延迟焦化腐蚀与防护1

延迟焦化装置腐蚀与防护,一、腐蚀基础知识,1腐蚀的定义腐蚀：材料与周围的环境发生作用产生的破坏或变质。材料金属材料与非金属材料环境液体环境、气体环境、固体环境、混合环境破坏减薄、开裂、穿孔、变形等变质变色、变脆、强度下降、性能改变等,2金属腐蚀的根源(1)腐蚀产生的原因从热力学的观点看，绝大多数金属都具有与周围介质发生作用而转入氧化状态（离子状态）的倾向，这一过程就是腐蚀。腐蚀过程是金属由热力学不稳定的单质状态转变为热力学稳定的化合物状态的过程，是一种自发的过程。因此，金属的热力学不稳定性是其腐蚀的根源。金属是否发生腐蚀的判据：金属氧化物G=G产-G反G0过程不能自发进行，不腐蚀G0过程能自发进行，腐蚀,(2)腐蚀的类型按腐蚀机理分类：化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀化学腐蚀：金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。特点：非电解质中的氧化剂直接与金属表面的原子相互作用，形成腐蚀产物。电化学腐蚀：金属表面与离子导电的介质发生电化学作用而产生的破坏。特点：至少包含一个阳极反应和一个阴极反应，阳极反应和阴极反应分别在不同的区域独立进行，并以流过金属内部的电流和介质中的离子流联系在一起。物理腐蚀：金属由于物理溶解作用而引起的破坏。三种类型的腐蚀中，电化学腐蚀最常见。,按照腐蚀环境分类：腐蚀可分为介质腐蚀、大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀等；按照引起腐蚀的介质分类：腐蚀可分为硫腐蚀、氯腐蚀、环烷酸腐蚀、氢腐蚀、氧腐蚀等。,按照腐蚀破坏的特征分类：腐蚀可分为全面腐蚀和局部腐蚀。全面腐蚀：腐蚀分布在整个金属表面上，均匀腐蚀或不均匀；局部腐蚀：腐蚀主要集中于金属表面某一区域，而其它区域则几乎不腐蚀。应力腐蚀破裂：在拉应力和某种特定腐蚀介质的共同作用下引起的材料破裂。小孔腐蚀：在金属表面上产生小孔的一种局部腐蚀，腐蚀主要集中在某些活性点上，并向金属内部深处发展。晶间腐蚀：由于晶界的杂质或由于晶界区某一合金元素的增加或减少，导致腐蚀发生在晶粒边界上，并沿着晶界向纵深处发展。电偶腐蚀：当两种相互接触的不同金属浸在电解质溶液中时，由于电极电位不同而引起电位较负的金属腐蚀加剧的现象。,选择性腐蚀：合金中的某一组分由于腐蚀优先溶解到电解质溶液中去，从而造成另一组分富集于金属表面的腐蚀现象。氢损伤：在某些介质中，因腐蚀或其它原因产生的氢原子渗入金属内部对金属造成破坏。通常为氢鼓泡、氢脆、氢致开裂、表面脱碳氢腐蚀。缝隙腐蚀：由于微小缝隙的存在所造成的缝隙部位的金属遭受腐蚀的现象。磨损腐蚀：由于腐蚀和磨损的联合作用，造成金属腐蚀加快的现象。气蚀：液流在低压区中析出的气体在高压区重新消失并产生空位，空位围的液体以极高的速度填补空位，由此造成对金属表面产生冲蚀的现象。垢下腐蚀：由于金属表面局部区域的垢物附着，造成垢物下面金属腐蚀的现象。又称沉积腐蚀。,(3)腐蚀类型的几点说明腐蚀电池的形成是金属产生电化学腐蚀的根本原因。