奥氏体不锈钢和其他奥氏体合金炼油设备在停工期间产生连多硫酸应力腐蚀开裂的防护

奥氏体不锈钢和其他奥氏体合金炼油设备在停工期间产生连多硫酸应力腐蚀开裂的防护》(参考件)Al总则Al.1如果在奥氏体不锈钢和其他奥氏体合金工艺设备的表面上存在硫化物腐蚀产物，当停工期间有氧(空气)和水进入时，就肯定会存在发生连多硫酸应力腐蚀开裂(SCC)的危险。拉伸应力，包括残余应力和外加应力，在“冷态”设备中和其他奥氏体合金产生了敏化条件，就可能发生scc。A1.1.1连多硫酸scc常常发生在标准级(最高含碳量0.08%)和高碳级(最高含碳量0.10%)的奥氏体不锈钢中，这或者是由于焊接加工，或者是由于在大约370一815`C(700一15000℉)的敏化温度区操作而变得敏化了。A1.1.2低碳(最高含碳量0.03%)和用化学方法稳定化处理的(例如用钦或9合金作添加剂的)奥氏体不锈钢，由于长期暴露在敏化温度区，也可以变得敏化。在碳(焦)存在时，敏化得更快。A1.1.3用化学方法稳定化处理的奥氏体不锈钢和其他奥氏体合金对连多硫酸scc的抗蚀能力，通过稳定化热处理可以得到明显的改善。A1.2敏化程度和应力水平一般是不知道的。因此奥氏体不锈钢和其他奥氏体合金工艺设备，当其表面上可能存在硫化物腐蚀产物时，应采用下述方法的一种或几种加以防护:A1.2.1用干燥氮气吹扫以除去氧(空气)和水。A1.2.2对全部表面进行碱洗，以中和可能生成的所有连多硫酸(现场经验已证明，适当地使用碱溶液，能有效地防止奥氏体不锈钢和其他奥氏体合金的连多硫酸scc)。A1.2.3使用露点温度低于-15℃(50℉)的干燥空气吹扫以除去水。A1.3如果工艺设备保持封闭状态和“热态”(在设备内油气中水的露点温度以上)，则不需要采用附加防护措施。A1.4奥氏体不锈钢和其他奥氏体合金加热炉管的内表面，无沦是否经过加热除焦处理，它们对连多硫酸scc都可能是敏感的，因此应给予防护。如果加热除焦，应在除焦后采取防护措施。A1.5当加热炉燃烧采用含硫燃料时，奥氏体不锈钢和其他奥氏体合金加热炉的外表面，应考虑采取防护措施。A2氮气吹扫A2.1可以通过保持工艺设备的密封状态并用干燥氮气吹扫以除去氧(空气)而使它受到保护。用干燥氮气吹扫是一种把水的露点温度降到低于环境温度的有效方法。氮气吹扫是对催化剂的最好保护。A2.2如果反应器被打开而加热炉没有打开，加热炉可以用氮气吹扫并肓死。应维持加热炉中氮气的微正压。A2.2.1氮气应该是干燥的并除去氧的(用户要注意，曾经发现过在市售氮气中氧含量高达1000ppm)。A2.3根据用户的要求，可以将5000ppm的氨加到氮气中以防止scc。A2.3.1当用干燥的氮气吹扫时，氨的添加一般是不必要的，但是当水和/或氧有可能存在时，则是有利的。A2.3.2氨是有毒性的，在安装和拆除盲板期间，必须要配备新鲜空气呼吸器。A2.3.3铜基合金必须与含氨的氮气隔离。A2.3.4应该确认氨不会对催化剂产生不利影响。A2.4对直立式管子加热器的防护，如果碱洗溶液不能安全排出，那么用氮气吹扫更好。A2.5如果用蒸汽吹扫或蒸汽空气除焦，那么在金属温度冷却到水的露点温度以上56℃(100℉)之前，此系统应用干燥氮气吹扫。此吹扫气流应一直保持到盲板安装完成为止。在盲好的系统上，应维持住吹扫氮气的正压。A2.6提醒使用者，在经氮气吹扫的设备内配备的新鲜空气呼吸器必须按照适用的安全规程采用特殊的预防措施。A3碱洗溶液A3.1应该用碳酸钠(纯碱)溶液来防止奥氏体不锈钢和其他奥氏体合金的连多硫酸scc。深液的声值应大于9。这些溶液也可以加人碱性表面活化剂和腐蚀抑制剂。A3.2推荐使用的碱洗溶液含2w%的纯碱〔工业上使用的浓度在1w%一5w%之间变化，而主要使用的是浓度2w%的溶液)。1.4w%一2w%的纯碱溶液从设备中排出后，在金属表面上仍残留有足够的碱性。此外，这样低浓度的溶液有利于溶液的制备。A3.2.1不推荐使用氢氧化钠(苛性碱)。A3.2.2使用碳酸钾的经验有限。在那些使用碳酸钾代替纯碱的报告中没有发现开裂。