附录G：(共28页)

1、附录(fl)G：减薄技术模块G.1 范围(fnwi)该模块建立了技术模块次因子（失效可能性修正值），它用于由于力学原理损坏(snhui)而引起减薄的工艺装置。整体减薄和局部减薄（包括点蚀和磨蚀腐蚀）都属于该模块的范围。如果不能由厚度检测数据得到减薄速率，可根据该模块的附录得到导致减薄的破坏机理的减薄速率保守值。若缺少测量数据，可根据专家意见来确定减薄速率的期望值。G.2 技术模块的问题调查若在减薄问题上不用该技术模块，则不需要进行问题调查。但所有的装置都必须采用该技术模块。G.3 基本数据G.3.1 必要数据基本数据列在表G-1中。当通过一种或几种有效检测手段得到腐蚀速率后，确定减薄技术模块次

2、因子时必须用到这些数据。G.3.2 附加数据采用一种或多种有效检测方法来测量厚度后，如果不能得到腐蚀速率，就要按照表G-2中的步骤来确定是哪种机理导致了减薄并计算腐蚀速率估计值。G.4 基本假设 该技术模块假设减薄机理会在基本数据中定义的一段周期内产生匀速减薄，这些基本数据多为常值。然后通过检验实际减薄速率大于期望值的可能性来确定失效的可能性。这些较高实际速率的可能性是通过大量的检测和在线监控得来的。监测和连续在线监控的次数越多，所得到的数据越多，则减薄速率大于期望值的可能性越小。该模块还假设在持续超载的情况下，减薄最终会导致失效。确定极限状态函数的可靠指数后，可计算失效的可能性。极限状态函数

3、见表G-3。G.5 确定技术模块的次因子确定技术模块次因子的步骤流程图见图G-1。下面将讨论这些步骤，并介绍一些必要表格。G.5.1 计算腐蚀速率腐蚀速率必须由装置的厚度检测数据计算得来的。如果计算得到腐蚀速率，就可用来确定ar/t（ F.5.2）。如果得不到腐蚀速率的计算结果，则必须根据技术模块的附录来确定各个潜在减薄机理的腐蚀速率估计值。先通过问题调查来确定是哪种减薄机理引起的，然后根据这些原因来确定可能减薄机理的腐蚀速率的保守估计值。再用这个估计值来计算ar/t。另外，也可采用专家的意见来确定腐蚀速率的最大期望值，再去计算ar/t。G.5.2 ar/t的计算(j sun)已知时间（a），

4、腐蚀速率(sl)（r），和厚度（t）就可计算ar/t，见表G-1。这个值等于减薄引起的壁厚损失。G.5.3 确定(qudng)减薄类型设备/管道的检测结果用来确定减薄类型（也就是，整体的或局部的）。如果不了解减薄类型，可参照表G-5，该表中列出了各种减薄机理引起的减薄类型（整体的或局部的）。如果整体的和局部的减薄机理都有可能，则认定为是局部减薄类型。得到减薄类型就可用来确定实施的检测技术的有效性。G.5.4 检测有效性的分类检测有效性指的是检测减薄和正确预测减薄速率的能力，根据这一值可将检测技术分类。某种检测技术的实际有效性与减薄机理的特性（也就是说，是整体减薄还是局部减薄）有关。表G-6A和

5、B中，分别列举了整体减薄和局部减薄的检测实例，它们均包括内部检测（需进入装置内）和外部检测（可在外部进行）。注意，检测有效性的分类不同取决于减薄是整体减薄还是局部减薄。对于局部减薄，监测点的选取必须在完全了解特定工艺中的破坏机理后再确定。在下面的章节中将用到这些指导原则。G.5.5 确定检测有效性的最大值在指定的时间周期里，每种检测技术的有效性必须根据表G-6A和B确定。检测的最高效能被用于确定技术模块的次因子。如果在指定的时间周期内，采用了多种低效能的检测，它们可以等同于一个较好效能的检测，并遵循以下关系式：多个“良”检测技术 = 一个“优”检测技术多个“一般”检测技术 = 一个“良”检测技

6、术G.5.6 确定技术模块的次因子（TMSF）确定减薄技术模块次因子必须用到ar/t和检测有效性的最大值，见表G-7。G.5.7 超裕度设计中TMSF的修正如果设备的操作压力远远低于它的最大许用工作压力（MAWP），将显著地降低失效可能性。因此，可采用一种方法来满足超裕度设计。已知MAWP和操作压力（OP），计算MAWP/OP的比值。或者，计算实际厚度（Tact）与Tact和残余腐蚀余量（CA）差值的比值，即Tact/（TactCA）。然后用这些比值来确定超裕度设计因子，见表G-8。将TMSF与超裕度设计因子相乘就得到了TMSF的修正值。G.5.8 在线监控(jin kn)时TSMF的修正 除

7、了(ch le)检测，在许多工艺中也常常对腐蚀（或由主要工艺变量引起的腐蚀）实施在线监控，以预防腐蚀失效。采用在线监控的优点在于在定期检测前就可监测到由工艺变化引起的腐蚀速率的变化。这样，较早的发现常常可让人们及时采取更多的措施，以减小失效的可能性。人们采用不同(b tn)的方法实施在线监控，包括腐蚀探针，腐蚀试片和对主要工艺变量的监控。基本资源文件（BRD）指出若采用在线监控，则预算的减薄速率就更加可靠。然而，由于特定的减薄机理不同，这些监控方法的有效程度也不同。 根据减薄机理和在线监控的类型，从表G-9中确定在线监控因子。如果采用了多种监控手段，就只用最大监控因子（不要将这些因子相加）。用