,氢损伤：腐蚀反应或临氢介质分解产生的氢进入金属后，会对金属材料产生一系列的破坏（损伤），常见的形式有：氢鼓泡：进入金属内部的初生态氢结合成氢分子，产生巨大的内压，造成金属局部分层并产生鼓起的现象。氢脆金属内部由于氢的进入而使得金属材料变脆、韧性和抗拉强度下降的现象。表面脱碳：渗入金属表面的氢与金属表面的渗碳体发生反应生成甲烷，使得钢表面渗碳体减少，导致金属表面硬度和疲劳极限降低的现象。氢腐蚀：渗入金属内部的氢与渗碳体反应生成甲烷，由于甲烷的低扩散能力，随反应的进行不断积聚，形成局部高压，导致材料发生开裂破坏的现象。氢致开裂：金属内部不同层面上沿扎制方向产生的裂纹相互连接，形成阶梯状的裂纹。又称诱发阶梯裂纹。,湿H2O环境中，钢材还可能发生硫化物应力腐蚀开裂和应力导向氢致开裂。硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)：湿H2O环境中，腐蚀产生的原子态氢渗入钢的内部，固溶于金属的晶格中，使钢的脆性增加，在拉应力（外部或残余）的作用下形成的开裂。应力导向氢致开裂(SOHIC)：在应力的引导下，夹杂物或缺陷处因氢的聚集产生的裂纹沿着垂直于应力的方向（钢板的厚度方向）发展导致的开裂。,全面腐蚀,全面腐蚀+局部减薄爆破,应力腐蚀破裂（碳钢蒸汽线碱脆）,应力腐蚀破裂（3RE60双相不锈钢的氯脆）,点、孔蚀,晶间腐蚀,电偶腐蚀,冲刷腐蚀穿孔,气蚀,全面腐蚀+冲蚀,烟气露点腐蚀,晶间型应力腐蚀裂纹宏观照片（左）微观照片(右）,氢鼓泡（HB）,氢致开裂也称氢诱发阶梯裂纹（HIC）,硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）,应力导向氢致开裂（SOHIC）,(4)金属腐蚀速度的表示方法（均匀腐蚀）质量表示法：单位时间单位金属表面积上金属质量的变化。有减重表示法和增重表示法,常用的单位有g/m2h,mg/dm2h等。深度表示法：单位时间内金属厚度的减少。常用单位：mm/a(每年毫米)、ipy(每年英寸)等。电流密度表示法：金属单位面积上流过的阳极电流的大小。常用的单位有A/m2、mA/cm2、A/cm2等。,常用腐蚀速度单位的换算因子1inch=1000mil1mil=0.0254mm,均匀腐蚀的十级标准,均匀腐蚀的三级标准,(5)影响金属腐蚀的因素金属材料的因素：金属的化学稳定性合金成分金相组织与热处理状态金属表面状态变形及应力状态环境因素：介质pH值介质的成分及浓度介质的温度、压力介质的流动状态电偶作用环境细节和可能的变化,3常用的腐蚀控制手段尽管腐蚀过程是不可避免的，但从动力学的角度，可采用各种手段对腐蚀进行控制。根据腐蚀过程的电化学理论，腐蚀速度的大小可以用腐蚀电流（密度）来表示，根据欧姆定律:I=E/RE腐蚀电池的电位差，即腐蚀反应推动力R腐蚀反应（过程）阻力只要使E减小、R增大就可以使I降低。,(1)腐蚀控制措施合理选材阴极保护阳极保护介质处理添加缓蚀剂金属表面覆盖层防腐蚀结构设计工艺流程改进,合理选用耐蚀材料：根据不同的介质环境和使用条件，选用合适的金属材料和非金属材料，腐蚀速率在允许的范围之内；阴极保护：利用金属电化学腐蚀原理，将被保护金属设备进行外加阴极极化，以降低或防止金属的腐蚀。