加工高硫原油重點裝置主要管道設(shè)計選材導(dǎo)則20161108

1、SH/T31292002加工高硫原油重點裝置主要管道設(shè)計選材導(dǎo)則Materialselectionguidelinefordesignofmajorpipinginkeyunitsprocessingsourcrudeoil、乙刖百本導(dǎo)則是根據(jù)中國石化(2001)建標字088號文的通知，由中國石化集團洛陽石油化工工程公司主編的。本導(dǎo)則共分4章3個附錄，其中附錄A、附錄日附錄C勻為規(guī)范性附錄。本導(dǎo)則在實施過程中，如發(fā)現(xiàn)需要修改補充之處，請將意見和有關(guān)資料提供給主編單位(地址：河南省洛陽市中州西路27號，郵政編碼：471003),以便今后修訂時參考。本導(dǎo)則由主編單位負責(zé)解釋。本導(dǎo)則的主編單位：中國

2、石化集團洛陽石油化工工程公司參加編制單位：中國石油化工股份有限公司茂名分公司上海石化金山工程公司主要起草人：劉洪福陳躍雙岳進才李蘇秦顧望平SH/T31292002加工高硫原油重點裝置主要管道設(shè)計選材導(dǎo)則1范圍本導(dǎo)則規(guī)定了加工高含硫原油企業(yè)的重點裝置主要管道的材料選用。本導(dǎo)則適用于石油化工企業(yè)加工高硫低酸值原油和高硫高酸值原油的新建和改、擴建工程重點裝置主要管道的設(shè)計選材。2術(shù)語和定義2.1 高硫原油sourcrudeoil總硫含量大于或等于1.0%（重量比）的原油，包括高硫低酸值原油和高硫高酸值原油。2.2 高硫低酸值原油highsulfideandlowacidcontentcrudeoil

3、總硫含量大于或等于1.0%（重量比），酸值小于等于O.5mgKOH/g的原油。2.3 高硫高酸值原油highsulfideandhighacidcontentcrudeoil總硫含量大于或等于1.0%（重量比），酸值大于0.5mgKOH/g的原油。2.4 管道元件pipingelements管道系統(tǒng)與介質(zhì)接觸的各金屬組成件的通稱，包括管子、彎頭、三通、異徑管、封頭（管帽）、法蘭、閥門等。2.5 主材pipematerial管道元件中的管子材料。3選材規(guī)定3.1 一般規(guī)定3.1.1 設(shè)計選材應(yīng)符合下列可靠性原則：a） 設(shè)計選材應(yīng)以裝置正常操作條件下原（料）油中的含硫量和酸值為依據(jù)，并考慮最苛刻操

4、作條件下可能達到的最大含硫量與最高酸值組合時對管道造成的腐蝕；b） 對于均勻腐蝕環(huán)境，應(yīng)避免出現(xiàn)管道元件壁厚急劇減薄的“材料一介質(zhì)環(huán)境組合”，所選材料的均勻腐蝕速率不宜大于0.25mm/a;c） 宜避免出現(xiàn)嚴重局部腐蝕（如：點蝕、縫隙腐蝕、沖刷腐蝕、磨損腐蝕等）的“材料一介質(zhì)環(huán)境組合”的出現(xiàn)。當(dāng)不可避免時，應(yīng)采取其它有效的防止措施；d） 宜避免出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕開裂的“材料一介質(zhì)環(huán)境組合”；e） 對于有工藝氫存在的介質(zhì)環(huán)境，宜避免出現(xiàn)氫損傷的“材料一介質(zhì)環(huán)境組合”；f） 當(dāng)選用低等級材料均勻腐蝕速率較大而改選用高等級材料時，應(yīng)考慮可能出現(xiàn)的其它更加危險的腐蝕類型，如：局部腐蝕或應(yīng)力腐蝕開裂；g）高溫

5、環(huán)境下，應(yīng)充分考慮可能出現(xiàn)的材料變性問題，如材料的石墨化、回火脆性、脫碳等，并避免由此可能帶來的管道元件破壞；h）具有同樣操作條件的各管道元件應(yīng)選取相同或性能相當(dāng)?shù)牟牧?。與主管相接的分支管道、吹掃蒸汽管道等的第一道閥門及閥前管道，均應(yīng)選取與主管相同或性能相當(dāng)?shù)牟牧?，并取相同的腐蝕裕量。3.1.2 設(shè)計選材應(yīng)符合下列經(jīng)濟性原則：a）應(yīng)綜合考慮不同含硫原油、不同加工工藝的腐蝕特性、管道元件的使用壽命、成本以及施工、維護費用等，做到經(jīng)濟合理選材；b）一般情況下，應(yīng)優(yōu)先選用標準化、系列化的材料；c）對于均勻腐蝕環(huán)境，如選用低等級材料將產(chǎn)生較大的腐蝕速率而改選用高等級材料時，可進行綜合經(jīng)濟評價。3.1.

