲焦化腐蝕與防護(hù)--課件延遲焦化腐蝕與防護(hù)--課件延遲焦化腐蝕與防護(hù)--課件(3)腐蝕監(jiān)、檢測(cè)及控制目的：在線或離線監(jiān)測(cè)、檢驗(yàn)、分析，掌握設(shè)備的腐蝕程度和發(fā)展趨勢(shì)，制定相應(yīng)的防范措施或采取必要的防護(hù)手段，達(dá)到控制腐蝕、避免事故發(fā)生。發(fā)展趨勢(shì)：早期的失重法，五十年代電阻探針，七十年代初出現(xiàn)電化學(xué)探針，目前可進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的磁阻探針。美國(guó)cortest公司與MetalSample公司開(kāi)發(fā)的ER電阻探針腐蝕測(cè)量?jī)x、LPR線性極化腐蝕測(cè)量?jī)x、Micocor快速腐蝕監(jiān)測(cè)儀（磁阻法）、HP滲氫監(jiān)測(cè)儀為現(xiàn)代防腐監(jiān)測(cè)提供了較好的技術(shù)手段。(3)腐蝕監(jiān)、檢測(cè)及控制目的：腐蝕監(jiān)檢測(cè)內(nèi)容：●腐蝕速率（狀態(tài)）在線監(jiān)測(cè)

探針（電阻、電化學(xué)、電感、電位、氫通量）掛片（固定式和旋入式）●在線厚度監(jiān)測(cè)（定點(diǎn)測(cè)厚）

分常溫和高溫定點(diǎn)測(cè)厚?！窀g介質(zhì)監(jiān)測(cè)及跟蹤

定期采樣，分析腐蝕介質(zhì)含量，必要時(shí)進(jìn)行腐蝕介質(zhì)形態(tài)分析。

根據(jù)探針、掛片、定點(diǎn)測(cè)厚結(jié)果，結(jié)合腐蝕介質(zhì)分析數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備的腐蝕狀況及發(fā)展趨勢(shì)作出綜合判斷。腐蝕監(jiān)檢測(cè)內(nèi)容：常用在線監(jiān)測(cè)手段的比較：常用在線監(jiān)測(cè)手段的比較：延遲焦化腐蝕與防護(hù)--課件延遲焦化裝置掛片部位及材質(zhì)

延遲焦化裝置掛片部位及材質(zhì)(4)工藝防腐蝕（注緩蝕劑）

加注緩蝕劑是石化系統(tǒng)常用的工藝防腐措施。由于注入的緩蝕劑隨工藝介質(zhì)一起流動(dòng)，因此可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)施保護(hù)，這一點(diǎn)是其它任何防腐蝕措施所無(wú)法達(dá)到的。但緩蝕劑有極強(qiáng)的針對(duì)性，要根據(jù)介質(zhì)環(huán)境、操作條件、金屬設(shè)備材質(zhì)的不同對(duì)緩蝕劑的種類、用量、注入方式及注入點(diǎn)進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。分餾塔頂系統(tǒng)可采用注水和注緩蝕劑的方法減緩設(shè)備、管線的腐蝕；對(duì)于直接加工重質(zhì)原油的焦化裝置，分餾塔的高溫部位可采取材質(zhì)和加注高溫抗環(huán)烷酸緩蝕劑聯(lián)合防腐。(4)工藝防腐蝕（注緩蝕劑）加注緩蝕劑是石

裝置停工期間對(duì)設(shè)備的腐蝕狀況進(jìn)行全面、系統(tǒng)的檢查、分析，對(duì)設(shè)備存在的腐蝕狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)并提出建議和對(duì)策。通過(guò)對(duì)設(shè)備的腐蝕狀況的調(diào)查及腐蝕數(shù)據(jù)的收集與分析，可以了解、掌握設(shè)備的腐蝕程度、腐蝕規(guī)律、腐蝕原因及重點(diǎn)腐蝕部位等，從而制定有效的防腐對(duì)策。(5)腐蝕調(diào)查裝置停工期間對(duì)設(shè)備的腐蝕狀況進(jìn)行全面、系統(tǒng)對(duì)裝置本周期（及至上周期）設(shè)備發(fā)生的與腐蝕有關(guān)的故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)歸類；按照裝置的工藝流程對(duì)各系統(tǒng)的腐蝕介質(zhì)進(jìn)行分析；本次停工期間對(duì)裝置的加熱爐、塔、容器、冷換設(shè)備逐臺(tái)進(jìn)行腐蝕狀況調(diào)查，內(nèi)容包括設(shè)備簡(jiǎn)圖，技術(shù)參數(shù)，腐蝕形態(tài)描述，各部位測(cè)量厚度，腐蝕程度評(píng)價(jià)等；重點(diǎn)腐蝕部位照相，腐蝕介質(zhì)及腐蝕試樣取樣分析；相關(guān)的典型腐蝕事故失效分析；裝置總體腐蝕狀況評(píng)價(jià)、各系統(tǒng)的腐蝕原因，目前存在的問(wèn)題及對(duì)策綜述；同期國(guó)內(nèi)煉廠同類裝置的腐蝕現(xiàn)況調(diào)研。腐蝕調(diào)查內(nèi)容對(duì)裝置本周期（及至上周期）設(shè)備發(fā)生的與腐蝕有關(guān)的故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(6)幾種實(shí)用的防腐蝕技術(shù)①水冷器犧牲陽(yáng)極保護(hù)技術(shù)原理：電化學(xué)腐蝕是由于金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，金屬表面各部分存在一定的電位差（即存在陰極區(qū)和陽(yáng)極區(qū)）所引起的。為了消除金屬表面不同部位在電解質(zhì)溶液中的電位差，可對(duì)金屬設(shè)備施加一陰極電流（由電位比金屬設(shè)備更負(fù)的犧牲陽(yáng)極材料提供），使其發(fā)生陰極極化。極化結(jié)果使金屬電位向負(fù)方向移動(dòng)，金屬腐蝕速率降低，當(dāng)原有的電位差消失，腐蝕自然停止。(6)幾種實(shí)用的防腐蝕技術(shù)①水冷器犧牲陽(yáng)極保護(hù)技術(shù)②換熱器管表面合金化技術(shù)

