硫磺及脱硫装置的腐蚀及防护.pdfVIP

QLSH 硫磺及胺液脱硫装置 的腐蚀与防护 胡 洋 齐鲁分公司胜利炼油厂 硫磺装置的腐蚀 尾气脱硫装置 某炼厂硫磺回收反应炉燃烧器腐蚀 某炼厂硫磺回收反应炉燃烧器腐蚀，中间的瓦斯烧嘴 的腐蚀产物已将气孔堵死，剩余厚度最小为12mm （原 设计为31.5mm ），外壁上积有约5mm厚的黑色垢层， 瓦斯烧嘴气孔被带有一定金属光泽的黑色熔融物堵塞， 酸性气烧嘴叶片最薄处只剩1.8mm 。腐蚀形态为典型 的高温硫腐蚀。 高温硫化腐蚀 燃烧后的高温含硫过程气，气流组成为H2S、SO2、 硫蒸汽、CS2、COS、CO2、水蒸汽、氮气等。这 些介质常以复合形式产生腐蚀。当温度高于310℃时， 碳钢就会发生高温硫化腐蚀。 高温硫化腐蚀一般发生在燃烧炉内构件（如燃料喷 嘴、酸性气喷嘴、烧氨喷嘴等）、废热锅炉进口管箱 与传热管前端、过程气离开废热锅炉前和尾气焚烧炉 （排空烟囱前）；采用外掺和工艺的掺和管、高温 掺和阀以及转化器内构件等。 影响高温硫腐蚀的因素  硫化物的影响：硫化物膜比氧化物膜厚，内应力较大，导致 膜的破裂而使保护性降低；金属硫化物的晶体缺陷浓度高； 金属硫化物的共晶点低，容易熔化破坏保护膜。  温度的影响：当碳钢设备的技术温度超过310℃时，就会发生 高温硫化腐蚀，温度越高，高温硫化现象越严重。  其他杂质如二氧化碳、氨、重有机物及管线和设备内的腐蚀 产物在一定情况下均会加剧设备的腐蚀。 采取措施 （1）在操作过程中严禁超温。 （2 ）控制好系统配风量。维护好硫化氢、二氧 化硫比例检测仪以及智能反馈系统，严格控 制系统氧含量。 某厂三级硫冷凝器腐蚀 某厂新建硫磺回收装置运行27个月，三级冷凝器管束发生泄漏， 检查发现： ① 封盖侧一根换热管泄漏，堵管处理。 ② 管箱侧一根换热管泄漏，管板上换热管与管板焊接处（管焊 缝及热影响区）有14处细小裂纹，裂纹基本上都垂直于焊缝。 其中1处管焊缝处已泄漏。堵管处理。 管束腐蚀情况 半年后三级冷凝器再次发生泄漏，停工检 查发现： ① 封盖侧未发现换热管泄漏。 ② 管箱侧管板上管焊缝处（换热管与管 板间焊缝及热影响区）有13处细小裂 纹，裂纹垂直于焊缝，已发生泄漏。 堵管处理。 硫化物应力腐蚀开裂 经检查，都是管箱侧管板上管焊缝与换热管发生腐蚀泄漏， 尤其是管板上管焊缝及热影响区表面多处（两次共27处）出现 裂纹，且裂纹基本都是垂直于焊缝。 对管束使用工况（介质、温度等）与管束材质研究分析，是 典型的硫化物腐蚀，管箱侧管板上管焊缝处出现的裂纹（裂纹垂 直于焊缝）也是由硫化物引起的应力腐蚀开裂（SSCC ）。 由于三级冷凝器管板较厚，在管焊缝处形成很大的焊接应力， 虽然管束经过消除应力热处理，但管焊缝及热影响区仍然存在较 大的残余焊接应力，在硫化物的腐蚀作用下，造成应力腐蚀开裂。 建议措施： （1）抢修时由于采用焊接无法补焊，后采用涂覆冷焊技术， 对管板除锈后，表面施涂耐温涂料修复。 （2 ）改进管口焊缝结构，采用强度胀加强度焊或管口设置 凸缘的强度加密封焊。将管束伸出管板一定距离，使管板和 紧靠管板的传热管管段处发生蒸汽量相对下降，避免局部过 热而引起腐蚀。 SO -O -H O型腐蚀 2 2 2 燃烧炉、转化器等设备衬里完好的情况下，过程气对衬里没 有腐蚀。但当衬里出现裂缝、脱落时，过程气窜入衬里内层并与 设备壳体接触，产生局部腐蚀。因为过程气中的SO2 由于衬里内 层温度低而冷凝，产生露点腐蚀。同时在该状态下，存在SO2氧 化成SO3的可能性，SO3遇水生成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽可以在比 SO2的露点温度更高的情况下冷凝，造成设备的严重腐蚀。 尾气管道和排空烟囱温度低于150℃时，空气中的水分在烟囱 衬里上冷凝下来吸收尾气中的二氧化硫，在衬里损坏的部位造成 设备管线的腐蚀。 装置停工后，当空气进入后，系统会内会产生凝结水，吸附残 留气体中的SO2，造成严重的腐蚀。 反应方程式： SO + H O →