常用的有外加电流阴极保护和牺牲阳极的阴极保护；阳极极化：对于钝化溶液和易钝化金属组成的腐蚀体系，采用外加阳极电流的方法使被保护金属设备进行阳极钝化，以降低金属的腐蚀；介质处理：去除介质中促进腐蚀的有害成分、调节pH、湿度等方法达到降低腐蚀。,添加缓蚀剂：往介质中添加少量能阻止或减缓金属腐蚀的物质以保护金属；金属表面覆盖层：在金属表面喷、衬、渗、镀、涂上一层耐蚀性较好的金属或非金属物质，以及将金属进行氧化、磷化处理，使被保护金属表面与介质机械隔离来减缓金属的腐蚀；防腐蚀结构设计：采用合理的结构形式，避免因腐蚀介质的冲刷、沉积、滞留、异种金属的接触等原因造成金属的腐蚀；工艺操作改进：通过改变工艺操作参数、以及改变介质的流向、流速等方法，达到减缓金属腐蚀的目的。,焦化原料中的腐蚀介质焦化装置加工含硫原油和劣质原油的倾向加大，原料中腐蚀性物质的含量和种类增加，腐蚀情况复杂。焦化原料中的腐蚀性物质主要为各种形态的硫化物（主要腐蚀介质）、氮化物、氯化物、有机酸等，这些腐蚀性物质会产生各种类型的腐蚀。焦化原料中的硫含量往往比原油中的硫含量高得多。,二、焦化装置设备防腐,几种原油的酸值及其硫、盐、重金属含量,几种原油的酸值及其硫、盐、重金属含量（续1）,几种原油的酸值及其硫、盐、重金属含量（续2）,某120万吨/年焦化装置硫分布及硫平衡情况,硫：以有机硫的形式存在于原料中，经焦化反应后一部分转化为无机硫（H2S），存在于焦化干气中，少量存在于焦化汽油和液态烃中，各种形态的有机硫分别存在于汽油、柴油、液态烃、轻蜡油、重蜡油、焦炭等产品中；氮：以有机氮的形式存在于原料中，经焦化反应后一部分转化为无机氮（H3N），极少部分转化为HCN，出现在分馏塔顶系统和吸收、稳定系统；氯：以有机氯的形式存在于原料中，经焦化反应后转化为无机氯（HCl），注水中也会带入氯化物，经高温水解作用生成HCl，出现在分馏塔顶系统和吸收、稳定系统；有机酸：主要以环烷酸的形式存在于原料中，经焦化反应后部分分解，残留的环烷酸存在于重质馏分油中。,2焦化装置存在的腐蚀类型腐蚀介质（种类、含量、状态）腐蚀类型的判断环境条件（温度、压力、干湿情况）使用的材料（成分、组织、热处理状态）根据焦化原料中所含有的腐蚀性物质、生产工艺、设备及管道所使用的材料来分析，焦化装置大致存在以硫腐蚀为主的下列各种腐蚀类型：SH2SRSH型腐蚀（高温）SH2SRSHRCOOH型腐蚀（高温）H2SHClNH3H2O型腐蚀（低温）H2SHCNHClH2O（湿H2S）型腐蚀（低温）高温氧化和硫化腐蚀（辐射炉管）烟气的低温露点腐蚀（对流炉管、热管）,(1)高温SH2SRSH型腐蚀发生部位：焦炭塔内壁、焦炭塔顶大油气线、加热炉炉管内壁、炉出口至焦炭塔管线及其相应的转动设备；腐蚀形态：高温硫化物的全面腐蚀。焦炭塔的中、下部塔内壁通常附有一层牢固而致密的焦碳保护层，隔离了腐蚀介质，一般情况腐蚀不重；焦炭塔顶部、焦炭塔上部泡沫段及气液相交界部位、加热炉辐射管内壁、炉出口至焦炭塔管线及其相应的转动设备等部位由于温度较高，因为高温硫化物的作用而不同程度的腐蚀，使用的材料不同，原料中硫含量不同，其腐蚀的速度也差别较大。