一般而言，越是重質(zhì)油，沸點(diǎn)就越高，而高溫造成腐蝕加重，原先采用的碳鋼裝備因此達(dá)不到預(yù)期使用要求，經(jīng)常出現(xiàn)非計(jì)劃停車事故，給生產(chǎn)和安全帶來(lái)了嚴(yán)重影響，迫切需要采用新的更高等級(jí)的防腐材料，來(lái)應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。
二：當(dāng)前煉油廠加熱器防腐材料選擇的考慮
煉油廠環(huán)境有一個(gè)很重要的特點(diǎn)，就是回收工藝中的熱量，作為能源供給裝置其它地方的使用。換熱器嚴(yán)酷的工作環(huán)境需要重點(diǎn)考慮耐材料的防腐性能，以減少維護(hù)的需求，因此本文中主要選擇工藝環(huán)境復(fù)雜性和防腐重要性最具代表性的塔頂冷凝器、反應(yīng)流出物空冷器/螺栓鎖緊環(huán)換熱器和重沸器作為考察對(duì)象。
目前，換熱器常用材料有銅基合金、黃銅和青銅、鎳基合金、鈦合金、不銹鋼等。不同常用金屬的優(yōu)劣勢(shì)比較如下：
碳鋼 普遍腐蝕，一般兩年需更換一次
標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼 在氯化物腐蝕環(huán)境下，雖然局部腐蝕較低，但會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開裂。
銅合金 沖蝕和其它一些特殊問(wèn)題，銅鎳合金較耐鹽水，但對(duì)H2S和硫敏感，容易受到塔頂氣的腐蝕
鎳基合金 成本高
鈦合金 耐腐蝕性優(yōu)秀，但因?yàn)殁佷摬贿m合管板異種鋼的焊接，不太適用于現(xiàn)有熱交換器修理，尤其是經(jīng)過(guò)多次修理之后的再修理。
常減壓蒸餾裝置塔頂及其冷凝冷卻系統(tǒng)主要面臨HCl + H2S + H2O腐蝕環(huán)境。在此環(huán)境下，碳鋼會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的均勻腐蝕，奧氏體不銹鋼容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)，由于冷凝液吸收HCl形成鹽酸露點(diǎn)腐蝕，常見腐蝕為均勻和局部腐蝕，耐低溫腐蝕材料應(yīng)作為主要選材。加氫裂化和加氫精制裝置反應(yīng)流出物空冷器腐蝕環(huán)境為NH4Cl+NH4HS，如果考慮氯化銨和硫氫化氨腐蝕，API 932A/B推薦用合金825材料。考慮連多硫酸腐蝕，則采用含鉻18%，含鎳11%的347不銹鋼管，可免中和清洗。按照API 945標(biāo)準(zhǔn)要求，再生塔重沸器應(yīng)采用特殊鋼，但國(guó)內(nèi)一般采用ASTM 304L、ASTM316L。
三：雙相不銹鋼的性能優(yōu)勢(shì)
雙相不銹鋼的發(fā)展始于20世紀(jì)30年代，第一代雙相不銹鋼含鉻、鉬、碳較高，焊接性不好。20世紀(jì)70年代開發(fā)的雙相不銹鋼減少了碳含量，添加了鉬、銅、硅，尤其是氮等提高耐腐蝕性的合金元素，從而形成了第二代新型含氮雙相不銹鋼，包括18Cr型、22Cr型及25Cr型。20世紀(jì)80年代后期開發(fā)的三代雙相不銹鋼以含碳量低、高鉬、高氮，鋼中鐵素體含量約占50%或稍低。而超級(jí)雙相不銹鋼則以耐點(diǎn)蝕當(dāng)量(PRE)大于40為特征(PRE被用作不銹鋼綜合耐點(diǎn)狀腐蝕和縫隙腐蝕性能的定量標(biāo)示。PRE=%Cr + 3.3x%Mo + 16x%N)。
雙相不銹鋼能用于大多數(shù)-50-300°C(58°F-572°F)范圍的苛刻腐蝕環(huán)境，與ASTM 304和ASTM 316奧氏體相比，抗應(yīng)力腐蝕開裂、耐點(diǎn)腐蝕性能優(yōu)良，加工性能優(yōu)異，生產(chǎn)成本與ASTM 316L沒(méi)有大的差別，屈服強(qiáng)度是ASTM 304L和ASTM 316L奧氏體等級(jí)的兩倍，可以有效降低產(chǎn)品壁厚。
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