什么是常減壓蒸餾裝置？

    常減壓蒸餾裝置是對原油進行蒸餾加工的裝置，利用原油混合物中汽油、煤油、柴油、蠟油、渣油等物質沸點的不同，將其分離，并提供給二次加工裝置。因此，常減壓蒸餾裝置的處理量往往也代表著煉油廠的處理量，在煉油廠中處于至關重要的位置。

    為找出常減壓蒸餾裝置的腐蝕薄弱環節，自2012年4月起，筆者先后對國內3套常減壓蒸餾裝置的422臺設備進行腐蝕調查，并將調查結果匯總后進行分析，以便于設備的日常維護與定期檢修，并給本領域技術人員提供參考。

    裝置介紹

    01原料情況

    進行腐蝕調查的3套常減壓蒸餾裝置處理原油的基本情況見表1。可見廠1加工低硫低酸原油，廠2加工高酸原油，廠3加工高硫原油。

    02選材情況

    以廠3為例，簡要說明這3套常減壓蒸餾裝置的選材情況，詳見表2。可見，廠3常減壓蒸餾裝置的主要設備選材符合SH/T3096－2012《高硫原油加工裝置設備和管道設計選材導則》。廠2常減壓蒸餾裝置的主要設備選材符合SH/T3129－2012《高酸原油加工裝置設備和管道設計選材導則》。

    腐蝕統計

    01按設備類型統計

    表3中給出了各個廠進行腐蝕調查的各類設備的數量和發現問題的設備的數量。

    02按所處工段統計

    一般情況下，常減壓蒸餾裝置可分為原油換熱系統、初餾系統、常壓系統、減壓系統這4個部分，詳見表4。

    腐蝕分析

    根據腐蝕調查結果，結合各個系統的操作條件、介質、材料，對各個系統的腐蝕情況進行分析。

    01原油換熱系統

    3套常減壓蒸餾裝置的原油換熱系統共檢查設備133臺，包括123臺換熱器、10臺容器，發現的腐蝕類型見表5。

    1.1 高溫硫/環烷酸腐蝕

    在檢查的132臺設備中，有6臺換熱器發生了高溫硫/環烷酸腐蝕，且其中2臺問題最為突出，如圖1和圖2所示，均來自煉制高酸原油的廠2。

    1.2 其他腐蝕

    原油減2線及2中（II）換熱器存在沖刷腐蝕，如圖3和圖4所示。可見兩臺電脫鹽排水冷卻器存在循環水/垢下腐蝕，管箱內存在大量白色硬質水垢，管箱內壁、隔板表面不平整，局部有較深腐蝕坑，隔板邊緣腐蝕減薄嚴重。

    02初餾系統

    3套常減壓蒸餾裝置的初餾系統共檢查設備125臺，包括塔器3臺，換熱器69臺，空冷器13臺，容器40臺，發現的腐蝕類型，詳見表6。

    2.1 H2S＋HCl＋NH3＋CO2＋H2O型腐蝕

    在檢查的125臺設備中，有6臺設備發生了該種腐蝕，主要集中在初餾塔部分，如初餾塔、初餾塔產品及回流罐，如圖5和圖6所示。

    2.2 其他腐蝕

    在檢查的125臺設備中，有5臺設備發生了循環水/垢下腐蝕，包括初頂油氣冷卻器（如圖7所示）和初常頂排水冷卻器（如圖8所示），其中初頂油氣冷卻器的循環水/垢下腐蝕較為嚴重，管板減薄明顯。

    03常壓系統

    3套常減壓蒸餾裝置的常壓系統共檢查設備73臺，包括塔器6臺，換熱器25臺，空冷器26臺，容器13臺，爐子3臺，發現的腐蝕類型見表7。

    3.1 循環水/垢下腐蝕

    在檢查的73臺設備中，有11臺設備發生循環水/垢下腐蝕，如圖9和圖10所示。

    3.2 H2S＋HCl＋NH3＋CO2＋H2O型腐蝕

    常壓系統的該種腐蝕主要集中在常壓塔頂部分。廠2在2012年發現常壓塔頂部封頭及第1人孔處筒體腐蝕嚴重，如圖11所示，因此對第1人孔處筒體進行貼焊0Cr13鋼處理，腐蝕調查發現內壁較平整。

    本次腐蝕調查還發現常壓塔頂部封頭環焊縫（如圖12所示），第1人孔處內壁環焊縫（如圖13所示）以及第1人孔處內壁縱焊縫的兩邊邊緣（如圖14所示）也腐蝕出較深的溝槽，深約1mm。