高压水的过度冲刷会造成塔壁腐蚀的加剧；塔外壁焊有立柱加强或保温不好的部位，由于冷凝作用形成了H2SHClNH3H2O型腐蚀介质，腐蚀最为严重。,我国某炼油厂碳钢焦炭塔的腐蚀情况（1982）,我国部分炼油厂碳钢焦炭塔的腐蚀状况（1995）,(2)高温SH2SRSHRCOOH型腐蚀腐蚀部位：加热炉辐射管内壁、炉出口至焦炭塔管线、焦炭塔顶油气线、分馏塔集油箱及塔底部位、分馏塔的高温重油抽出线、输送泵及其相关管线；腐蚀形态：表现为高温硫和环烷酸的协同腐蚀，以非均匀全面减薄和尖锐孔洞及锐边腐蚀沟槽的形貌出现。尤其是分馏塔的集油箱部位，仍以高温硫腐蚀为主。,(3)低温H2SHClNH3H2O型腐蚀腐蚀部位：分馏塔顶部塔壁及塔盘、塔顶冷凝冷却系统和塔顶循环系统；腐蚀形态：碳钢为非均匀全面腐蚀、坑腐蚀、垢下腐蚀；不锈钢为点腐蚀。原料中的硫化物、氮化物、氯化物经过裂解或高温水解，分别生成H2S、NH3和HCl，由于NH3的中和作用缓解了H2S、HCl的均匀腐蚀，但促进了点蚀、坑蚀、垢下腐蚀等局部腐蚀。NH3与HCl作用生成NH4Cl，在温度低、流速低的部位造成设备、管线的堵塞，垢下腐蚀和磨损腐蚀加剧，尤其是分馏塔顶循环线，常常由于铵盐的结晶造成堵塞，常常由于腐蚀而减薄甚至穿孔。直接加工重质原油的焦化装置，其分馏塔顶系统将产生HClH2S型腐蚀，系统将产生全面腐蚀，类似于常减压装置常压塔顶系统的腐蚀。,分馏塔顶循入口塔盘腐蚀全面腐蚀+坑点腐蚀蚀坑直径1.52mm，最深0.8mm,胜利炼油厂焦化分馏塔塔顶冷凝水分析,(4)低温H2SHCNHClH2O（湿H2S）型腐蚀腐蚀部位：瓦斯线、污水线、吸收稳定系统的设备及管线；腐蚀形态：以非均匀全面腐蚀加坑点腐蚀的形貌出现，有时还会出现氢鼓泡（HB）、氢脆、氢致开裂（HIC）、SOHIC及SSCC等损伤形式。SOHIC和SSCC是危害性最大的腐蚀，尤其是低合金高强度钢及其焊接接头部位。对于使用不锈钢的设备和管线应当引起重视，避免发生不锈钢的点蚀和氯化物应力腐蚀开裂。,腐蚀部位：加热炉辐射段炉管外表面；腐蚀形态：全面腐蚀减薄，一般情况表面有氧化皮，局部过热部位出现氧化爆皮。,(4)高温氧化和硫化腐蚀（辐射炉管）,高温氧化和硫化造成的氧化爆皮是加热炉辐射管外壁腐蚀的主要形式。其腐蚀程度与燃料中的硫含量和炉管表面温度有关，燃烧高硫燃料时，辐射炉管外壁将遭受高温硫化和高温氧化的联合作用，腐蚀会更加严重。据某厂统计，辐射管所有损坏事故中，氧化爆皮占36.4%，腐蚀减薄占42.4%，因此，选择合适的炉管材料、燃烧低硫燃料、严格控制炉膛温度、防止火焰偏烧及防止炉管结焦是保证炉管长周期安全运行的重要因素。,(5)烟气的低温露点腐蚀（对流炉管、热管）腐蚀部位：加热炉对流炉管外表面、空气预热热管外表面；腐蚀形态：全面腐蚀和垢下腐蚀，表现为全面减薄和局部蚀坑甚至穿孔。由于含硫燃料在燃烧过程中生成SO2，一部分进一步氧化成SO3，与烟气中的水蒸汽结合生成硫酸蒸汽，在酸露点温度下，在管壁上凝结成高浓度硫酸，导致强烈腐蚀。