一、问题概述
一级塔顶油气线E-171油气入口换热器前一弯从2020.11.30-2021.7.21腐蚀率一直处于超标(≥0.2mm/a)状态,壁厚值从12.16mm降至11.5mm,年腐蚀率接近1mm/a,如图1所示。
图1 一级塔顶油气线E-171油气入口换热器前一弯在线测厚图谱(2020.7-2021.9)
二、腐蚀分析
国内外各种原油,不论含硫高低,只要含盐均可引起常减压塔顶系统的严重腐蚀。加工过程中,原油中的MgCl2和CaCl2加热水解,生成强烈的腐蚀介质HCl:
MgCl2+H2O → Mg(OH)2+2HCl
CaCl2+H2O → Ca(OH)2+2HCl
生成的HCl和硫化物加热分解生成的H2S,随挥发油气进入分馏塔顶部及冷凝冷却系统。此时由于初凝区水量极少,盐酸浓度可达1~2%,成为一个腐蚀性十分强烈的“稀盐酸腐蚀环境”,若有H2S存在,可对该部位的腐蚀加速,HCl和H2S相互促进构成循环腐蚀。
2HCl+Fe → FeCl2+H2
Fe+H2S → FeCl2+H2
FeS+2HCl → FeCl2+H2
三、结论验证
经核查,该点保温层存在未完全恢复状态,使得管线存在露点温度,在HCl-H2S-H2O的环境发生露点腐蚀,并造成管线穿孔,在7月份对该处管线进行更换,并恢复保温重新监测,在2021.8.5至2021.9.15处于较低腐蚀率,如图2所示。
图2 一级塔顶油气线E-171油气入口换热器前一弯在线测厚图谱(2021.8-2021.9)
四、防腐建议
1. 加强电脱盐操作;
2. 密切监控减顶污水铁离子和氯离子含量,根据减顶污水pH值调节中和剂注入量,并适当增加塔顶缓蚀剂注入量;
3. 在保证减压拔出率基础上,通过优化工艺参数,适当提高塔顶温度,促使减顶低温系统露点腐蚀发生转移,防止水分由气相转为液相;
4. 加强挥发线弯头、换热器、空冷器出入口的腐蚀监测,也可以采用脉冲涡流扫查等先进技术进行全面排查