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丙烯罐内壁腐蚀原因分析

文档作者：刘奉云郭飞赵地文档来源：中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司		点击数：	更新时间： 2021年02月06日
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丙烯罐内壁腐蚀原因分析
刘奉云，郭 飞，赵 地
(中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司，广东惠州516086)
摘要：文章介绍了丙烯罐222一T一04内壁的腐蚀过程，并从罐体材质、腐蚀产物、腐蚀产物溶液
等方面进行了详细的分析，结果表明腐蚀主要是水中溶解氧的腐蚀导致，原料中氧含量超标是腐蚀发
生的主要原因；此外腐蚀产物中Na 含量较高，是液化气在碱洗过程中碱液夹带到原料中所致，碱的
存在也加速了腐蚀的进程。针对腐蚀原因首先对丙烯罐内壁采用耐丙烯涂料进行防腐蚀；其次在液
化气碱洗、水洗过程中尽量减少碱液及水分的夹带，分析丙烯罐222一T一04原料中氧含量偏高的原
因并制定相应的操作措施，保证原料中氧含量达标。
关键词：丙烯罐腐蚀溶解氧
中图分类号：TE986 文献标识码：A 文章编号：1007—015X(2011)03—0062—03
中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司
炼油项目(以下简称炼油项目)是中国海洋石油总
公司在2l世纪建设的第一个大型石化项目。炼油
项目处理能力为12 Mt／a，由16套大型独立装置组
成，主要生产燃料油和化工产品。2010年11月对
炼油项目222罐区的4号丙烯罐(以下简称T-04)
进行检查时发现罐体内壁已经腐蚀。丙烯是一种
无色、有烃类气味的易燃易爆气体，如果发生泄露
危险性很大。为了查找腐蚀原因，对T-04的材质
和腐蚀介质进行了分析。分析结果表明T-04罐体
内壁的腐蚀主要是水中溶解氧的腐蚀。为了T-04
的安全运行，采取了相应的防护措施。
1 腐蚀概况
2010年11月对T_()4开罐检查时发现罐内壁
表面有密集的点蚀坑，内壁下部的蚀坑情况比上部
严重，最深的蚀坑达1．5 mm，焊缝的局部部位有小
裂纹，腐蚀形貌见图1，2。T—D4的设计参数见表1。
图1 南极第一块板焊缝和母材腐蚀形貌
图2 南极瓜瓣母材腐蚀形貌
表1 T一04的设计参数
2 腐蚀原因分析
2．1 材质分析
炼油项目222罐区的3号丙烯罐(以下简称
T-03)与T—04的工作条件基本一致，但T-03内表
面良好，基本没有腐蚀迹象。用光谱分析仪对T一
03和T-()4进行了材质分析，分析结果见表2，3。
分析结果显示T-03和T-04的材质并没有明显差
别，说明T-04的腐蚀不是由于材质所导致。
收稿日期：2011—03—15；修稿日期：2011—04—08。
作者简介：刘奉云(1970一)，设备工程师。1993年毕业于
天津大学，现在设备中心从事静设备的技术和管理工作。E
— mail：liufy@ cnooc．con．cn
第3期 刘奉云等．丙烯罐内壁腐蚀原因分析
表2 T D4材质分析结果 。％
化学成分 控制指标 i 组 组 组 ¨= 9
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表3 T-03材质分析结果 埘，％
2．2 腐蚀产物分析
为了进一步查找腐蚀原因，在T—D4南极区第一
板和南极瓜瓣处分别取腐蚀产物，委托中国石化设
备防腐蚀研究中心和中国科技大学对腐蚀产物进行
了荧光元素和x．射线衍射(XRD)分析。同时把腐
蚀产物用硝酸溶解，进行了阳离子和阴离子分析。
2．2．1 荧光元素分析
荧光元素分析结果见表4，其中元素含量以氧
化物计算。荧光元素分析结果表明，腐蚀产物中主
要是Fe元素，有一定量的s元素，cl元素很少，南
极区第一板处的腐蚀产物中测不出c1元素。
表4 荧光元素分析结果 w，％
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2．2．2 XRD分析
XRD分析根据晶格常数定出腐蚀产物中的物
质种类，是腐蚀产物分析的重要手段。腐蚀产物的
XRD分析结果见表5，6。分析结果表明，腐蚀产物
中主要成分为Fe 0，，这和荧光元素分析结果一
致，因此可以说明T 的腐蚀主要是由丙烯中的
氧和水而导致。
表5 南极区第一板腐蚀产物中主要物质加，％
物质化学式 数值
Fe203
F％04
FeO(OH)
FeOOH
96
1
2
l
表6 南极瓜瓣处腐蚀产物中主要物质埘。％
2．2．3 腐蚀产物溶液分析
为了进一步弄清是否有cl一参与腐蚀，进行了
腐蚀产物溶解分析。具体方法是取定量的腐蚀产
物，用硝酸溶解，分析溶液中的阳离子，同时采用阴
离子色谱分析cl一含量，确认cl一对腐蚀的影响，溶