烟气的露点温度与燃料中的硫含量、烟气的组成（SO3与SO2的比例、水汽含量等）有关，烟气的露点温度越高产生露点腐蚀的可能性越大，实际上是一种变浓度、变温度混酸的腐蚀。人们曾使用过CR系列钢、CORTEN钢、炉管表面Ni基烧结涂层等，后来又使用ND钢，但都无法从根本上解决酸露点的腐蚀问题，合理利用余热，有效调节加热炉排烟温度和管内介质温度，从而保证管壁温度高于烟气露点温度，是目前解决烟气露点腐蚀的唯一有效途径。,腐蚀机理：加工含硫（高硫）原料时，在设备的高温部位会出现高温硫的均匀腐蚀，起始温度为240，随着温度升高而迅速加剧，480达到最高点，以后又逐渐减弱，通常发生高温硫腐蚀的温度范围为240500。具体过程：首先有机硫转化为硫化氢和元素硫，然后与碳钢表面直接作用产生腐蚀，在370425的高温环境中：Fe+H2SFeS+H2在350400范围内：H2SS+H2分解生成的元素硫比硫化氢有更强的活性，腐蚀作用也更加强烈。在此温度条件下，低分子硫醇也能与铁直接发生腐蚀反应：RCH2CH2SH+FeRCH=CH2+FeS+H2活性硫腐蚀时，开始腐蚀速度很快，一定时间后腐蚀速率会恒定下来，这是由于生成的FeS保护膜阻止了腐蚀反应的进行，这时的腐蚀速率由活性硫或金属铁在FeS膜中的扩散速度所控制。,3腐蚀机理及影响因素,(1)高温SH2SRSH型腐蚀,影响因素硫含量：与活性硫（不是总硫）的含量有关，活性硫含量愈高，腐蚀愈重；温度：一方面，升温促进了元素硫、硫化氢、硫醇等活性硫化物与金属之间的化学反应，加剧腐蚀。另一方面，升温促进原料中非活性硫化物的分解，增加介质中的活性硫化物，腐蚀加剧；温度进一步升高，非活性硫化物的分解速度加快，直至分解怠尽，此时介质中的活性硫化物的含量反而会下降，腐蚀速度也会随之下降。一般情况下，240以下时腐蚀较轻，当温度高于240时，随着温度的升高腐蚀逐渐加剧，在350400硫化物分解最快，到430480腐蚀达到最高值，超过480硫化物的分解接近完全，腐蚀速率开始下降，到500时基本分解完毕。流速：流速愈大，金属表面上的硫化物保护膜愈容易脱落，界面不断更新，金属的腐蚀也就进一步加剧。,(2)高温SH2SRSHRCOOH型腐蚀,腐蚀机理由于5碳、6碳为主的环烷酸的腐蚀性最强；当原料酸值大于0.5mgKOH/g时，就会产生环烷酸腐蚀。当高温硫和环烷酸同时存在时，会产生协同腐蚀，比纯粹的高温硫腐蚀要严重，但比纯粹的环烷酸腐蚀要弱。发生高温硫腐蚀时，金属表面会生成一层铁硫化物保护膜，环烷酸一方面与保护膜反应，生成可溶于油的环烷酸亚铁和硫化氢，加剧腐蚀；另一方面环烷酸也会和裸露的金属表面直接作用，生成油溶性的环烷酸亚铁，直接腐蚀。总之，该体系的腐蚀状况完全取决于活性硫和环烷酸的相对含量，活性硫比例高时，表现出高温硫腐蚀的特性，环烷酸比例高时，表现出环烷酸腐蚀的特性,腐蚀的化学反应Fe+SFeSFe+H2SFeS+H22RCOOH+FeSFe(RCOO)2+H2S2RCOOH+FeFe(RCOO)2+H2,影响因素含硫量：原料的含硫量高于临界值时，主要表现为高温硫腐蚀；含硫量低于临界值时，主要表现为环烷酸腐蚀。