8、这个因子去除TMSF。如果TSMF为1，则就不用除了。 表G-1减薄分析所需的基本数据（已确定腐蚀速率）基本数据说明壁厚（英寸）当前使用设备的实际测量厚度，或最小结构厚度。而所用壁厚应为下面所提到的使用设备的初始厚度。年数（年）设备暴露在当前工艺条件下的年数，可用于计算腐蚀速率。其默认值就是设备的寿命。然而，如果腐蚀速率发生了显著的变化，可能是由于工艺条件的改变引起的，则时间周期和壁厚都应作相应地调整。此时，时间周期应从工艺变化的时刻算起，而壁厚应为工艺变化时的最小壁厚（这与初始壁厚有所区别）。腐蚀余量（英寸）腐蚀余量是根据规定设计的，或为当前使用设备的实际腐蚀余量。腐蚀速率（英寸/年）如果可

9、以的话，则由壁厚计算出当前的减薄速率。一般来说，由壁厚计算所得的腐蚀速率会随着检测的不同而变化。这是由于测量壁厚的不同引起的，或者说它们表明的是实际腐蚀速率的变化。如果“短期”速率（由当前壁厚和前一次壁厚的差值计算得到）与“长期”速率（由当前壁厚和初始壁厚的差值计算得到）存在明显的差别，则就用短期速率来评价设备，但必须采用适当的时间和壁厚。如果通过检测，不能计算出腐蚀速率，就必须根据附录来确定腐蚀速率的估计值，或采取专家的建议。减薄类型（整体的或局部的）确定减薄是整体的或局部的，这用于确定实施的检测技术的有效性。多于10%的表面积受到腐蚀而且壁厚变化小于50mils的定义为整体腐蚀。少于10%

10、的表面积受到腐蚀或者壁厚变化大于50mils的定义为局部腐蚀。操作温度（F）整个操作过程中可能达到的最高温度（考虑正常操作和意外操作）。操作压力（psi）可能达到的最大操作压力（安全阀可以调压，除非达到压力极限）MAWP（psi）用来计算最小许用壁厚的压力。如果得不到MAWP，则采用设计压力。检测有效性的种类(优，良，一般，差或无效)在时间周期（上面指定的）内，检测设备时采用的每种检测技术的有效性。根据表TM1.6A,B,和TM1.11，分别确定用于整体减薄，局部减薄和CUI检测的有效性种类。检测次数在时间周期内（上面指定的），各类有效性的检测次数。在线监控（试片，探针，工艺变量监控，或组合使

11、用）采用的在线监控手段的类型，例如腐蚀探针，腐蚀试片，工艺变量监控器等等。减薄机理如果采用CREDIT实施在线监控，则必须知道潜在的减薄机理。这方面的资料可咨询有资历的材料工程师或腐蚀工程师。制造材料（碳钢，低合金钢，其他不锈钢，或高合金钢）设备/管道的制造材料进样点/混合点（有或没有）确定整个管线上是否有进样点或混合点。进样点/混合点的检测类型（高效的，或不是高效的）存在进样点或混合点的管线上，确定是否采用高效检测技术来监控这些点的局部腐蚀情况。单流管（有或没有）确定整个管线上是否有单流管单流管腐蚀的检测类型（高效的或不是高效的）存在单流管的管线上，确定是否采用高效检测技术监控这些单流管处的

12、局部腐蚀表G-2确定腐蚀(fsh)速率估计值的步骤（未确定腐蚀速率）步骤(bzhu) 内容 1. 收集(shuj)问题调查中所需的数据，该问题见表G-4。回答表G-4中的问题收集基本数据中的数据，用于步骤2指定的附录。表G-3持续超载时的极限状态函数表达式 说明（见注释）? g2 = 极限状态函数变量说明变量说明 流动应力=（sy+UT）/2 ？ P 压力 D 直径 t 壁厚 厚度变化量注意，极限状态函数只适用于有内压的情况（不适用于真空容器失效） 表G-4用于确定减薄机理的问题调查 调查问题 步骤盐酸（HCl）腐蚀工艺中是否含有HCl？ 工艺蒸汽中是否含有游离水（包括初始冷凝条件）？ PH值

13、是否小于7.0？高温硫/环烷酸腐蚀工艺中是否存在含硫物质的油？操作温度是否大于400F？高温H2S/H2腐蚀？工艺中是否含有H2S和H2？操作温度是否大于400F？硫酸（H2SO4）腐蚀？工艺中是否含有H2SO4？氢氟酸（HF）腐蚀工艺中是否含有HF？酸性污水腐蚀游离水中是否与H2S同时存在？胺腐蚀处理胺时设备是否暴露在酸性气体中（MEA,DEA,DIPA,MDEA）?高温氧化温度是否900F？是否含有氧？若所有都是，则按G.6进行。若都是，则按G.7进行。若都是，则按G.8进行。若是，则按G.9进行。若是，则按G.10进行。若是，则按G.11进行。若是，则按G.12进行。若都是，则按G.13

