常压塔顶腐蚀的防护管理措施

常压塔顶腐蚀的防护管理措施

赵佳策

中国石油四川石化有限责任公司  四川 彭州 611930

摘要：本文介绍了某石化常减压装置塔顶腐蚀情况，针对塔顶系统存在的腐蚀问题，深入剖析原因。根据研究结果表明，常减压装置主要因加工了大量污油，使装置电脱盐运行稳定性受到不良影响，加上管理者没有及时对温度计进行检查，导致故障扩大。对此，通过完善塔顶防腐整改措施、加大防腐设施投入力度、优化塔顶防腐助剂服务模式等方式，便可使腐蚀情况得到良好预防和解决。

关键词：常压塔；腐蚀原因；防护技术

引言：近年来，经济发展对油气资源的需求量不断增加，加工原油中酸值与硫含量逐渐提升，使原油劣化程度增加，常减压装置的工作介质为注水后的常顶油气，腐蚀性因子较高，经常出现腐蚀泄露情况。对此，要求企业定期进行设备检修，及时发现塔顶腐蚀问题，并剖析原因，采取相应防护措施与建议，使设备腐蚀速度放缓，延长装置的使用周期。

1问题发生

以某石化常减压装置为例，在进入新运行周期后，生产部门对常减压装置腐蚀情况进行检验分析，取得一定效果。但因原油性质不稳定、含硫量较高、污油掺炼等，使腐蚀管理难度增加。近期出现双金属温度计套管泄露问题，因操作人员及时发现和处理，没有造成安全事故。后续装置管理人员对套管进行勘查和分析，制定相同类型温度计排查与管理方案，使腐蚀问题得到有效预防。通过对双金属温度计套管进行检查发现，一是套管外表带有黑色污垢，特别是在管壁位置，污垢堆积更为严重；二是失效位置开裂，带有环形裂纹；三是从侧面观察，发现失效位置存在缩颈变形情况；四是在将污垢清理完毕后，发现套管外表垢下腐蚀严重，个别位置带有蚀坑。套管受到上游介质的冲击，在失效处受到较大顺着流体方向的冲击，且位于套管外表分界区，此处腐蚀程度相对明显，具有疲劳腐蚀机理条件，且介质为注水后的常顶油气，腐蚀性因子较高，套管材质选用321奥氏体不锈钢，具备氯化物应力腐蚀的条件。在腐蚀环境工况方面，该温度计设置在常顶油气板式换热器入口位置，点位温度为123℃，压力为0.077Mpa，流体限速在13.8m/s左右，其工作环境容易产生腐蚀情况。

2原因分析

该问题产生受多种因素影响，最直接原因是双金属温度计套管长期处于腐蚀环境下，并受流体冲击作用影响，在受腐蚀后疲劳开裂，致使物料泄露。间接原因主要分两点，一是常减压装置在2018年大修后，加工了大量污油，使装置电脱盐运行稳定性受到不良影响，脱后含盐量较高，增加了塔顶氯离子含量，进而提高塔顶腐蚀风险；二是在2020年掺炼许多轻污油，使装置内常压塔顶汽相超负荷，流体线速提高到22.1m/s，高于设计值16.5m/s，高线速流体内还带有关闭剥落的赃物，对塔顶油气管线和线内设备的缓释剂膜造成冲击，使腐蚀程度进一步增加。此外，该故障产生还受管理因素影响，装置板式换热器中后管线曾经出现短时间快速减薄情况，但管理者没有及时对温度计进行检查；在2022年初对换热器下线清理时，也忽视了该点的细致检查，致使问题一再拖延，最终使故障程度加大，引发严重腐蚀[1]。

3整改措施

3.1完善塔顶防腐整改措施

在升级管控期后，选择恰当时机对剩余同类部位套管进行拆检，按照拆检结果替换新的套管；开好新上线的三级电脱盐，使脱盐效果成倍增长；加强与上游罐区的沟通，控制污油掺炼量，尽可能降低电脱盐系统运行产生的不良影响，同时也是塔顶汽相线速得到良好控制。此外，针对腐蚀检测与监测系统进行优化，通过图表、账目、手册、报告等形式，开展腐蚀管理工作。在线腐蚀监测中，应由腐蚀监测与人工测厚交叉实施，日常以在线腐蚀速率监测为主，如若腐蚀程度较强，可采用人工测厚作为腐蚀，尽可能扩大覆盖面的测后范围，从而掌握实际腐蚀情况，为后续整改工作开展提供数据支持，有效预防因腐蚀导致装置安全性、工作效率降低情况发生。

3.2加大防腐设施投入力度

针对上一检测期常减压装置腐蚀情况，在下一检测期制定相应的技改措施，并增加防腐设施方面的投入力度，确保注水、注剂喷头的正常运行，实时掌握装置腐蚀情况。对于三级脱盐装置来说，通过技术改良可使电脱盐运行效率进一步提升，脱后原油盐的含量明显降低，进而减少塔顶腐蚀风险。通过线上测厚、电感探针、电场矩阵等系统应用，使腐蚀情况掌握更加客观具体，生产监测、在线PH剂分析等处于独立状态，将检测结果相互印证，确保数据准确可靠。在后续应用中，可对塔顶系统结盐的顶循除盐撬装系统进行优化设计，从而减轻塔顶结盐造成的腐蚀程度，确保装置始终处于健康运行状态。

3.3塔顶防腐助剂服务模式优化

在检修完毕后，正式开始新的运行周期，更换新的服务商负责塔顶防腐工作，借鉴行业内最新服务外包方案，从三剂招标改为服务外包，有效避免以往药剂质量差、注入量不足、各负责人“卡边”操作等问题，降低塔顶腐蚀风险。同时，对服务商的工作效果进行评价，包括腐蚀检查频次、关键指标控制、超标应急处理等，使其能够尽职尽责，全力做好防腐工作。此外，还应定期开展防腐技术调研工作，由部门副部长牵头，针对常减压蒸馏装置的应用效果进行深入调研，包括塔顶二段冷凝技术、脱盐超声破乳运行情况等，还要亲临现场，对上述技术的应用状态进行分析。调研完毕后，根据装置实际情况撰写报告，针对防腐工作提出可行建议。根据防腐工作相关规定，在生产监测与机动部门的联合作用下，制定常减压装置腐蚀管理的最新方案，将防腐分析项目、检查频次、腐蚀因子控制指标进行明确。该方案制定便于指导装置采集数据，汇总到数据库中，使各腐蚀因子对装置的腐蚀效果充分体现出来，并定量分析，还可为防腐策略调整提供充足依据

[2]。

结束语：综上所述，在常压塔运行期间，容易因加工大量污油、温度计套管长期受流体冲击、日常管理不到位等，导致塔顶腐蚀程度加剧。对此，可通过完善塔顶防腐整改措施、加大防腐设施投入力度、优化塔顶防腐助剂服务模式等方式，及时发现塔顶系统损伤，并准确检测腐蚀程度，制定相应的防腐方案，从而延长常减压装置使用寿命。

参考文献：

[1]陈约瑟.常压塔顶换热器的腐蚀泄漏和防护措施[J].石油化工腐蚀与防护,2022(004):039.

[2]周杨,程伟,周斌.常压塔塔顶系统腐蚀分析及防护措施[J].石油化工腐蚀与防护,2019,35(3):36-38.