把金屬材料或部件放入含鍍層金屬或其化合物的粉末混合物、熔鹽浴及蒸汽等環(huán)境中，由于熱分解或還原等反應(yīng)析出的金屬原子在高溫條件下擴(kuò)散到金屬中去，在其表面形成合金化鍍層的方法，稱為表面合金化，又稱為擴(kuò)散鍍或化學(xué)熱處理。滲層形成的過(guò)程一般包括：（1）產(chǎn)生滲劑金屬的活性原子并供給基體金屬表面；（2）生成的活性原子被金屬表面吸收；（3）活性原子的擴(kuò)散過(guò)程。碳鋼換熱器管束經(jīng)過(guò)表面合金化后可以獲得不同的防腐性能，如滲鋁可以獲得良好的耐高溫腐蝕性能，滲鉻可以獲得較好的耐磨蝕性能，滲鋅層是陽(yáng)極性滲鍍層，有較好的耐電化學(xué)腐蝕性能等。②換熱器管表面合金化技術(shù)A.滲鋁技術(shù)

將鋁元素滲入工件表面層的化學(xué)熱處理工藝稱為滲鋁。目前在換熱器管束上應(yīng)用最多的是固體包埋滲和熱浸鍍擴(kuò)散法的滲鋁工藝。固體包埋滲包括粉末包埋滲和料漿涂敷擴(kuò)散法。粉末包埋滲是把工件埋入裝有欲滲金屬粉末、填充劑、活化劑的混合物（粉末滲劑）的容器中，然后密封加熱，形成擴(kuò)散鍍層。熱浸鍍擴(kuò)散法是把工件浸入溶融的金屬液中，使其表面形成鋁鍍層，然后在高溫加熱下擴(kuò)散形成滲鋁層。

A.滲鋁技術(shù)B.滲鋅技術(shù)滲鋅方法和原理與滲鋁類似，目前較多采用的是粉末包埋滲鋅和熱浸鍍擴(kuò)散法，粉末包埋滲鋅是對(duì)換熱器管芯進(jìn)行整體化學(xué)熱處理的主要工藝方法：將管芯埋入裝有滲鋅劑的容器中，加熱使鋅擴(kuò)散到管束表面形成鋅鐵合金層。采用鋅粉包埋加熱滲，溫度500℃左右，設(shè)備變形小，可對(duì)換熱管內(nèi)外壁及管板施滲，形成的滲層在與金屬的接觸面有金屬間化合物形成，與金屬結(jié)合較牢固。形成的滲層具有機(jī)械隔離作用和犧牲陽(yáng)極保護(hù)作用，是一種陽(yáng)極型的安全性防護(hù)層用于350℃以下的中性和弱堿性環(huán)境，效果很好。B.滲鋅技術(shù)③超音速電弧噴鋁防腐技術(shù)

金屬熱噴涂（簡(jiǎn)稱熱噴涂）：就是利用熱源（火焰、電、激光等）將要噴涂的金屬材料加熱熔化或軟化，靠熱源自身的動(dòng)力或外加的壓縮氣流，將熔滴霧化并推動(dòng)熔粒成噴射的粒束，以一定速度噴射到經(jīng)過(guò)處理的基本表面，通過(guò)鑲鉗、咬合、填塞等機(jī)械作用以及微區(qū)冶金結(jié)合及化學(xué)鍵結(jié)合等方式形成表面涂層的工藝方法。③超音速電弧噴鋁防腐技術(shù)5輔助系統(tǒng)的腐蝕與防護(hù)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的腐蝕與防護(hù)循環(huán)冷焦水系統(tǒng)的腐蝕與防護(hù)5輔助系統(tǒng)的腐蝕與防護(hù)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的腐蝕與防護(hù)(1)冷卻水系統(tǒng)①腐蝕原因與腐蝕類型由于循環(huán)冷卻水中含有溶解O2、CO2等氣體、各種金屬及酸根離子、各種微生物（細(xì)菌、真菌和藻類）及懸浮物，因此會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生各種類型的腐蝕、結(jié)垢和生物粘泥作用，從而影響冷換設(shè)備的正常運(yùn)行。從現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況看，產(chǎn)生的危害主要是腐蝕和生物粘泥附著，表現(xiàn)為冷換設(shè)備的銹瘤、坑點(diǎn)、減薄、穿孔及管子的堵塞，不同金屬接觸部位換會(huì)產(chǎn)生電偶腐蝕。不銹鋼設(shè)備還會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕破裂。(1)冷卻水系統(tǒng)①腐蝕原因與腐蝕類型②防護(hù)措施對(duì)于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)腐蝕和結(jié)垢的控制，除了要選擇好使用的材料外，還要從多方面入手：要采用針對(duì)性強(qiáng)、緩蝕和阻垢性能優(yōu)良的水質(zhì)穩(wěn)定劑配方；采用高效殺菌劑，且要定時(shí)定量投加，最好能連續(xù)投加；要有嚴(yán)格的藥劑投加和水質(zhì)運(yùn)行和管理制度，各方面人員要密切配合，齊抓共管，嚴(yán)防漏油事故發(fā)生；積極采用先進(jìn)的、行之有效的防腐蝕技術(shù)，如前面提到的水冷器犧牲陽(yáng)極保護(hù)技術(shù)、換熱器滲鋅技術(shù)、涂層保護(hù)技術(shù)以及涂料－犧牲陽(yáng)極聯(lián)合保護(hù)技術(shù)等。②防護(hù)措施(2)冷焦水系統(tǒng)①腐蝕原因與腐蝕類型冷焦水該系統(tǒng)中存在的主要腐蝕性物質(zhì)為H2S，此外還含有NH3、烴類物質(zhì)等，對(duì)設(shè)備造成的腐蝕主要有全面腐蝕、坑蝕、氫鼓泡、氫脆、氫誘發(fā)階梯裂紋、應(yīng)力導(dǎo)向氫致開(kāi)裂、硫化物應(yīng)力腐蝕。(2)冷焦水系統(tǒng)①腐蝕原因與腐蝕類型②防護(hù)措施對(duì)于可能存在氫損傷和硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的部位，要選用抗氫鋼，并采用恰當(dāng)?shù)臒崽幚砉に?；?duì)存在全面腐蝕的部位，應(yīng)采用涂層防腐（如冷焦水罐），或采用玻璃鋼材料（如冷卻塔），管線則可采用鋼塑復(fù)合管。注意要點(diǎn)需要指出的是，由于環(huán)保方面的要求，冷焦水頂部的氣體中含有大量的H2S，不能直接排放大氣，須進(jìn)行脫臭（脫硫）處理，現(xiàn)有一種固體脫硫劑，能快速脫除氣體中的H2S，但反應(yīng)產(chǎn)物之一為FeS，容易發(fā)生自燃，使用時(shí)需注意。②防護(hù)措施延遲焦化裝置腐蝕與防護(hù)延遲焦化裝置腐蝕與防護(hù)一、腐蝕基礎(chǔ)知識(shí)1腐蝕的定義