14、进行。表G-5减薄类型(lixng) 减薄机理减薄类型盐酸（HCl）腐蚀局部的高温硫/环烷酸腐蚀TAN0.5TAN0.5整体的局部的高温H2S/H2腐蚀整体的硫酸（H2SO4）腐蚀低速率碳钢，/=2英尺/秒不锈钢，/=4英尺/秒高合金钢，/=6英尺/秒高速率碳钢，2英尺/秒不锈钢，4英尺/秒高合金钢，6英尺/秒整体的局部的氢氟酸（HF）腐蚀局部的酸性污水腐蚀低速率/=20英尺/秒高速率20英尺/秒整体的局部的胺腐蚀低速率高胺，5fps低胺，20fps高速率高胺，5fps低胺，20fps整体的整体的局部的局部的高温氧化整体的表G-6A检测有效性分类(fn li)指南整体(zhngt)减薄检测有效

15、性的种类举例：内检测举例：外检测优检测了50-100%的表面积（远离不完整的内表面），同时测量厚度50-100%的进行了（手动或自动）超声波检测或外部射线照相探伤检测良名义上检测了20%（包括所有内表面），局部进行外部超音波厚度测量名义上20%的进行了（自动或手动）超声波检测或外部射线照相探伤检测，或测量了外场地的厚度（统计证实的）一般直观检查，不测量厚度2-3%的进行了检测，现场外部超声波厚度测量，很少的或根本没有进行目测差只是读出局部外部厚度进行几次厚度测量，并有检测计划无效无检测表面上进行了几次厚度测量，而且检测计划也不好 表G-6B检测有效性分类(fn li)指南局部减薄检测有效性的种

16、类举例：内检测举例：外检测优100%的进行直观检查（不包括底板，内部气封等），并测量厚度50-100%的表面采用自动超声波检测，或用外部射线照相探伤检测腐蚀专家或其他有见识的专家指定的表面良100%的进行直观检查（不包括不完整的内表面）包括人孔，管口等，并测量厚度20%的采用自动超声波检测或50%的采用手动超声波检测，或用外部射线照相探伤检测腐蚀专家或其他有见识的专家指定表面的50%一般名义上20%的进行了直观检查，局部进行外部超音波厚度测量名义上20%的表面采用自动或手动超声波检测，或外部射线照相探伤检测差无检测局部超声波厚度测量或采用外部射线照相探伤检测，但不需腐蚀专家或其他有见识的专家指

17、定表面无效无检测在腐蚀专家或其他有见识的专家不指定表面的情况下进行局部超声波厚度测量G.5.9 进样点/混合点的修正进样点/混合点就是化学物质（包括水）进入主流程的入口处。对于该技术模块，腐蚀混合点即为：a）在流体气化的地方存在气液混合；b）一条或两条流程中存有水；c）混合流体的温度低于组合流程中水的露点。如果整个管线中存在进样点/混合点，考虑到该点处产生减薄的可能性更高，就必须对TSMF进行修正。方法就是将TSMF值（整体或局部减薄的TMSF较大值）乘以3。如果在进样点采用的是优质检测手段检测其腐蚀（根据API 570），则就不用进行修正了。G.5.10 单流管处的修正单流管是管道或管线中的

18、一部分，它只用在间断操作中，如启动，停车，或再生循环，而不是连续操作中。如果整个管线中存在单流管，考虑到该位置产生减薄的可能性更大，就必须对TSMF进行修正。方法就是将TSMF值（整体或局部减薄的TMSF较大值）乘以3。如果采用优质检测手段检测单流管处的潜在局部腐蚀，则就不用修正了。G.6 盐酸(yn sun)（HCl）腐蚀G.6.1 破坏现象(xinxing)的描述盐酸（HCl）腐蚀在大多数普通精炼(jnglin)工艺中都受到关注。不同浓度的盐酸对许多普通制造材料都产生侵蚀作用，而且常常存在于自然条件中。特别是当它与局部浓缩或含氨或胺盐的氯化物混合作用时，会更容易发生腐蚀。奥氏体不锈钢常常发

19、生点蚀，而且会形成隙间腐蚀及/或氯质应力腐蚀裂纹。如果含有氧化剂，或不经过退火处理，则会加快镍合金的腐蚀。人们关注的是主要精炼设备上的盐酸腐蚀，它包括原油蒸馏，氢处理，和催化重整。在原油蒸馏中水解镁和钙氯盐后形成了HCl分子，在塔顶处就形成稀盐酸。在氢处理设备中，进料口处有机氯化物加氢作用时会产生HCl，或者HCl随着碳氢化合物或氢进入设备，然后在流体管道中与水浓缩在一起。在催化重整设备中，氯化物会被催化剂和碳氢化合物带走，导致流体管道或再生系统发生盐酸腐蚀。G.6.2 基本数据基本数据列在表G-10中，它用来估计稀盐酸的腐蚀速率。但更浓的盐酸不属于这部分。图G-2中给出了确定腐蚀速率的步骤。

20、如果没有测量到精确的数据，就应该咨询有见识的工艺专家。G.6.3 确定盐酸腐蚀速率根据表G-12,G-13,G-14和G-15，估计各种材料暴露在稀盐酸中的腐蚀速率。参考文献金属手册，第13卷，“腐蚀，”国际ASMT.S.Lee,和F.G.Hodge,哈斯特镍合金的抗无机酸腐蚀能力，材料性能，1976,7，pp.29哈斯特镍合金抗腐蚀能力，国际Haynes公司，1984抗腐蚀，因科合金国际公司“镍和高镍合金的抗无机酸腐蚀能力，氯化氢和氯气，”腐蚀工程通告CEB-3，镍国际公司，1969L.Colombier和J.Hochmann，不锈钢和耐热钢，St.Martins出版社，纽约，NY表G-7减