酸值：酸值越高，腐蚀越重。通常认为酸值达到0.5mgKOH/g时，在一定的温度条件下环烷酸就能对设备产生腐蚀作用。温度：高温硫腐蚀从240开始，温度越高，腐蚀越重，到480达到最高点；环烷酸在220以下时不腐蚀，高于220时，随着温度升高加剧，270280时达到最大值，温度再升高腐蚀又下降，到350附近腐蚀又急剧增加，400以上基本上没有环烷酸腐蚀问题。主要是由于原料中各种不同的环烷酸的沸点范围在200400之间，环烷酸腐蚀在气液界面处最严重，而上述两个温度段正是两个相变点温度。流速：无论高温硫腐蚀还是环烷酸腐蚀，流速越高，腐蚀越重。,(3)低温H2SHClNH3H2O型腐蚀,腐蚀机理H2S和HCl腐蚀是按电化学机理进行的阴极全面腐蚀。但由于NH3的中和作用，使得介质的pH值上升，设备的腐蚀也将由全面腐蚀转变为局部腐蚀。Cl-的存在会造成Cr13型不锈钢的点蚀、18-8型不锈钢的应力腐蚀破裂（SCC）。H2S会造成碳钢及低合金钢（尤其是焊缝部位）的HIC、SOHIC及SSCC。HCl和NH3反应生成的NH4Cl会由于浓差电池和闭塞电池的作用发生垢下腐蚀并随介质流动造成磨损腐蚀。,影响因素腐蚀介质含量：H2S、HCl含量越高，全面腐蚀越重；NH3含量越高，介质的pH值越高，设备产生全面腐蚀的倾向越小，产生局部腐蚀的倾向越大。温度：高于相变温度时，腐蚀介质为气相，腐蚀性较弱；相变温度时，发生冷凝现象，腐蚀性最强；低于相变温度，腐蚀介质受到稀释，全面腐蚀随温度的降低而减弱，但氢损伤的敏感性增加。流速：流速增加将使腐蚀速率增加。,(4)高温氧化和硫化腐蚀（辐射炉管）,腐蚀机理加热炉燃气（油）中不可避免会含有一定数量的硫，因此加热炉辐射管外壁将受到高温氧化和高温硫化腐蚀的联合作用。尽管高温腐蚀以氧化为主，由于硫化腐蚀比高温氧化腐蚀可以在更低的温度下发生，表明炉管在发生高温腐蚀时，是先发生硫化腐蚀而后发生氧化腐蚀，此时的硫化腐蚀速度比氧化速度要大得多。硫的存在使得炉管总的高温腐蚀速度比纯氧化时增加许多。Fe+1/2S2FeS4Fe+3O22Fe2O33Fe+2O2Fe3O4Fe+1/2O2FeO,影响因素硫含量：硫含量越高，腐蚀越重。高温硫化腐蚀速度与硫含量呈直线关系，几乎不存在临界硫含量。氧含量：氧含量越高，氧化腐蚀越重，但氧含量超过一定值后，氧化速度趋于稳定。温度：当温度高于300时，随着温度升高，氧化速度增加。当温度高于570时，表面生成由Fe2O3和Fe3O4组成的氧化膜，这两种氧化物晶格复杂、组织致密，因而原子（离子）在这种氧化层中的扩散很困难，又由于这种氧化层与金属表面结合牢固，故具有一定的抗氧化性。而当温度高于570时，形成由Fe2O3、Fe3O4和FeO组成的氧化物，其厚度比例大致为1：10：100，氧化层的主要成分是FeO，它是一种简单的立方晶格结构，原子空位较多，结构疏松，原子（离子）很容易通过氧化层的空隙扩散到表面，使钢材继续氧化，温度越高氧化越重，氧化膜的厚度不断增加，直至剥落。烟气流速：流速增大容易使金属表面的保护膜脱落，高温腐蚀和磨损腐蚀都会加剧。