腐蝕：材料與周圍的環(huán)境發(fā)生作用產(chǎn)生的破壞或變質(zhì)。

材料—金屬材料與非金屬材料環(huán)境—液體環(huán)境、氣體環(huán)境、固體環(huán)境、混合環(huán)境破壞—減薄、開(kāi)裂、穿孔、變形等變質(zhì)—變色、變脆、強(qiáng)度下降、性能改變等一、腐蝕基礎(chǔ)知識(shí)1腐蝕的定義2金屬腐蝕的根源(1)腐蝕產(chǎn)生的原因

從熱力學(xué)的觀點(diǎn)看，絕大多數(shù)金屬都具有與周圍介質(zhì)發(fā)生作用而轉(zhuǎn)入氧化狀態(tài)（離子狀態(tài)）的傾向，這一過(guò)程就是腐蝕。腐蝕過(guò)程是金屬由熱力學(xué)不穩(wěn)定的單質(zhì)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃W(xué)穩(wěn)定的化合物狀態(tài)的過(guò)程，是一種自發(fā)的過(guò)程。因此，金屬的熱力學(xué)不穩(wěn)定性是其腐蝕的根源。金屬是否發(fā)生腐蝕的判據(jù)：金屬→氧化物ΔG=G產(chǎn)-G反ΔG＞0過(guò)程不能自發(fā)進(jìn)行，不腐蝕ΔG＜0過(guò)程能自發(fā)進(jìn)行，腐蝕2金屬腐蝕的根源(2)腐蝕的類型按腐蝕機(jī)理分類：化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕和物理腐蝕①化學(xué)腐蝕：金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的破壞。特點(diǎn)：非電解質(zhì)中的氧化劑直接與金屬表面的原子相互作用，形成腐蝕產(chǎn)物。②電化學(xué)腐蝕：金屬表面與離子導(dǎo)電的介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)作用而產(chǎn)生的破壞。特點(diǎn)：至少包含一個(gè)陽(yáng)極反應(yīng)和一個(gè)陰極反應(yīng)，陽(yáng)極反應(yīng)和陰極反應(yīng)分別在不同的區(qū)域獨(dú)立進(jìn)行，并以流過(guò)金屬內(nèi)部的電流和介質(zhì)中的離子流聯(lián)系在一起。③物理腐蝕：金屬由于物理溶解作用而引起的破壞。三種類型的腐蝕中，電化學(xué)腐蝕最常見(jiàn)。(2)腐蝕的類型按照腐蝕環(huán)境分類：腐蝕可分為介質(zhì)腐蝕、大氣腐蝕、海水腐蝕、土壤腐蝕等；按照引起腐蝕的介質(zhì)分類：腐蝕可分為硫腐蝕、氯腐蝕、環(huán)烷酸腐蝕、氫腐蝕、氧腐蝕等。

按照腐蝕環(huán)境分類：腐蝕可分為介質(zhì)腐蝕、大氣腐蝕、海水腐蝕、土按照腐蝕破壞的特征分類：腐蝕可分為全面腐蝕和局部腐蝕。全面腐蝕：腐蝕分布在整個(gè)金屬表面上，均勻腐蝕或不均勻；局部腐蝕：腐蝕主要集中于金屬表面某一區(qū)域，而其它區(qū)域則幾乎不腐蝕。

應(yīng)力腐蝕破裂：在拉應(yīng)力和某種特定腐蝕介質(zhì)的共同作用下引起的材料破裂。

小孔腐蝕：在金屬表面上產(chǎn)生小孔的一種局部腐蝕，腐蝕主要集中在某些活性點(diǎn)上，并向金屬內(nèi)部深處發(fā)展。

晶間腐蝕：由于晶界的雜質(zhì)或由于晶界區(qū)某一合金元素的增加或減少，導(dǎo)致腐蝕發(fā)生在晶粒邊界上，并沿著晶界向縱深處發(fā)展。

電偶腐蝕：當(dāng)兩種相互接觸的不同金屬浸在電解質(zhì)溶液中時(shí)，由于電極電位不同而引起電位較負(fù)的金屬腐蝕加劇的現(xiàn)象。按照腐蝕破壞的特征分類：腐蝕可分為全面腐蝕和局部腐蝕。