21、薄技术模块次因子检测次数123456检测有效性检测有效性检测有效性检测有效性检测有效性检测有效性ar/t检测号差一般良优差一般良优差一般良优差一般良优差一般良优差一般良优 数据(shj)说明(shumng)：根据ar/t的计算值查找(ch zho)对应行，中间值采用插值法找到最高检测效能的检测次数对应列，确定次因子表G-8确定超裕度设计因子MAWP/OPTact/（TactCA）超裕度设计因子1.0到1.51.51.00.5表G-9在线监控修正因子表减薄机理主要工艺变量腐蚀探针腐蚀试片盐酸（HCl）腐蚀10(若与探针连接,20)102高温硫/环烷酸腐蚀10102高温H2S/H2腐蚀1101硫酸

22、（H2SO4）腐蚀低速率碳钢，/=3英尺/秒不锈钢，/=5英尺/秒高合金钢，/=7英尺/秒高速率碳钢，3英尺/秒不锈钢，5英尺/秒高合金钢，7英尺/秒2010(若与探针连接，20)101021氢氟酸（HF）腐蚀1011酸性污水腐蚀低速率/=20英尺/秒高速率20英尺/秒201010222胺腐蚀低速率高速率2010101021高温氧化2011如不特别指出，因子不相加。该表规定要有计划的进行在线监控来识别潜在腐蚀机理。主要工艺的变量包括氧，Ph值，含水量，速度，含铁量，温度，压力，H2S含量，CN水平等等。在专家确定的一定周期内对这些变量进行监控。例如：试片需一个季度检查一次，而PH值，氢化物等需

23、要每周检查一次。表G-10用于分析盐酸腐蚀的基本数据 基本数据说明制造材料确定设备/管道的制造材料PHPH值用来估计碳钢和300系列不锈钢在稀盐酸中的腐蚀速率。根据表G-11，若知道Cl的浓度就可估计PH值。然而应注意若有中和剂，则会增加PH值。注意：PH值必须是指该设备或最靠近设备的管道中的各个酸的PH值，举例来说，塔顶冷凝器的塔顶存储导入水管道 或者对于高合金钢，由Cl浓度估计腐蚀速率最高温度（F）确定设备/管道的最高温度。它可能是整个工艺中的最高温度，但也要考虑局部加热情况，比如太阳光照射或热源影响空气或氧化剂（有或无）若存在空气（氧气），可能会增加腐蚀速率。特别是对于合金400和合金B

24、-2。其他的氧化剂，比如高铁离子和铜离子也会对合金产生类似的影响。表G-11根据Cl浓度(nngd)确定PH值Cl浓度 （wppm）PH值 数据 数据假定不存在碱性(jin xn)物质（NH3，中和胺或腐蚀性物质(wzh)）表G-12估计碳钢的腐蚀速率（mpy）PH值 温度（F） 100 100-150 151-200 200数据注意：对于局部点蚀，上述速率为平均腐蚀速率的10倍。表G-13估计300系列不锈钢的腐蚀速率（mpy）PH值 温度（F） 100 100-150 151-200 200数据注意：对于局部点蚀，上述速率为平均腐蚀速率的10倍。表G-14估计合金825，20，625，C-

25、276的腐蚀速率温度（F）合金Cl-的浓度（wt%）200合金825和合金20合金625合金C-276表G-15估计合金(hjn)B-2和合金400的腐蚀速率 温度（F）100100-150151-200200合金Cl-的浓度（wt%） 是否含有氧气/氧化物？无 有无 有无 有无 有合金B-2合金400G.7 高温(gown)硫/环烷酸腐蚀G.7.1 破坏(phui)现象的描述高温硫腐蚀是一种常见的均匀腐蚀，当温度超过400F就会发生。这种腐蚀在加工油的过程中，常与环烷酸腐蚀同时发生。而环烷酸腐蚀通常为局部腐蚀。大多数原油中存在硫化物，但它的浓度随着原油的变化而变化。这些自然存在的物质可能本身

26、就具有腐蚀性，当热分解转化成硫化氢后也会产生腐蚀。在加氢设备中存在氢元素和催化剂，使硫化物转变为H2S。在G.8中，将介绍蒸汽中含有H2S和氢元素的腐蚀情况。由于含有硫物质，许多原油会产生环烷酸。在蒸馏过程中，这些酸易浓缩成高沸点的成分，例如常压下的重柴油，常压残油和真空柴油。这些酸也可能存在于真空残油中，但是腐蚀性较强的酸常常在蒸馏后进入真空侧流管。环烷酸中低沸点的物流的腐蚀性通常较低。酸性较低的多产生点蚀，而酸性较高的产生槽状或沟状腐蚀，而且腐蚀速度更快。环烷酸可以改变或破坏材料的保护层（硫化物或氧化物），从而持续加快硫化腐蚀速率，甚至会直接破坏原材料。高温硫腐蚀速率与材料，温度和硫化物的