液中金属离子分析结果见表7(表中数据已经折合
为金属元素占腐蚀产物的百分比)。腐蚀产物溶
液分析结果表明腐蚀产物中主要的金属元素是
Fe，另外Na的含量也较高，cl一很少，说明Cl一对腐
蚀的作用很弱。
表7 腐蚀产物中的金属元素 。％
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石油化工腐蚀与防护 第28卷
2．3 分析结论
腐蚀产物分析结果表明，T_()4的腐蚀主要是
水中溶解氧腐蚀。由于原料气中含有一定质量分
数的水分(约200 g／g)，游离水在罐中的凝结具
有一定的随机性，一旦凝结量较大，水将向罐底流
动，所以腐蚀形貌上应是下部重，上部轻，这与开罐
检查的结果一致。
水中溶解氧的腐蚀是一种常见的腐蚀，属于电
化学腐蚀，称为吸氧腐蚀，具有典型的水相腐蚀特
征，即局部点蚀明显。吸氧腐蚀速率很快，均匀腐
蚀速率可达1 mm／a，局部的点蚀速率可达到每年
数毫米。T-03和T-04中储存的丙烯分析数据见
表8。
表8 2005年以来丙烯分析数据(平均值)
从表8可以看出，T一03和T一04中所储丙烯
中氧浓度差别很大(高达2．5倍)，而其它物质的
量浓度基本相同，这与腐蚀产物分析的结果一致。
对T-04的原料进行了分析，分析结果显示原料大
部分时间是合格的，但在2009年5～7月均有一次
超标记录，特别是2009年7月6日原料中氧的浓
度高达2 000 mL／m ，而T-03原料没有超标记录。
T-04原料中氧浓度超标记录见表9。
表9 T-04原料中氧的浓度超标记录(2009年)
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06堋 56．6i
一一一一一 ： _-一一一一一一一一_．三竺一一-一一一_ 一．．
注：原料中氧浓度的控制指标为≤30 mL／m 。
3 防护措施
T—D4的腐蚀原因查清后，制定了三项措施以
保证罐体内壁不再受到损坏：
(1)对罐内壁采用耐丙烯涂料进行防腐蚀；
(2)在液化气碱洗和水洗过程中尽量减少碱
液及水分的夹带；
(3)与上游装置联合制定相应的操作措施，保
证原料中氧浓度达标。
4 结语
T-04腐蚀是主要原料中氧浓度超标而导致，
属于水中溶解氧腐蚀。原料中氧浓度超标是腐蚀
发生的主要原因。
此外腐蚀产物中Na 含量较高，是液化气在碱
洗过程中碱液夹带到原料中所致，碱的存在也加速
了腐蚀的进程，XRD分析显示腐蚀产物中存在
FeOOH和FeO(OH)，说明钠离子和氢氧根离子的
存在对腐蚀有影响。
Study on Corrosion on External W all of Propylene Tank
Liu Fengyun，Guo Fei，Zhao Di
CNOOC Huizhou R ning&amp;amp;Chemical Company(Huizhou，Guangdong 5 1 6086)
Abstract：The corrosion process of external wall of propylene tank，222一T一04 is described and analyzed in detail in respect of
material of construction，corrosion product and corrosion product solution，etc．The results show that the corosion is mainly caused
by dissolved oxygen in water，and of—specification of oxygen in feedstock is the main culprit．In addition，the higher Na in
corosion product is the Na carried over into the feedstock from LPG caustic washing．The presence of caustic accelerates the
corrosion．To control the corrosion，the internal wall of propylene tank is applied with propylene resistant coating and special
measures are taken to minimize the caustic carry—over in LPG caustic washing and water washing to meet the oxygen specifications
of feedstock．
Keywords：propylene tank，corrosion dissolved oxygen

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