選擇性腐蝕：合金中的某一組分由于腐蝕優(yōu)先溶解到電解質(zhì)溶液中去，從而造成另一組分富集于金屬表面的腐蝕現(xiàn)象。

氫損傷：在某些介質(zhì)中，因腐蝕或其它原因產(chǎn)生的氫原子滲入金屬內(nèi)部對(duì)金屬造成破壞。通常為氫鼓泡、氫脆、氫致開(kāi)裂、表面脫碳?xì)涓g。

縫隙腐蝕：由于微小縫隙的存在所造成的縫隙部位的金屬遭受腐蝕的現(xiàn)象。磨損腐蝕：由于腐蝕和磨損的聯(lián)合作用，造成金屬腐蝕加快的現(xiàn)象。氣蝕：液流在低壓區(qū)中析出的氣體在高壓區(qū)重新消失并產(chǎn)生空位，空位圍的液體以極高的速度填補(bǔ)空位，由此造成對(duì)金屬表面產(chǎn)生沖蝕的現(xiàn)象。垢下腐蝕：由于金屬表面局部區(qū)域的垢物附著，造成垢物下面金屬腐蝕的現(xiàn)象。又稱沉積腐蝕。

選擇性腐蝕：合金中的某一組分由于腐蝕優(yōu)(3)腐蝕類型的幾點(diǎn)說(shuō)明腐蝕電池的形成是金屬產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕的根本原因。同一介質(zhì)不同金屬（電偶電池）同一金屬介質(zhì)成分不同（濃差電池）同一介質(zhì)同一金屬的不同部位（腐蝕微電池）腐蝕電池(3)腐蝕類型的幾點(diǎn)說(shuō)明同一介質(zhì)同一金屬同一介質(zhì)腐蝕電池濃差電池腐蝕縫隙腐蝕垢下腐蝕點(diǎn)、孔蝕微電池腐蝕全面腐蝕晶間（界）腐蝕選擇性腐蝕濃差電池腐蝕縫隙腐蝕垢下腐蝕點(diǎn)、孔蝕微電池腐蝕全面腐蝕晶間（氫損傷：腐蝕反應(yīng)或臨氫介質(zhì)分解產(chǎn)生的氫進(jìn)入金屬后，會(huì)對(duì)金屬材料產(chǎn)生一系列的破壞（損傷），常見(jiàn)的形式有：氫鼓泡：進(jìn)入金屬內(nèi)部的初生態(tài)氫結(jié)合成氫分子，產(chǎn)生巨大的內(nèi)壓，造成金屬局部分層并產(chǎn)生鼓起的現(xiàn)象。氫脆金屬內(nèi)部由于氫的進(jìn)入而使得金屬材料變脆、韌性和抗拉強(qiáng)度下降的現(xiàn)象。表面脫碳：滲入金屬表面的氫與金屬表面的滲碳體發(fā)生反應(yīng)生成甲烷，使得鋼表面滲碳體減少，導(dǎo)致金屬表面硬度和疲勞極限降低的現(xiàn)象。氫腐蝕：滲入金屬內(nèi)部的氫與滲碳體反應(yīng)生成甲烷，由于甲烷的低擴(kuò)散能力，隨反應(yīng)的進(jìn)行不斷積聚，形成局部高壓，導(dǎo)致材料發(fā)生開(kāi)裂破壞的現(xiàn)象。氫致開(kāi)裂：金屬內(nèi)部不同層面上沿扎制方向產(chǎn)生的裂紋相互連接，形成階梯狀的裂紋。又稱誘發(fā)階梯裂紋。氫損傷：腐蝕反應(yīng)或臨氫介質(zhì)分解產(chǎn)生的氫進(jìn)入金屬后，會(huì)對(duì)金屬材濕H2O環(huán)境中，鋼材還可能發(fā)生硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂和應(yīng)力導(dǎo)向氫致開(kāi)裂。硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(SSCC)

：濕H2O環(huán)境中，腐蝕產(chǎn)生的原子態(tài)氫滲入鋼的內(nèi)部，固溶于金屬的晶格中，使鋼的脆性增加，在拉應(yīng)力（外部或殘余）的作用下形成的開(kāi)裂。應(yīng)力導(dǎo)向氫致開(kāi)裂(SOHIC)

：在應(yīng)力的引導(dǎo)下，夾雜物或缺陷處因氫的聚集產(chǎn)生的裂紋沿著垂直于應(yīng)力的方向（鋼板的厚度方向）發(fā)展導(dǎo)致的開(kāi)裂。濕H2O環(huán)境中，鋼材還可能發(fā)生硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂和應(yīng)力導(dǎo)向氫

全面腐蝕

全面腐蝕+局部減薄爆破

應(yīng)力腐蝕破裂（碳鋼蒸汽線堿脆）

應(yīng)力腐蝕破裂（3RE60雙相不銹鋼的氯脆）應(yīng)力腐蝕破裂

點(diǎn)、孔蝕

晶間腐蝕

電偶腐蝕

沖刷腐蝕穿孔電偶腐蝕

氣蝕全面腐蝕+沖蝕全面腐蝕+沖蝕煙氣露點(diǎn)腐蝕煙氣露點(diǎn)腐蝕晶間型應(yīng)力腐蝕裂紋宏觀照片（左）微觀照片(右）晶間型應(yīng)力腐蝕裂紋延遲焦化腐蝕與防護(hù)--課件氫鼓泡（HB）氫致開(kāi)裂也稱氫誘發(fā)階梯裂紋（HIC）氫鼓泡（HB）氫致開(kāi)裂也稱氫誘發(fā)階梯裂紋（HIC）硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SSCC）應(yīng)力導(dǎo)向氫致開(kāi)裂（SOHIC）硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SSCC）應(yīng)力導(dǎo)向氫致開(kāi)裂（S(4)金屬腐蝕速度的表示方法（均勻腐蝕）