27、浓度有关。然而，只有足量的环烷酸才能明显的降低材料的抗腐蚀性，否则材料会具有一定的抗腐蚀性。下面将简述腐蚀的主要变化：在含有高温硫化物的环境下，碳钢和低合金钢等材料会产生硫腐蚀产物。这些物质的保护性能取决于环境影响因素。当温度达到足够高，且/或硫达到一定量时，腐蚀产物的防护性可能降低，则导致腐蚀速率加快。碳钢中加入适量的铬可以增强材料的抗腐蚀性。含铬量为5%，7%和9%的合金足以达到令人满意的材料性能。而低合金，如含铬量为11/4和21/4，他们的性能并不比碳钢好。特别是在含有大量硫化物和较高温度下，须采用不锈钢，如含铬量为12%的（410，410S，405SS）和304SS。硫腐蚀与流体中的

28、含硫量有关，通常(tngchng)表示为硫wt%。随着含硫量的增加，腐蚀速率也通常加快。高温(gown)硫腐蚀发生在高于400F的温度下。而环烷酸腐蚀一般(ybn)发生在400-750F的温度范围内，尽管超过此温度范围，也发生过环烷酸特性的腐蚀。超过750F时，环烷酸会发生分解或气化。硫化物为气态和液态时均可发生硫腐蚀，而环烷酸只有在液态时才会产生腐蚀作用。易发生环烷酸腐蚀的材料是具有腐蚀性精炼设备中用的碳钢和铁-铬合金（含铬量5-12%）。12%铬合金的腐蚀速率比碳钢的更快。304SS在低酸性条件下可抵抗环烷酸腐蚀，但是在高酸性条件下，通常采用含钼的奥氏体不锈钢（316SS或317SS）。研

29、究发现，316SS预达到最好的抗环烷酸腐蚀能力，所需的含钼量最少为2.5%，。通常用“中和数”或“酸性总数”（TAN）来表述环烷酸的数量。含有环烷的各种酸有着明显不同的腐蚀性。采用ASTM的标准滴定法来确定TAN值，单位是毫克KOH/克，它表示中和一克酸性油所需的氢氧化钾的量。尽管可采用色度滴定和恒电势滴定两种方法，可通常采用ASTM D664中讲述的恒电势滴定法。需注意的是，滴定过程中所中和的是所有的酸，而不仅仅是环烷酸。比如，用分解硫化氢这个例子来说明确定TAN的方法。根据腐蚀要求，只计算液态烃流体的TAN，而不是所有原油的TAN。这个值是计算抗环烷酸腐蚀灵敏度的重要参数。腐蚀中的另一个重

30、要因素是流速，特别是在环烷酸腐蚀中。流速增大，加快了具有保护作用的硫化物流失，导致腐蚀速率增大。在气-液混合状态下，流速可能会很大，此时应该更加重视这方面的影响。当硫的含量特别少时，环烷酸腐蚀可能会更严重，即使在TAN很小时。这是由于很难形成保护层硫化物。发生硫酸和环烷酸腐蚀时，通常容易发现的工艺设备是常压和真空下的原油蒸馏设备以及后面的加工设备的进料系统，如加氢处理，催化裂化及焦化装置。在加氢处理装置中，还没有在加氢点的出口管上发现环烷酸腐蚀，甚至在反应器的入口管处也没发现过。在催化裂化和焦化装置中会热分解环烷酸，所以在这些装置的分馏设备中也没发现该种腐蚀，除非带入了没有裂化的原料。当加工含

31、有环烷酸的原料时，在提取的润滑油中可形成高浓度的环烷酸。值得注意的是，当环烷酸热分解时，会形成轻质有机酸或二氧化碳，它将影响冷凝水的腐蚀性。G.7.2 基本数据 该数据列于表G-16中，它是用来确定高温硫和环烷酸设备的腐蚀速率的估计值。图G-3中说明了确定腐蚀速率的步骤。若没有测量到精确数据，应向工艺专家咨询。G.7.3 确定高温下硫和环烷酸的腐蚀速率根据表G-17,G-18,G-19,G-20,G-21,G-22,G-23,G-24和G-25，可确定腐蚀速率的估计值。若没有环烷酸的影响，高温硫腐蚀速率根据修定的McConomy曲线计算。对于环烷酸腐蚀虽有不同的版本，但仍没有找到腐蚀速率和各种

32、影响因素之间能广泛认同的关系。对于环烷酸的腐蚀只建立了一个等值有序的腐蚀速率表。从表中选取了一个合适的腐蚀速率后，则当流速100fps时须将该值乘以5。参考文献1F.McConomy,游离氢环境中的高温硫腐蚀，精炼厂API部门，第43卷(),1963.2J.Gutzeit,钢的高温硫腐蚀(fsh)，加工工业的腐蚀，NACE，附录3，第367页.高温原油腐蚀性的研究(ynji)，美国石油协会，第943出版物，1974.9A.Derungs,“环烷酸腐蚀(fsh)石油工业的老问题，腐蚀”，第12卷，No.12,第41页J.Gutzeit,“环烷酸腐蚀”，NACE论文No.156，腐蚀/76Blan

33、ce和B.Hopkinson,“精炼蒸馏工艺设备中的环烷酸腐蚀”，NACE论文No.99,腐蚀/93R.Piehl,“原油蒸馏设备中的环烷酸腐蚀”，材料特性，1988.1H.L.Craig,Jr.,“精炼厂的环烷酸腐蚀”，NACE论文No.333，腐蚀/95S.Tebbal和R.D.Kane,“回顾原油腐蚀性关键影响因素”，NACE论文No.607,腐蚀/9610. H.L.Craig,Jr.,“环烷酸腐蚀中的温度和流速”，NACE论文No.608,腐蚀/96G.8 高温H2S/H2腐蚀G.8.1 破坏现象的描述高温H2S/H2腐蚀是一种常见的均匀腐蚀，当温度超过400F时就会发生。这种硫化物