,(5)烟气的低温露点腐蚀（对流炉管、热管）,腐蚀机理硫酸的生成过程：S+O2SO2SO2+1/2O2SO3SO3+H2OH2SO4腐蚀反应过程：阳极：FeFe2+2e阴极：H+eH2HH2次生反应：Fe2+SO42FeSO4总反应：Fe+H2SO4FeSO4+H2,影响因素硫含量：燃料中的硫含量越高，SO3的含量越高，烟气的露点温度也越高。含硫量为1%时，露点温度约为130，硫含量超过1%后，随着硫含量的进一步增加，露点温度虽有提高但变化不大。因此燃料中的硫含量必须控制在1%以下，一般要求在0.5%以下。表面氧化膜：炉管表面的氧化铁膜对SO2向SO3的转化有促进作用，因此氧化铁膜的存在能提高烟气的露点温度。过剩空气系数：过剩空气（氧气）的存在，是SO2转化为SO3的基本条件，过剩空气系数越大SO3的量越大，烟气的露点温度越高；反之，降低过剩空气系数，可降低烟气的露点温度，当过剩空气系数降到1.1以下时，露点温度能急剧下降。水蒸汽分压：水蒸汽分压越大，烟气中水蒸汽的含量越高，在同样的温度和SO3含量情况下生成的硫酸蒸汽量越大，烟气的露点温度越高。,4焦化装置防腐蚀措施,防腐蚀设计（结构设计）焦化装置设备选材在用装置设备材质鉴定和升级腐蚀监、检测及控制工艺防腐蚀（注缓蚀剂）设备腐蚀状况调查与措施制定腐蚀失效分析与预防介绍几种实用的防腐蚀技术,(1)防腐蚀设计（结构设计）,设计原则：避免异种金属直接接触，防止发生接触腐蚀（电偶腐蚀）；避免存在死角，防止因介质滞留造成点蚀和垢下腐蚀；避免缝隙，防止发生缝隙腐蚀；避免管线突然变径和急弯，防止发生冲蚀和空泡腐蚀（气蚀）；避免尖角过渡和十字焊缝，防止因应力集中导致应力腐蚀。,(2)焦化装置设备选材,原则：以装置正常操作环境下原料（物料）中的含硫量和酸值为依据，按照最苛刻的条件考虑并结合其它防腐蚀手段（如防腐蚀设计、工艺防腐蚀措施、电化学保护、表面涂镀层）的应用来进行选材，在满足材料均匀腐蚀率的同时，还要兼顾材料耐点蚀、应力腐蚀等方面的要求，做到经济、合理、有效。一般要求：通常使均匀腐蚀速率不大于0.1mm/a；压力容器、压力管道经测定剩余壁厚小于最小允许壁厚时，应立即更换；若压力容器的年腐蚀率大于0.3mm/a、压力管道的年腐蚀率大于0.25mm/a，则在更换时应选用耐蚀性更好的材料；同一条管线上的管子、管件、阀门、仪表和压力表管嘴及其根部阀等应采用相同或相近的材料。,(3)腐蚀监、检测及控制,目的：在线或离线监测、检验、分析，掌握设备的腐蚀程度和发展趋势，制定相应的防范措施或采取必要的防护手段，达到控制腐蚀、避免事故发生。发展趋势：早期的失重法，五十年代电阻探针，七十年代初出现电化学探针，目前可进行实时监测的磁阻探针。美国cortest公司与MetalSample公司开发的ER电阻探针腐蚀测量仪、LPR线性极化腐蚀测量仪、Micocor快速腐蚀监测仪（磁阻法）、HP渗氢监测仪为现代防腐监测提供了较好的技术手段。,腐蚀监检测内容：腐蚀速率（状态）在线监测探针（电阻、电化学、电感、电位、氢通量）挂片（固定式和旋入式）在线厚度监测（定点测厚）分常温和高温定点测厚。