質(zhì)量表示法：?jiǎn)挝粫r(shí)間單位金屬表面積上金屬質(zhì)量的變化。有減重表示法和增重表示法,常用的單位有g(shù)/m2?h,mg/dm2?h等。深度表示法：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)金屬厚度的減少。常用單位：mm/a(每年毫米)、ipy(每年英寸)等。電流密度表示法：金屬單位面積上流過(guò)的陽(yáng)極電流的大小。常用的單位有A/m2、mA/cm2、A/cm2等。

(4)金屬腐蝕速度的表示方法（均勻腐蝕）

常用腐蝕速度單位的換算因子

1inch=1000mil1mil=0.0254mm常用

均勻腐蝕的十級(jí)標(biāo)準(zhǔn)均勻腐蝕的十級(jí)標(biāo)準(zhǔn)均勻腐蝕的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)均勻腐蝕的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(5)影響金屬腐蝕的因素

金屬材料的因素：

金屬的化學(xué)穩(wěn)定性合金成分金相組織與熱處理狀態(tài)金屬表面狀態(tài)變形及應(yīng)力狀態(tài)

環(huán)境因素：介質(zhì)pH值介質(zhì)的成分及濃度介質(zhì)的溫度、壓力介質(zhì)的流動(dòng)狀態(tài)電偶作用環(huán)境細(xì)節(jié)和可能的變化(5)影響金屬腐蝕的因素3常用的腐蝕控制手段

盡管腐蝕過(guò)程是不可避免的，但從動(dòng)力學(xué)的角度，可采用各種手段對(duì)腐蝕進(jìn)行控制。根據(jù)腐蝕過(guò)程的電化學(xué)理論，腐蝕速度的大小可以用腐蝕電流（密度）來(lái)表示，根據(jù)歐姆定律:I=ΔE/RΔE—腐蝕電池的電位差，即腐蝕反應(yīng)推動(dòng)力

R—腐蝕反應(yīng)（過(guò)程）阻力

只要使ΔE減小、R增大就可以使I降低。3常用的腐蝕控制手段(1)腐蝕控制措施

合理選材陰極保護(hù)陽(yáng)極保護(hù)介質(zhì)處理添加緩蝕劑金屬表面覆蓋層防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝流程改進(jìn)(1)腐蝕控制措施①合理選用耐蝕材料：根據(jù)不同的介質(zhì)環(huán)境和使用條件，選用合適的金屬材料和非金屬材料，腐蝕速率在允許的范圍之內(nèi)；②陰極保護(hù)：利用金屬電化學(xué)腐蝕原理，將被保護(hù)金屬設(shè)備進(jìn)行外加陰極極化，以降低或防止金屬的腐蝕。常用的有外加電流陰極保護(hù)和犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)；③陽(yáng)極極化：對(duì)于鈍化溶液和易鈍化金屬組成的腐蝕體系，采用外加陽(yáng)極電流的方法使被保護(hù)金屬設(shè)備進(jìn)行陽(yáng)極鈍化，以降低金屬的腐蝕；④介質(zhì)處理：去除介質(zhì)中促進(jìn)腐蝕的有害成分、調(diào)節(jié)pH、濕度等方法達(dá)到降低腐蝕。①合理選用耐蝕材料：根據(jù)不同的介質(zhì)環(huán)境和使用條件，選用合適的⑤添加緩蝕劑：往介質(zhì)中添加少量能阻止或減緩金屬腐蝕的物質(zhì)以保護(hù)金屬；

⑥金屬表面覆蓋層：在金屬表面噴、襯、滲、鍍、涂上一層耐蝕性較好的金屬或非金屬物質(zhì)，以及將金屬進(jìn)行氧化、磷化處理，使被保護(hù)金屬表面與介質(zhì)機(jī)械隔離來(lái)減緩金屬的腐蝕；

⑦防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：采用合理的結(jié)構(gòu)形式，避免因腐蝕介質(zhì)的沖刷、沉積、滯留、異種金屬的接觸等原因造成金屬的腐蝕；

⑧工藝操作改進(jìn)：通過(guò)改變工藝操作參數(shù)、以及改變介質(zhì)的流向、流速等方法，達(dá)到減緩金屬腐蝕的目的。⑤添加緩蝕劑：往介質(zhì)中添加少量能阻止或減緩金屬腐蝕的物質(zhì)以保焦化原料中的腐蝕介質(zhì)焦化裝置加工含硫原油和劣質(zhì)原油的傾向加大，原料中腐蝕性物質(zhì)的含量和種類增加，腐蝕情況復(fù)雜。焦化原料中的腐蝕性物質(zhì)主要為各種形態(tài)的硫化物（主要腐蝕介質(zhì)）、氮化物、氯化物、有機(jī)酸等，這些腐蝕性物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生各種類型的腐蝕。焦化原料中的硫含量往往比原油中的硫含量高得多。二、焦化裝置設(shè)備防腐焦化原料中的腐蝕介質(zhì)二、焦化裝置設(shè)備防腐幾種原油的酸值及其硫、鹽、重金屬含量幾種原油的酸值及其硫、鹽、重金屬含量幾種原油的酸值及其硫、鹽、重金屬含量（續(xù)1）幾種原油的酸值及其硫、鹽、重金屬含量（續(xù)1）幾種原油的酸值及其硫、鹽、重金屬含量（續(xù)2）幾種原油的酸值及其硫、鹽、重金屬含量（續(xù)2）某120萬(wàn)噸/年焦化裝置硫分布及硫平衡情況某120萬(wàn)噸/年焦化裝置硫分布及硫平衡情況①硫：以有機(jī)硫的形式存在于原料中，經(jīng)焦化反應(yīng)后一部分轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)硫（H2S），存在于焦化干氣中，少量存在于焦化汽油和液態(tài)烴中，各種形態(tài)的有機(jī)硫分別存在于汽油、柴油、液態(tài)烴、輕蠟油、重蠟油、焦炭等產(chǎn)品中；②氮：以有機(jī)氮的形式存在于原料中，經(jīng)焦化反應(yīng)后一部分轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)氮（H3N），極少部分轉(zhuǎn)化為HCN，出現(xiàn)在分餾塔頂系統(tǒng)和吸收、穩(wěn)定系統(tǒng)；③氯：以有機(jī)氯的形式存在于原料中，經(jīng)焦化反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)氯（HCl），注水中也會(huì)帶入氯化物，經(jīng)高溫水解作用生成HCl，出現(xiàn)在分餾塔頂系統(tǒng)和吸收、穩(wěn)定系統(tǒng)；④有機(jī)酸：主要以環(huán)烷酸的形式存在于原料中，經(jīng)焦化反應(yīng)后部分分解，殘留的環(huán)烷酸存在于重質(zhì)餾分油中。①硫：以有機(jī)硫的形式存在于原料中，經(jīng)焦化反應(yīng)后一部分轉(zhuǎn)化為2焦化裝置存在的腐蝕類型腐蝕介質(zhì)（種類、含量、狀態(tài)）腐蝕類型的判斷環(huán)境條件（溫度、壓力、干濕情況）使用的材料（成分、組織、熱處理狀態(tài)）根據(jù)焦化原料中所含有的腐蝕性物質(zhì)、生產(chǎn)工藝、設(shè)備及管道所使用的材料來(lái)分析，焦化裝置大致存在以硫腐蝕為主的下列各種腐蝕類型：