A3.3由于过去有使用含微量氯化物溶液的成功经验，所以通常都不要求提供无氯化物的溶液。A3.3.1在新鲜的混合冲洗溶液中的氧化物浓度应限制在150ppm以下。这个额定的氯化物限制，用工业上通用的化学制剂就可以得到。A3.4在特殊情况下，可能需要用含氨缩合物冲洗(第4.3条和第4.4条)。此时溶液的团值应在9以上，而且氯化物含量应低于5ppm。A3.5推荐对碱洗溶液添加0.2w%浓度的碱性表面活化剂，以提高对焦、垢或油’膜的渗透性。把清洗液加热到49℃(120℉)可以提高含油膜和沉积物的渗透性。A3.6腐蚀抑制剂用来降低由于这些碱性溶液引起的氧化物scc的可能性。A3.6.1根据用户的意愿，可以添加0.4w%的硝酸钠(在实验室试验中，发现低浓度的硝酸钠对抑制奥氏体不锈钢在沸腾的抓化镁溶液中的scc是有效的)。注意:过量的硝酸钠可以引起碳素钢的scc。A4碱洗A4.1纯碱溶液碱洗，可使将要打开并暴露在空气中的奥氏体不锈钢和其他奥氏体合金设备受到最好的保护(详见第3节)。纯碱溶液使酸中和，而且在排出后，留下一层碱性膜，它可以使任何附加的酸生成物中和。至关重要的是不要冲洗掉这层膜，并使其保持在原来位置上随设备投人运行。A4.1.1在任何一次暴露到空气中之前，设备都必须碱洗。这对全部与空气接触的内表面都是十分重要的。A4.1.2设备应至少浸湿2小时。如果存在积碳和酸、碱渣，则冲洗液应强制循环(至少2小时)。无论哪种情况，更长一些的浸湿时间都不会有害。A4.1.3在适当的时间间隔应对循环碱液进行分析，以保证维持PH值和对氯化物的限制。A4.1.4最重要的是碱液后不能再用水洗。A4.1.5每个系统都必须单独评定并采取预防措施，以保证不会因存在未将油气排除干净的凹坑或通过下流截面的瀑布状流而妨碍全部表面与碱液的接触。A4.1.6如果必须冲洗加热炉管外壁以除去积碳，则应使用纯碱溶液，因为炉管外表面可能会受到连多硫酸的scc。（见1.5条）。A4.2设备的喷洒应用纯碱溶液进行（详见第三节）。A4.2.1在喷洒后，设备应保持干燥和避免风吹雨淋。如果这不可能，就应按要求反复碱洗以保持碱性残留膜。A4.3应使用纯碱溶液进行设备的液压静力试验（详见第3节)。如果设备没有敞开或暴露在氧(空气)中，可以使用含氨缩合物。A4.4如果工艺系统中不允许钠或氯离子存在，那么，设备在封闭后应用含氨缩合物冲洗。如果装置不立即开工，碱溶液可以留在设备中或用氮或干燥烃置换。在进行这个过程中，装置必须不再暴露在氧(空气)中。氨溶液在排除后，不会留下残留碱性膜。A4.5当碱洗完成时，在设备恢复运行前，必须将所有留下的碱溶液从系统中的每个低点排除。不这样做，能够引起碳酸盐和氯盐由于蒸发而浓缩，它也能导致奥氏体不锈钢的scc。A5反应器的防护A5.1对装有催化剂的反应器需要特殊考虑。人员安全和催化剂保护可能限制了防护规程的应用。就连多硫酸scc防护而论，规程处于次优先位置。A5.1.1未再生的催化剂常常自燃。这样的催化剂应该或者保持湿润，或者用氮气吹扫以与氧(空气)隔绝。A5.2工业经验表明，奥氏体低碳不锈钢和经过化学法稳定处理的焊接覆羔层及反应器的锻造内构件，在反应器的操作温度低于45090(8500F)时是很耐连多硫酸scc的。A5.3对将要打开以供人员进出和在现场有成功使用记载的反应器，推荐采用如下的防护程序:A5.3.1在用氮气封闭的条件下装卸催化剂，工作人员可以使用适用的新鲜空气呼吸器。在卸催化剂后，反应器应用干燥空气吹扫，而且在反应器打干期间都应保持吹扫状态。应使用露点温度从一15一460C(50'-一500F)的吹扫空气。A5.3.2如果催化剂要被废弃，那么，反应器可以用纯碱溶液灌注，以浸湿催化剂和反应器各部件。溶液浓度应提高到5w%，以抵消催化剂携带的积碳的酸性。在用纯碱溶液保持催化剂湿润之后，可以在空气中卸剂以防止自燃。然后反应器应用纯碱溶液冲洗，并在维修或装剂前干燥。A5.3.3如果用户希望卸剂时限制使用纯碱溶液和新鲜空气呼吸器，催化剂或以在用优质新鲜水(氯化物小