34、腐蚀不同于高温硫/环烷酸腐蚀，详见增刊C。H2S/H2腐蚀发生在氢加工设备中，例如氢除硫工艺和氢裂化装置中，当硫化物通过催化剂与氢气反应可转化为硫化氢。存在氢气时，即使在很高的温度下，硫化物通常也不会转化成硫化氢，除非有催化剂的作用。腐蚀速率与制造材料、温度、工艺流体的性质及H2S的浓度有关。在H2S/H2的环境中，低含量的铬（如5%到9%铬）只能适当增加钢的抗腐蚀性。要明显的降低腐蚀速率，铬的最少含量应为12%。铬和镍的含量越多，越能稳定的增加抗腐蚀性。工业流体的性质也是确定腐蚀速率的一个因素。根据NACE委员会的报告，若只存在H2S/H2（均为蒸气），其腐蚀速率将比含有碳氢化合物的腐蚀速率

35、高出50%。然而，Couper和Gorman研究得到的关系式可用来估计含有游离烃基和碳氢化合物的设备的腐蚀速率。在这两种设备中，若H2S的含量高且温度高时，估计得到的腐蚀速率非常大，且得到的数据很符合基于风险的检测评估目的。G.8.2 基本数据该数据列于表G-26中，它用于确定高温下含H2S/H2设备的腐蚀速率。图G-4中说明了确定腐蚀速率的步骤。若得不到精确的测量数据，应向工艺专家咨询。G.8.3 确定高温H2S/H2的腐蚀速率根据表G-27,G-28,G-29,G-30,G-31和G-32，确定H2S/H2的腐蚀速率。这些表中的数据是根据Couper和Gorman研究的关系式得来的。参考文

36、献1“高温下不锈钢的H2S腐蚀”，NACE技术委员会报告，腐蚀，1958.12“高温下氢-硫化氢的标准腐蚀速率曲线“，NACE技术委员会报告，腐蚀，第15卷，1959.3表G-16分析高温硫和环烷酸腐蚀时所需基本数据基本数据说明制造材料确定设备/管道的制造材料。对于316SS，如果不知道含钼量，就假定它2.5wt.%。最高温度（F）确定整个工艺的最高温度流体中的含硫量确定该设备中流体的含硫量。如果不知道含硫量，向工艺专家咨询，确定一个估计值。酸性总数（TAN）（TAN=毫克KOH/克样品油）TAN的重要性在于计算设备/管道中液态碳氢化物的量。如果不知道，向工艺专家咨询，确定一个估计值。流速确定

37、设备/管道的最大流速。虽然容器中的流体可看作静止，但管口处的流速不能忽略。表G-17估计(gj)碳钢的腐蚀速率（mpy）硫(wt.%)TAN(mg/g)温度（F）750 数据(shj)表G-18估计(gj)含铬量为11/4和21/4的钢的腐蚀速率(mpy)硫(wt.%)TAN(mg/g)温度（F）750 数据表G-19估计含铬量为5%的钢的腐蚀速率(mpy)硫(wt.%)TAN(mg/g)温度（F）750 数据表G-20估计含铬量为7%的钢的腐蚀速率(mpy)硫(wt.%)TAN(mg/g)温度（F）750 数据表G-21估计含铬量为9%的钢的腐蚀速率(mpy)硫(wt.%)TAN(mg/g)

38、温度（F）750 数据表G-22估计含铬量为12%的钢的腐蚀速率(mpy)硫(wt.%)TAN(mg/g)温度（F）750 数据(shj)表G-23估计不含钼的奥氏体不锈钢的腐蚀(fsh)速率(mpy)a硫(wt.%)TAN(mg/g)温度（F）750 数据(shj)a不含钼的奥氏体不锈钢包括304，304L,321,347,等表G-24估计含钼量2.5%的奥氏体不锈钢的腐蚀速率(mpy)a硫(wt.%)TAN(mg/g)温度（F）750 数据a含钼量2.5%的奥氏体不锈钢包括316,316L,316H等表G-25估计含钼量2.5%的316SS和317SS的腐蚀速率(mpy)硫(wt.%)TA

39、N(mg/g)温度（F）750 数据表G-26分析高温H2S/H2腐蚀所需的基本数据基本数据说明制造材料确定设备/管道的制造材料碳氢化合物类型（粗汽油或汽油）用粗汽油表示石油精和轻馏出物（如煤油/柴油机/喷气机）。用汽油表示其他碳氢化合物（常压柴油和重柴油）及不含碳氢化合的H2。最高温度（F）确定最高工艺温度蒸汽中含H2S量（摩尔%）确定蒸汽中含H2S量注意：摩尔%=体积%（而不是wt.%）表G-27估计碳钢、含铬量为11/4和21/4的钢的腐蚀速率（mpy）H2S(mole%)碳氢化合物的类型 温度（F）40045045150050155055160060165065170070175075

40、180080185085190090195095110001粗汽油汽油表G-28估计(gj)含铬量为5%的钢的腐蚀速率（mpy）H2S(mole%)碳氢化合物的类型 温度（F）40045045150050155055160060165065170070175075180080185085190090195095110001粗汽油汽油表G-29估计(gj)含铬量为7%的钢的腐蚀速率（mpy）H2S(mole%)碳氢化合物的类型 温度（F）40045045150050155055160060165065170070175075180080185085190090195095110001粗汽油汽油表