S―H2S―RSH型腐蝕（高溫）

S―H2S―RSH―RCOOH型腐蝕（高溫）

H2S―HCl―NH3―H2O型腐蝕（低溫）

H2S―HCN―HCl―H2O（濕H2S）型腐蝕（低溫）高溫氧化和硫化腐蝕（輻射爐管）煙氣的低溫露點(diǎn)腐蝕（對(duì)流爐管、熱管）2焦化裝置存在的腐蝕類型(1)高溫S―H2S―RSH型腐蝕發(fā)生部位：焦炭塔內(nèi)壁、焦炭塔頂大油氣線、加熱爐爐管內(nèi)壁、爐出口至焦炭塔管線及其相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備；腐蝕形態(tài)：高溫硫化物的全面腐蝕。焦炭塔的中、下部塔內(nèi)壁通常附有一層牢固而致密的焦碳保護(hù)層，隔離了腐蝕介質(zhì)，一般情況腐蝕不重；焦炭塔頂部、焦炭塔上部泡沫段及氣液相交界部位、加熱爐輻射管內(nèi)壁、爐出口至焦炭塔管線及其相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備等部位由于溫度較高，因?yàn)楦邷亓蚧锏淖饔枚煌潭鹊母g，使用的材料不同，原料中硫含量不同，其腐蝕的速度也差別較大。高壓水的過(guò)度沖刷會(huì)造成塔壁腐蝕的加??；塔外壁焊有立柱加強(qiáng)或保溫不好的部位，由于冷凝作用形成了H2S―HCl―NH3―H2O型腐蝕介質(zhì)，腐蝕最為嚴(yán)重。(1)高溫S―H2S―RSH型腐蝕我國(guó)某煉油廠碳鋼焦炭塔的腐蝕情況（1982）我國(guó)某煉油廠碳鋼焦炭塔的腐蝕情況（1982）我國(guó)部分煉油廠碳鋼焦炭塔的腐蝕狀況（1995）我國(guó)部分煉油廠碳鋼焦炭塔的腐蝕狀況（1995）(2)高溫S―H2S―RSH―RCOOH型腐蝕腐蝕部位：加熱爐輻射管內(nèi)壁、爐出口至焦炭塔管線、焦炭塔頂油氣線、分餾塔集油箱及塔底部位、分餾塔的高溫重油抽出線、輸送泵及其相關(guān)管線；腐蝕形態(tài)：表現(xiàn)為高溫硫和環(huán)烷酸的協(xié)同腐蝕，以非均勻全面減薄和尖銳孔洞及銳邊腐蝕溝槽的形貌出現(xiàn)。尤其是分餾塔的集油箱部位，仍以高溫硫腐蝕為主。(2)高溫S―H2S―RSH―RCOOH型腐蝕(3)低溫H2S―HCl―NH3―H2O型腐蝕腐蝕部位：分餾塔頂部塔壁及塔盤(pán)、塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)和塔頂循環(huán)系統(tǒng)；腐蝕形態(tài)：碳鋼為非均勻全面腐蝕、坑腐蝕、垢下腐蝕；不銹鋼為點(diǎn)腐蝕。原料中的硫化物、氮化物、氯化物經(jīng)過(guò)裂解或高溫水解，分別生成H2S、NH3

和HCl，由于NH3的中和作用緩解了H2S、HCl的均勻腐蝕，但促進(jìn)了點(diǎn)蝕、坑蝕、垢下腐蝕等局部腐蝕。NH3

與HCl作用生成NH4Cl，在溫度低、流速低的部位造成設(shè)備、管線的堵塞，垢下腐蝕和磨損腐蝕加劇，尤其是分餾塔頂循環(huán)線，常常由于銨鹽的結(jié)晶造成堵塞，常常由于腐蝕而減薄甚至穿孔。直接加工重質(zhì)原油的焦化裝置，其分餾塔頂系統(tǒng)將產(chǎn)生HCl―H2S型腐蝕，系統(tǒng)將產(chǎn)生全面腐蝕，類似于常減壓裝置常壓塔頂系統(tǒng)的腐蝕。(3)低溫H2S―HCl―NH3―H2O型腐蝕分餾塔頂循入口塔盤(pán)腐蝕全面腐蝕+坑點(diǎn)腐蝕蝕坑直徑1.5～2mm，最深0.8mm