    廠3常壓塔頂部材料是碳鋼Q345R襯雙相鋼022Cr23Ni5Mo3N，腐蝕調查發現其焊縫及母材上有大量裂紋，局部有較密集的腐蝕坑，如圖15所示。常頂回流管（材料為304不銹鋼）多處被腐蝕穿透并發生斷裂，如圖16所示。

    3.3 其他腐蝕常壓系統的2臺塔器存在輕微高溫硫/環烷酸腐蝕。廠2的低溫水-常頂油氣換熱器管材料為16MnR碳鋼，介質為常頂油氣，操作溫度87~105℃，常頂油氣中含H2S等腐蝕介質，低溫下形成濕硫化氫腐蝕，造成隔板嚴重減薄，并且管箱下接管焊口發現多處較深腐蝕坑，如圖17和圖18所示。

    04減壓系統

    3套常減壓蒸餾裝置的減壓系統共檢查設備91臺，包括塔器5臺，換熱器57臺，空冷器18臺，容器8臺，爐子3臺，發現的腐蝕類型見表8。

    4.1 高溫硫/環烷酸腐蝕

    高溫硫/環烷酸腐蝕是減壓系統的常見腐蝕，主要集中在減壓塔及其相關設備。廠1的初底油-渣油換熱器殼程操作溫度約378℃，材質為碳鋼，介質為渣油，含有硫化物和環烷酸，由于建廠較早，一直煉制低酸低硫油，因此存在高溫硫/環烷酸型腐蝕，如圖19和圖20所示。

    而廠3同類設備選材是Q345R碳鋼襯022Cr17Ni12Mo2不銹鋼，則未見腐蝕，如圖21所示。

    廠3減壓塔第7人孔（減3線抽出）處塔壁腐蝕嚴重，點蝕坑已連成一片，深約0.5mm。第7人孔頂部大梁腐蝕嚴重，如圖22所示，頂部大梁支撐底部點蝕嚴重，其邊緣已凹凸不平。人孔內多數液體分布器的頂板腐蝕穿透，少部分的頂板直接被掀翻掉，如圖23所示。

    第8人孔（減3下返塔）塔壁已貼焊不銹鋼，貼焊的不銹鋼表面也有大面積腐蝕坑，腐蝕坑較淺，內壁-熱電偶表面出現機械損傷，坑深約2mm，第8人孔內大量液體分布槽以及固定用的U形角鋼大面積腐蝕減薄以及穿透。

    拆除的集油箱也有大面積的腐蝕減薄以及穿孔情況，如圖24所示。

    第8人孔上端大梁（第7人孔液體分布器的底端）密布較深腐蝕坑，深約2mm。該區域操作溫度在300℃左右，正處于腐蝕較為嚴重的溫度，且其內的原油可能出現湍流、偏流現象，導致局部流速偏高，進一步加速了腐蝕。

    4.2 沖刷腐蝕

    廠3的減壓塔轉油線最南端（位于減壓塔內）進料導流板開裂，西側最南端上面導流板中間完全斷裂掉入轉油線內，下面導流板從中間完全斷裂，如圖25所示，東側最南端上下兩塊導流板局部開裂，如圖26所示。

    4.3 循環水/垢下腐蝕

    減壓系統檢查57臺換熱器，其中36臺存在循環水/垢下腐蝕，如圖27和圖28所示。

    結論及建議

    1 3套常減壓蒸餾裝置共檢查422臺設備，發現152臺設備存在腐蝕，腐蝕比例為36.02％。按設備類型進行統計，塔器、鍋爐、換熱器、容器的腐蝕比例依次為：71.43％，16.67％，37.16％，25.35％；按所處工段進行統計，原油換熱系統、初餾系統、常壓系統、減壓系統的腐蝕比例依次為：18.05％，24.00％，58.90％，60.44％。

    2 常減壓蒸餾裝置的腐蝕主要集中在常壓系統和減壓系統；常壓系統的腐蝕主要是常壓塔頂系統的H2S＋HCl＋NH3＋CO2＋H2O型腐蝕；減壓系統的腐蝕主要是減壓塔中部的高溫硫/環烷酸腐蝕。因此應加強進料原油硫含量與氯含量的監測，含量超標時應適當調整工藝條件。

    3 常減壓蒸餾裝置循環水/垢下腐蝕較為普遍，應加強循環水水質監測和流速控制。

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責任編輯：韓鑫

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