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炼油装置阀门硫化的作用

发布日期:2019年06月01日

硫化:

1、损伤情况:

合金中的某些元素与高温环境下的硫化物反应引起的碳钢和其它合金的腐蚀,氢的存在会加速腐蚀。

2、受影响材料:

所有铁基材料,包括碳钢和低合金钢、300系列不锈钢和400系列不锈钢,均会受到影响;镍基合金也受到不同程度的影响,但镍基合金的化学成分对硫化的影响很大,特别是铬含量。铜基合金形成硫化物的温度比碳钢要低。

3、关键因素:

影响硫化的主要因素为合金成分、阀门工作温度和腐蚀性硫化物浓度。合金对硫化的敏感度是由其形成保护性硫化物鳞皮的能力决定的,铁基合金的硫化温度通常在高于260℃时开始。图1和图2(如下所示)给出了温度、铬含量和硫含量的增加对硫化的影响。一般而言,铁基和镍基合金的抗硫化能力是由材料的铬含量决定的。增加铬含量可以显著提高抗硫化能力。300系列不锈钢,如304、316、321型和347型,在大多数石油精炼工艺环境中具有较高的抗硫化能力。镍基合金与不锈钢类似,因为类似的铬含量提供类似的抗硫化能力。原油、煤和其它碳氢化合物中含有不同浓度的硫,总硫含量是由许多不同的含硫化合物组成的,硫化主要由高温下硫化合物热分解产生的H2S和其它反应性硫化物引起。一些硫化物更容易发生反应而生成H2S。因此,工程中仅根据硫的重量百分比预测腐蚀速率往往会产生错误。

4、预防和减缓:

在高温含硫流体环境下运行的管道阀门会发生硫化现象,通常发生在催化裂化装置、焦化装置和加氢装置的阀门上。暴露于含硫气体的高温阀门也会受到影响。

对于阀门抗硫化的预防,通常在选用阀门材料时选用较高的铬合金来实现抗硫化能力。选用300或400系列不锈钢制造的阀门可显著提高抗高温硫化腐蚀。对于低合金钢材料制造的阀门,通常对阀门部件采用铝扩散处理的方法来减少硫化率进而使鳞片形成减到最少,但是需要引起注意的是,它并不能提供完全的防护。