41、G-30估计含铬量为9%的钢的腐蚀(fsh)速率（mpy）H2S(mole%)碳氢化合物的类型 温度（F）40045045150050155055160060165065170070175075180080185085190090195095110001粗汽油汽油表G-31估计(gj)含铬量为12%的钢的腐蚀速率（mpy）H2S(mole%) 温度（F）40045045150050155055160060165065170070175075180080185085190090195095110001表G-32估计300系列不锈钢的腐蚀(fsh)速率（mpy）H2S(mole%) 温度（F）40

42、045045150050155055160060165065170070175075180080185085190090195095110001G.9 硫酸(li sun)（H2SO4）腐蚀G.9.1 破坏现象的描述硫酸（H2SO4）是工业中用途最广的一种化学物质。浓硫酸常用作烷化工艺的催化剂。硫酸是强酸，它在一定条件下有很强的腐蚀性。硫酸的腐蚀作用很广，而且影响因素也很多。酸的浓度和温度是影响腐蚀作用的最主要因素。另外，流速和酸中的杂质，特别是氧及氧化剂，都对腐蚀产生很大的影响。虽然硫酸会侵蚀碳钢，但在接近室温条件下盛装浓硫酸的设备和管道(gundo)的材料仍普遍采用碳纲。NACE出版的5A

43、151(文献1)中，讲述了在静态下硫酸浓度和温度共同影响时硫酸对碳钢的腐蚀速率。在静止状态或低流速时（1299-1004242-7778-104105-140984242-7778-104105-14095-974242-7778-104105-14093-944242-7778-104105-14090-924242-7778-104105-14086-891281-854242-7778-104105-14076-804242-7778-104105-14070-754242-7778-104105-14065-694242-7778-104105-14060-647fps0-4fps5-

44、7fps7fps0-4fps5-7fps7fps96-10090-9585-8980-8470-7960-6941-5921-4011-206-102-57fps0-4fps5-7fps7fps0-4fps5-7fps7fps96-10090-9585-8980-8470-7960-6941-5921-4011-206-102-510fps0-6fps7-10fps10fps0-6fps7-10fps10fps0-6fps7-10fps10fps96-10090-9580-8961-7951-6041-5031-4021-3011-206-105表G-39估计(gj)合金C-276的腐蚀速率（

45、mpy）酸的浓度（wt%） 合金C-276的腐蚀速率（mpy） 125F 126-150F 151-175F 176-200F0-6fps7-10fps10fps0-6fps7-10fps10fps0-6fps7-10fps10fps0-6fps7-10fps10fps96-10090-9581-8941-7011-406-105表G-40估计(gj)合金B-2a的腐蚀速率（mpy）酸的浓度（wt%） 合金B-2的腐蚀速率（mpy） 125F 126-150F 151-175F 176-200F0-6fps7-10fps10fps0-6fps7-10fps10fps0-6fps7-10fps1

46、0fps0-6fps7-10fps10fps50-10040-4926-3925a若有氧化剂（即使只有很少的ppm）会加快点蚀和腐蚀速率。合金B-2不能用于氧化状态下。G.10 氢氟酸腐蚀G.10.1破坏现象的描述浓氢氟酸用作HF烃化装置中的催化剂。烃化作用就是在酸催化剂下将烷烃（通常是异丁烷）和石蜡（丁烯，丙烯，戊烯）结合起来。无论是液态(yti)还是气态的HF都对人体有很大伤害。如果溢出，HF会形成浓厚的、低沉的有毒云团。所以使用HF时需特别小心。HF对材料的腐蚀取决于含水HF酸的浓度和温度。其他的变量，如流速，湍流情况，通风(tng fng)状况，不纯度等等，都会严重的影响腐蚀情况。有些

47、金属会形成氟化物保护层或氟化物垢，它可保护材料表面。这些保护层的流失，特别是在高流速或湍流情况下，可能会导致腐蚀速率加快。含水的HF酸的浓度达到或超过80%时引起(ynq)的腐蚀等同于无水HF酸（AHF,80%低含量杂质高含量杂质200表G-43估计合金400的腐蚀速率（mpy） 含水HF酸的浓度温度(F)是否含水0-1%2-5%6-63%64-80%80%200G.11 酸性污水腐蚀G.11.1 破坏现象的描述酸性污水腐蚀是含有硫化氢和氨的水溶液引起的腐蚀，通常只考虑碳钢在超过中性PH值时的腐蚀。这种腐蚀是由二硫化铵（NH4HS）引起的，它又称作氢硫化铵。影响酸性污水腐蚀的主要变量是水中NH

48、4HS的浓度以及流体流速。次要影响变量为PH值，氰化物和水中氧气含量。对于大多数精炼工艺设备都要考虑酸性污水腐蚀，特别是加氢装置，氢裂化装置，焦化装置，催化裂化，轻馏分，胺处理装置以及除酸性污水装置。通过硫化合物的热或催化转变可形成硫化氢。而铵是由氮化合物简单转化过来的。在一定程度上，由于原油分馏依赖于水的PH值，所以酸性污水的腐蚀显得更为重要。低于中性PH值时，在原油分馏、石脑油加氢处理及催化形成冷凝水的设备中，HCl是主要腐蚀机理。在某些分馏加氢装置中也会形成少量的铵，这取决于操作条件。G.11.2 基本(jbn)数据 该数据列于表G-44中，它用来估计酸性污水的腐蚀速率。图G-7中，说明