腐蚀介质监测及跟踪定期采样，分析腐蚀介质含量，必要时进行腐蚀介质形态分析。根据探针、挂片、定点测厚结果，结合腐蚀介质分析数据，对设备的腐蚀状况及发展趋势作出综合判断。,常用在线监测手段的比较：,延迟焦化装置挂片部位及材质,(4)工艺防腐蚀（注缓蚀剂）,加注缓蚀剂是石化系统常用的工艺防腐措施。由于注入的缓蚀剂随工艺介质一起流动，因此可以对整个系统实施保护，这一点是其它任何防腐蚀措施所无法达到的。但缓蚀剂有极强的针对性，要根据介质环境、操作条件、金属设备材质的不同对缓蚀剂的种类、用量、注入方式及注入点进行精心设计。分馏塔顶系统可采用注水和注缓蚀剂的方法减缓设备、管线的腐蚀；对于直接加工重质原油的焦化装置，分馏塔的高温部位可采取材质和加注高温抗环烷酸缓蚀剂联合防腐。,装置停工期间对设备的腐蚀状况进行全面、系统的检查、分析，对设备存在的腐蚀状况进行评价并提出建议和对策。通过对设备的腐蚀状况的调查及腐蚀数据的收集与分析，可以了解、掌握设备的腐蚀程度、腐蚀规律、腐蚀原因及重点腐蚀部位等，从而制定有效的防腐对策。,(5)腐蚀调查,对装置本周期（及至上周期）设备发生的与腐蚀有关的故障进行统计归类；按照装置的工艺流程对各系统的腐蚀介质进行分析；本次停工期间对装置的加热炉、塔、容器、冷换设备逐台进行腐蚀状况调查，内容包括设备简图，技术参数，腐蚀形态描述，各部位测量厚度，腐蚀程度评价等；重点腐蚀部位照相，腐蚀介质及腐蚀试样取样分析；相关的典型腐蚀事故失效分析；装置总体腐蚀状况评价、各系统的腐蚀原因，目前存在的问题及对策综述；同期国内炼厂同类装置的腐蚀现况调研。,腐蚀调查内容,(6)几种实用的防腐蚀技术,水冷器牺牲阳极保护技术原理：电化学腐蚀是由于金属与电解质溶液接触时，金属表面各部分存在一定的电位差（即存在阴极区和阳极区）所引起的。为了消除金属表面不同部位在电解质溶液中的电位差，可对金属设备施加一阴极电流（由电位比金属设备更负的牺牲阳极材料提供），使其发生阴极极化。极化结果使金属电位向负方向移动，金属腐蚀速率降低，当原有的电位差消失，腐蚀自然停止。,换热器管表面合金化技术把金属材料或部件放入含镀层金属或其化合物的粉末混合物、熔盐浴及蒸汽等环境中，由于热分解或还原等反应析出的金属原子在高温条件下扩散到金属中去，在其表面形成合金化镀层的方法，称为表面合金化，又称为扩散镀或化学热处理。渗层形成的过程一般包括：（1）产生渗剂金属的活性原子并供给基体金属表面；（2）生成的活性原子被金属表面吸收；（3）活性原子的扩散过程。碳钢换热器管束经过表面合金化后可以获得不同的防腐性能，如渗铝可以获得良好的耐高温腐蚀性能，渗铬可以获得较好的耐磨蚀性能，渗锌层是阳极性渗镀层，有较好的耐电化学腐蚀性能等。,A.渗铝技术将铝元素渗入工件表面层的化学热处理工艺称为渗铝。目前在换热器管束上应用最多的是固体包埋渗和热浸镀扩散法的渗铝工艺。固体包埋渗包括粉末包埋渗和料浆涂敷扩散法。粉末包埋渗是把工件埋入装有欲渗金属粉末、填充剂、活化剂的混合物（粉末渗剂）的容器中，然后密封加热，形成扩散镀层。热浸镀扩散法是把工件浸入溶融的金属液中，使其表面形成铝镀层，然后在高温加热下扩散形成