分餾塔頂循入口塔盤(pán)腐蝕勝利煉油廠焦化分餾塔塔頂冷凝水分析勝利煉油廠焦化分餾塔塔頂冷凝水分析(4)低溫H2S―HCN―HCl―H2O（濕H2S）型腐蝕腐蝕部位：瓦斯線、污水線、吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的設(shè)備及管線；腐蝕形態(tài)：以非均勻全面腐蝕加坑點(diǎn)腐蝕的形貌出現(xiàn)，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)氫鼓泡（HB）、氫脆、氫致開(kāi)裂（HIC）、SOHIC及SSCC等損傷形式。

SOHIC和SSCC是危害性最大的腐蝕，尤其是低合金高強(qiáng)度鋼及其焊接接頭部位。對(duì)于使用不銹鋼的設(shè)備和管線應(yīng)當(dāng)引起重視，避免發(fā)生不銹鋼的點(diǎn)蝕和氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。(4)低溫H2S―HCN―HCl―H2O（濕H2S）型腐蝕腐蝕部位：加熱爐輻射段爐管外表面；腐蝕形態(tài)：全面腐蝕減薄，一般情況表面有氧化皮，局部過(guò)熱部位出現(xiàn)氧化爆皮。

(4)高溫氧化和硫化腐蝕（輻射爐管）腐蝕部位：加熱爐輻射段爐管外表面；(4)高溫氧化和硫化腐蝕高溫氧化和硫化造成的氧化爆皮是加熱爐輻射管外壁腐蝕的主要形式。其腐蝕程度與燃料中的硫含量和爐管表面溫度有關(guān)，燃燒高硫燃料時(shí)，輻射爐管外壁將遭受高溫硫化和高溫氧化的聯(lián)合作用，腐蝕會(huì)更加嚴(yán)重。據(jù)某廠統(tǒng)計(jì)，輻射管所有損壞事故中，氧化爆皮占36.4%，腐蝕減薄占42.4%，因此，選擇合適的爐管材料、燃燒低硫燃料、嚴(yán)格控制爐膛溫度、防止火焰偏燒及防止?fàn)t管結(jié)焦是保證爐管長(zhǎng)周期安全運(yùn)行的重要因素。高溫氧化和硫化造成的氧化爆皮是加熱爐輻射管外壁腐蝕的主要形式(5)煙氣的低溫露點(diǎn)腐蝕（對(duì)流爐管、熱管）腐蝕部位：加熱爐對(duì)流爐管外表面、空氣預(yù)熱熱管外表面；腐蝕形態(tài)：全面腐蝕和垢下腐蝕，表現(xiàn)為全面減薄和局部蝕坑甚至穿孔。由于含硫燃料在燃燒過(guò)程中生成SO2，一部分進(jìn)一步氧化成SO3

，與煙氣中的水蒸汽結(jié)合生成硫酸蒸汽，在酸露點(diǎn)溫度下，在管壁上凝結(jié)成高濃度硫酸，導(dǎo)致強(qiáng)烈腐蝕。煙氣的露點(diǎn)溫度與燃料中的硫含量、煙氣的組成（SO3與SO2的比例、水汽含量等）有關(guān)，煙氣的露點(diǎn)溫度越高產(chǎn)生露點(diǎn)腐蝕的可能性越大，實(shí)際上是一種變濃度、變溫度混酸的腐蝕。人們?cè)褂眠^(guò)CR系列鋼、CORTEN鋼、爐管表面Ni基燒結(jié)涂層等，后來(lái)又使用ND鋼，但都無(wú)法從根本上解決酸露點(diǎn)的腐蝕問(wèn)題，合理利用余熱，有效調(diào)節(jié)加熱爐排煙溫度和管內(nèi)介質(zhì)溫度，從而保證管壁溫度高于煙氣露點(diǎn)溫度，是目前解決煙氣露點(diǎn)腐蝕的唯一有效途徑。(5)煙氣的低溫露點(diǎn)腐蝕（對(duì)流爐管、熱管）①腐蝕機(jī)理：加工含硫（高硫）原料時(shí)，在設(shè)備的高溫部位會(huì)出現(xiàn)高溫硫的均勻腐蝕，起始溫度為240℃，隨著溫度升高而迅速加劇，480℃達(dá)到最高點(diǎn)，以后又逐漸減弱，通常發(fā)生高溫硫腐蝕的溫度范圍為240℃～500℃。具體過(guò)程：首先有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為硫化氫和元素硫，然后與碳鋼表面直接作用產(chǎn)生腐蝕，在370℃～425℃的高溫環(huán)境中：Fe+H2S→FeS+H2