49、了确定腐蚀速率的步骤(bzhu)。若没有精确的测量数据，应向工艺专家咨询。G.11.3 确定酸性污水(w shu)的腐蚀速率根据表G-45，估计酸性污水的腐蚀速率。图G-7中给出了估计腐蚀速率的步骤。参考文献1R.L.Piehl，“氢裂化空气冷却器的腐蚀研究”，材料保护，1976.12E.F.Ehmke，“空气冷却器中腐蚀性能与胺及硫化氢的关系”，材料保护，1975.73D.G.Damin和J.D.McCoy，“预防加氢脱硫装置的空气冷却器和冷凝器的腐蚀”，材料特性，1978.12，23-26页（可参见NACE腐蚀/78文件#131）4C.Scherrer,M.Durrier和G.Jamo，“

50、蒸馏物和残油的氢加工：处理工艺水中的高浓度二硫化胺”，材料特性，1980.11,25-31页(参见NACE腐蚀/79文件#27)表G-44分析酸性污水腐蚀所需的基本数据基本数据说明NH4HS确定冷凝水中NH4HS的浓度。分析H2S和NH3后，根据下式计算浓度：若H2Swt%2NH4HSwt%, NH4HSwt%=3（NH3wt%）或KP因子KP用于未分析酸性污水的情况，同时H2S和NH3必须为气相：KP=H2S摩尔%NH3摩尔%（必须是干气）流体流速（英尺/秒）在两相混合系统中必须采用气相流速。液相流速只能用于全液态系统中。表G-45估计碳钢的腐蚀速率（mpy）KPNH4HS(wt%) 流速（

51、fps）300.071.020G.12 胺腐蚀G.12.1 破坏现象的描述胺腐蚀多为局部腐蚀，它主要发生在一些气体处理工艺的碳钢设备上。在气体处理胺时，若不经过后焊热处理，则碳钢也易产生应力腐蚀裂纹（见H.6）。气体处理胺有两种主要方式化学溶解和物理溶解。该附录中讲述的大多数是化学溶解时的腐蚀，乙醇胺（MEA），二乙醇胺（DEA），甲烷基二乙醇胺（MDEA）。这些胺用来去除工艺流体中的酸性气体，主要是H2S。MEA和DEA也可以去除CO2，但MDEA是有选择地去除H2S，而CO2很少。一般若很好的控制杂质，发生在MDEA中的腐蚀比MEA和DEA中的少。胺处理工艺中的碳钢腐蚀与许多相关因子有关，

52、其中主要因素有胺溶液的浓度(nngd)、溶液中酸性气体的含量（浓度）和温度。最常用的胺浓度为20wt%MEA，30%wt%DEA及40到50wt%MDEA。浓度变大时，腐蚀速率加快。酸性(sun xn)气体溶液是用每摩尔活性胺中的酸性气体的摩尔数表示。“浓”溶液指的是含有(hn yu)高酸性气体溶液的胺，而“稀“溶液是低酸性气体溶液（通常2.0wt%时，腐蚀现象也特别严重。MDEA也可能形成热稳定胺盐，但该装置中影响腐蚀的主要因素是有机酸性杂质（甲酸盐、草酸盐和醋酸盐）。MEA设备常常采用热回收来减少HSAS，但DEA和MCEA盐更稳定，且不能进行热回收。而DEA比MEA和MDEA更不易分解。

53、流速或湍流也会影响胺腐蚀。在没有高速流体和湍流时，胺腐蚀通常是均匀的。而流速增加和在湍流情况下，会从溶液中产生酸性气体，特别是在弯头和压力突然降低的地方如阀门，从而引起更多的局部腐蚀。高速流体和湍流会破坏保护层硫化铁。当流速产生影响后，可能出现点蚀或槽状腐蚀。对于碳钢，流速一般限制在5fps(浓胺)和20fps(稀胺)。奥氏体不锈钢通常用于对碳钢有腐蚀作用的情况下，这样的效果很好，除非温度、胺浓度和降解产物数量都特别高时。不锈钢通常用于再沸器，再回收器和浓-稀热交换器管子，也包括压力安全阀和管道/设备的下流装置。含铬12%的钢已成功用于洗涤（吸收）塔中。含铜合金主要会加快腐蚀和应力腐蚀裂纹产生

54、，所以一般不采用。G.12.2 基本数据该数据列于表G-46中，它用来估计胺腐蚀速率。图G-8中说明了确定腐蚀速率的步骤。若没有精确的测量数据，应向工艺专家咨询。G.12.3 确定胺腐蚀速率根据表G-47可得到MEA20wt.%和DEA30wt%时的碳钢的腐蚀速率，根据表G-48可得到MDEA50%时的碳钢的腐蚀速率。若所用胺浓度更高，应将腐蚀速率乘以一个合适的因子，该因子可从表G-49中得到。从表G-50中，选取合适值来计算不锈钢的胺腐蚀速率。注意，在胺浓度、温度和降解产物数量很高的情况下，不锈钢的腐蚀速率可达到表G-50中的值的200倍。当胺浓度很高时，将表G-47和表G-48中的腐蚀速率乘以下面的因子。表G-46分析(fnx)胺腐蚀所需的基本数据基本数据说明制造材料（CS或SS）确定设备/管道的制造材料胺的浓度（wt%）确定设备/管道的胺浓度。由于水的气化，计算再沸器和再回收器的腐蚀时，应