高溫含硫含酸原油對鋼材的腐蝕（速率）

2020-12-22 06:08:55 大連天凡（集團(tuán)）股份有限公司閱讀 1410

近年來，為降低石油采購成本，國內(nèi)有些加工含硫原油的煉油廠試圖加工含酸原油。這樣會給原有的設(shè)備帶來新的腐蝕問題。

含硫原油對設(shè)備的腐蝕多發(fā)生在204℃以上，多為均勻腐蝕。隨著溫度的升高，腐蝕會越來越嚴(yán)重。各種材料在不同溫度和不同硫含量下的腐蝕可從McConomy曲線中查到，可以方便地知道各種材料的抗硫腐蝕能力。

含酸原油對設(shè)備的腐蝕則多發(fā)生在232℃至400℃之間，酸腐蝕只發(fā)生在與液相接觸的鋼材表面，酸值（KOH）不大于0.5mg/g時(shí)多為均勻腐蝕，而酸值大于0.5mg/g時(shí)則多為局部腐蝕。隨著溫度的升高，腐蝕會越來越嚴(yán)重。但在400℃以上，由于酸的分解，就不會對鋼材有腐蝕了。所以，含酸原油對設(shè)備的腐蝕一般都發(fā)生在常減壓蒸餾裝置，而不會對后面的裝置造成很大的影響。

API581著重于煉油廠的風(fēng)險(xiǎn)評估，它給出了具有可操作性的評估程序，如：腐蝕探針測點(diǎn)的數(shù)量、數(shù)據(jù)采集和腐蝕速率的確定方法等。其附錄G則給出了當(dāng)無法得到現(xiàn)場測定數(shù)據(jù)時(shí)，各種煉油廠常見腐蝕情況的預(yù)計(jì)腐蝕速率。（該附錄對煉油廠的選材具有一定的指導(dǎo)意義）。

API581在2000年給出了同時(shí)含硫并含酸原油對各種鋼材的腐蝕速率。

表1~表7為各種材料在同時(shí)含硫和含酸時(shí)原料油中的腐蝕速率。

腐蝕速率1mpy=0.254mm/a(或y).

預(yù)知7%Cr鋼、1.25Cr鋼和2.25Cr鋼的預(yù)計(jì)腐蝕速率,請查API581。

碳鋼的估計(jì)腐蝕率(mpy)

含量（wt.%）	TAN (mg/g)	溫度（OF）
含量（wt.%）	TAN (mg/g)	＜450	451-500	501-550	551-600	601-650	651-700	701-750	751-800
≤0.2	≤0.3	1	3	7	15	20	35	50	60
	0.31-1.0	5	15	25	35	45	55	65	75
	1.1-2.0	20	25	35	65	120	150	180	200
	2.1-4.0	30	60	60	120	150	160	240	240
	＞4.0	40	80	100	160	180	200	280	300
0.21—0.6	≤0.5	1	4	10	20	30	50	70	80
	0.51-1.0	5	10	15	25	40	60	80	90
	1.1-2.0	8	15	25	35	50	75	90	110
	2.1-4.0	10	20	35	50	70	100	120	130
	＞4.0	20	30	50	70	90	120	140	160
0.61—1.0	≤0.5	1	5	10	25	40	60	90	100
	0.51-1.0	5	10	15	30	50	80	110	130
	1.1-2.0	10	185	30	50	80	100	130	150
	2.1-4.0	15	30	50	80	100	120	140	170
	＞4.0	25	40	60	100	120	150	180	200
1.1—2.0	≤0.5	2	5	15	30	50	80	110	130
	0.51-1.0	7	10	20	35	55	100	130	50
	1.1-2.0	15	20	35	55	100	120	140	170
	2.1-4.0	20	30	55	85	110	150	170	200
	＞4.0	30	45	75	120	140	180	200	260
2.1—3.0	≤0.5	2	7	20	35	55	95	130	150
	0.51-1.0	7	10	30	45	60	120	140	170
	1.1-2.0	15	20	40	60	75	140	170	200
	2.1-4.0	20	35	60	90	120
	＞4.0	35	50	80	120	150	200	260	280
＞3.0	≤0.5	2	8	20	40	60	100	140	160
	0.51-1.0	8	15	25	45	65	120	150	170
	1.1-2.0	20	25	35	65	120	150	180	200
	2.1-4.0	30	60	60	120	150	160	240	240
	＞4.0	40	80	100	160	180	200	280	300

此處數(shù)值可能是印刷錯誤

185

對比上述表中的數(shù)值,可以得到以下結(jié)論:

(1) 在只有硫腐蝕的環(huán)境中,一般抗腐蝕能力隨鋼材Cr量增加而增加。硫含量特別高和溫度也很高時(shí)，采用12%Cr（如：410，405，304等）的不銹鋼就足夠了；

(2) 含同樣酸值的原油，腐蝕速率與含硫量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）分?jǐn)?shù)成反比。也就是說酸值一定時(shí)，含硫量越少，腐蝕速率就越高，這是因?yàn)榱蚝可?，在鋼材表面腐蝕形成的硫化物保護(hù)膜就少，暴露在酸性介質(zhì)中的鋼材就越容易受到酸的腐蝕；

(3) 為了抵抗酸值較高油的腐蝕，選用316或317型不銹鋼最為有效，而含金屬元素Mo量小于2.5%的316型不銹鋼的腐蝕速率比含金屬元素Mo量大于2.5%的316型不銹鋼或317型不銹鋼大1倍左右；

（4）同時(shí)有硫和酸存在時(shí)，要根據(jù)酸值和硫含量查腐蝕速率，按使用壽命計(jì)算出腐蝕余量。當(dāng)酸值較高和腐蝕速率太大時(shí)，含12%Cr的普通不銹鋼很可能就不夠了，而應(yīng)選擇Mo含量大于等于2.5%的316型或317型不銹鋼;

(5)影響腐蝕速率的另一個(gè)因素是介質(zhì)的流速,特別是酸腐蝕而言。在氣液混合相中，若流速特別高，這種影響則特別突出。當(dāng)介質(zhì)流速大于30.5m/s(100英尺/秒)時(shí),各表中的腐蝕速率應(yīng)放大5倍。

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高溫含硫含酸原油對鋼材的腐蝕（速率）

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