在350℃～400℃范圍內(nèi)：H2S→S+H2

分解生成的元素硫比硫化氫有更強(qiáng)的活性，腐蝕作用也更加強(qiáng)烈。在此溫度條件下，低分子硫醇也能與鐵直接發(fā)生腐蝕反應(yīng)：

RCH2CH2SH+Fe→RCH=CH2+FeS+H2

活性硫腐蝕時(shí)，開(kāi)始腐蝕速度很快，一定時(shí)間后腐蝕速率會(huì)恒定下來(lái)，這是由于生成的FeS保護(hù)膜阻止了腐蝕反應(yīng)的進(jìn)行，這時(shí)的腐蝕速率由活性硫或金屬鐵在FeS膜中的擴(kuò)散速度所控制。3腐蝕機(jī)理及影響因素(1)高溫S―H2S―RSH型腐蝕①腐蝕機(jī)理：3腐蝕機(jī)理及影響因素(1)高溫S―H2S―②影響因素硫含量：與活性硫（不是總硫）的含量有關(guān)，活性硫含量愈高，腐蝕愈重；溫度：一方面，升溫促進(jìn)了元素硫、硫化氫、硫醇等活性硫化物與金屬之間的化學(xué)反應(yīng)，加劇腐蝕。另一方面，升溫促進(jìn)原料中非活性硫化物的分解，增加介質(zhì)中的活性硫化物，腐蝕加?。粶囟冗M(jìn)一步升高，非活性硫化物的分解速度加快，直至分解怠盡，此時(shí)介質(zhì)中的活性硫化物的含量反而會(huì)下降，腐蝕速度也會(huì)隨之下降。一般情況下，240℃以下時(shí)腐蝕較輕，當(dāng)溫度高于240℃時(shí)，隨著溫度的升高腐蝕逐漸加劇，在350℃～400℃硫化物分解最快，到430℃～480℃腐蝕達(dá)到最高值，超過(guò)480℃硫化物的分解接近完全，腐蝕速率開(kāi)始下降，到500℃時(shí)基本分解完畢。流速：流速愈大，金屬表面上的硫化物保護(hù)膜愈容易脫落，界面不斷更新，金屬的腐蝕也就進(jìn)一步加劇。②影響因素(2)高溫S―H2S―RSH―RCOOH型腐蝕①腐蝕機(jī)理由于5碳、6碳為主的環(huán)烷酸的腐蝕性最強(qiáng)；當(dāng)原料酸值大于0.5mgKOH/g時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生環(huán)烷酸腐蝕。當(dāng)高溫硫和環(huán)烷酸同時(shí)存在時(shí)，會(huì)產(chǎn)生協(xié)同腐蝕，比純粹的高溫硫腐蝕要嚴(yán)重，但比純粹的環(huán)烷酸腐蝕要弱。發(fā)生高溫硫腐蝕時(shí)，金屬表面會(huì)生成一層鐵硫化物保護(hù)膜，環(huán)烷酸一方面與保護(hù)膜反應(yīng)，生成可溶于油的環(huán)烷酸亞鐵和硫化氫，加劇腐蝕；另一方面環(huán)烷酸也會(huì)和裸露的金屬表面直接作用，生成油溶性的環(huán)烷酸亞鐵，直接腐蝕?？傊?，該體系的腐蝕狀況完全取決于活性硫和環(huán)烷酸的相對(duì)含量，活性硫比例高時(shí)，表現(xiàn)出高溫硫腐蝕的特性，環(huán)烷酸比例高時(shí)，表現(xiàn)出環(huán)烷酸腐蝕的特性(2)高溫S―H2S―RSH―RCOOH型腐蝕①腐蝕機(jī)理腐蝕的化學(xué)反應(yīng)

Fe+S→FeS

Fe+H2S→FeS+H22RCOOH+FeS→Fe(RCOO)2+H2S2RCOOH+Fe→Fe(RCOO)2+H2腐蝕的化學(xué)反應(yīng)②影響因素含硫量：原料的含硫量高于臨界值時(shí)，主要表現(xiàn)為高溫硫腐蝕；含硫量低于臨界值時(shí)，主要表現(xiàn)為環(huán)烷酸腐蝕。酸值：酸值越高，腐蝕越重。通常認(rèn)為酸值達(dá)到0.5mgKOH/g時(shí)，在一定的溫度條件下環(huán)烷酸就能對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕作用。溫度：高溫硫腐蝕從240℃開(kāi)始，溫度越高，腐蝕越重，到480℃達(dá)到最高點(diǎn)；環(huán)烷酸在220℃以下時(shí)不腐蝕，高于220℃時(shí)，隨著溫度升高加劇，270℃～280℃時(shí)達(dá)到最大值，溫度再升高腐蝕又下降，到350℃附近腐蝕又急劇增加，400℃以上基本上沒(méi)有環(huán)烷酸腐蝕問(wèn)題。主要是由于原料中各種不同的環(huán)烷酸的沸點(diǎn)范圍在200℃～400℃之間，環(huán)烷酸腐蝕在氣液界面處最嚴(yán)重，而上述兩個(gè)溫度段正是兩個(gè)相變點(diǎn)溫度。流速：無(wú)論高溫硫腐蝕還是環(huán)烷酸腐蝕，流速越高，腐蝕越重。②影響因素(3)低溫H2S―HCl―NH3―H2O型腐蝕①腐蝕機(jī)理H2S和HCl腐蝕是按電化學(xué)機(jī)理進(jìn)行的陰極全面腐蝕。但由于NH3的中和作用，使得介質(zhì)的pH值上升，設(shè)備的腐蝕也將由全面腐蝕轉(zhuǎn)變?yōu)榫植扛g。Cl-的存在會(huì)造成Cr13型不銹鋼的點(diǎn)蝕、18-8型不銹鋼的應(yīng)力腐蝕破裂（SCC）。H2S會(huì)造成碳鋼及低合金鋼（尤其是焊縫部位）的HIC、SOHIC及SSCC。HCl和NH3反應(yīng)生成的NH4Cl會(huì)由于濃差電池和閉塞電池的作用發(fā)生垢下腐蝕并隨介質(zhì)流動(dòng)造成磨損腐蝕。(3)低溫H2S―HCl―NH3―H2O型腐蝕①腐蝕機(jī)理②影響因素腐蝕介質(zhì)含量：H2S、HCl含量越高，全面腐蝕越重；NH3含量越高，介質(zhì)的pH值越高，設(shè)備產(chǎn)生全面腐蝕的傾向越小，產(chǎn)生局部腐蝕的傾向越大。溫度：高于相變溫度時(shí)，腐蝕介質(zhì)為氣相，腐蝕性較弱；相變溫度時(shí)，發(fā)生冷凝現(xiàn)象，腐蝕性最強(qiáng)；低于相變溫度，腐蝕介質(zhì)受到稀釋，全面腐蝕隨溫度的降低而減弱，但氫損傷的敏感性增加。流速：流速增加將使腐蝕速率增加。②影響因素(4)高溫氧化和硫化腐蝕（輻射爐管）①腐蝕機(jī)理加熱爐燃?xì)猓ㄓ停┲胁豢杀?/p>