6、3 設(shè)計選材應(yīng)考慮管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計：a）應(yīng)充分考慮介質(zhì)的流速、流態(tài)及相變等因素對材料腐蝕的影晌。當(dāng)可預(yù)見發(fā)生嚴重的沖刷腐蝕時，應(yīng)采取加大流通面積、降低流速、局部材料升級等有效的措施；b）對于直接焊接的管道元件，宜避免選用異種鋼。在可能引起嚴重電偶腐蝕的環(huán)境下，不應(yīng)選用異種鋼。3.1.4 設(shè)計選材應(yīng)考慮管道元件的制造和供應(yīng)：a）應(yīng)充分考慮市場的貨源情況，尤其是管道元件的配套供應(yīng)情況；b）選用新材料、新產(chǎn)品時，應(yīng)充分了解其適用性、可靠性、制造性能、施工（焊接）性能以及相關(guān)管道元件的配套供應(yīng)、成本等方面的因素。新材料應(yīng)經(jīng)具有相應(yīng)資格的機構(gòu)評定，并有成功的工業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗。3.1.5 設(shè)汁選材應(yīng)考慮管道元件

7、的施工：a）應(yīng)考慮管道元件施工的可行性；b）對于需要焊后熱處理的管道，應(yīng)考慮熱處理對管道元件性能的影響。3.1.6 其他規(guī)定：a） 本導(dǎo)則所涉及到的管道元件不得選用鑄鐵材料，所選碳鋼應(yīng)為鎮(zhèn)靜鋼；b） 一般情況下，管道元件的設(shè)計壽命按10I5年考慮；c） 當(dāng)下游加工過程對物料的鐵離子或其它成分有特殊的要求時，應(yīng)考慮適當(dāng)調(diào)整設(shè)計選材。3.2 濕酸性腐蝕環(huán)境下的選材3.2.1 對于以濕硫化氫為主要腐蝕介質(zhì)的環(huán)境，主材選用應(yīng)符合下列要求：a）對于有少量凝結(jié)水出現(xiàn)的氣相介質(zhì)環(huán)境，當(dāng)氣相硫化氫分壓小于0.00035MPa時，主材應(yīng)選用碳鋼；當(dāng)氣相硫化氫分壓大于或等于0.00035MPa時，主材宜選用碳鋼，

8、并滿足抗硫化物應(yīng)力腐蝕開裂（SSCC腰求；b）對于液相或氣液混相的介質(zhì)環(huán)境，主材的選用應(yīng)符合下列要求：1） 當(dāng)介質(zhì)中的硫化氫含量小于50科g/g時，主材可選用碳鋼；2） 當(dāng)介質(zhì)中的硫化氫含量為5010000科g/g時，如果液相的pH直為5.57.5,主材可選用碳鋼；如果液相的pH值小于5.5或大于7.5,無縫鋼管宜選用碳鋼，并滿足抗SSC凌求，而鋼板焊制鋼管宜選用“抗氫誘導(dǎo)開裂（HIC）碳鋼”；3） 當(dāng)介質(zhì)中的硫化氫含量大于l0000g/g時，無論介質(zhì)的液相呈中性、酸性或堿性，鋼板焊制鋼管均宜選用“HIC碳鋼”，而無縫鋼管可選用碳鋼，并滿足抗SSC要求；4） 當(dāng)所選材料的均勻腐蝕速率大于0.2

9、5mm/a時，應(yīng)考慮提高材料，或采取其它措施。c）當(dāng)介質(zhì)中同時有氨或胺存在時，應(yīng)考慮氨或胺對材料均勻腐蝕速率的影響以及胺的應(yīng)力腐蝕裂紋的影響。3.2.2 當(dāng)濕硫化氫腐蝕環(huán)境中同時含有氯化氫時，主材選用應(yīng)符合下列要求：a）應(yīng)滿足本導(dǎo)則3.2.1條要求；b）對于有少量凝結(jié)水出現(xiàn)的氣相介質(zhì)環(huán)境，在無法設(shè)置“三注”或其他工藝防腐措施的部位，主材可選用雙相不銹鋼、蒙乃爾合金或其他材料；c）對于液相或氣液混相介質(zhì)的腐蝕環(huán)境，在設(shè)置“三注”或其它工藝防腐措施條件下，主材可選用碳鋼；對于嚴重腐蝕部位，主材也可選用更高級的耐蝕材料。3.2.3 當(dāng)濕硫化氫腐蝕環(huán)境中同時含有氫氟酸時，主材選用應(yīng)符合下列要求：a）

10、應(yīng)滿足本導(dǎo)則3.2.1條要求；b） 對于有少量凝結(jié)水出現(xiàn)的氣相介質(zhì)環(huán)境，主材宜選用碳鋼，并滿足抗SSC矍求；c） 對于液相或氣液混相介質(zhì)環(huán)境，當(dāng)液相中的氫氟酸含量小于20科g/g時，主材按本導(dǎo)則3.2.1條規(guī)定選用；當(dāng)液相中的氫氟酸含量大于或等于20科g/g時，主材宜選用“抗HIC碳鋼”；d） 對于液相或氣液混相介質(zhì)環(huán)境，當(dāng)可預(yù)見會發(fā)生較嚴重的均勻腐蝕時，宜設(shè)置注氨/胺系統(tǒng)或/和“注水”系統(tǒng)，或加大管道元件的腐蝕裕量。3.2.4 與濕硫化氫腐蝕環(huán)境中含有乙醇胺并以其作為脫硫劑時，主材選用應(yīng)符合下列要求：a) 對于有少量凝結(jié)水出現(xiàn)的氣相介質(zhì)環(huán)境，主材宜選用碳鋼，并滿足抗SSC矍求。b) 對于液相

11、介質(zhì)環(huán)境，主材的選用視下列情況分別處理：1)當(dāng)介質(zhì)溫度小于等于110C時，主材宜選用碳鋼，并滿足抗SSCC抗堿應(yīng)力腐蝕開裂(ASCC)要求；2) 當(dāng)介質(zhì)溫度大于110c時，主材宜選用超低碳奧氏體不銹鋼。3.2.5 當(dāng)濕硫化氫腐蝕環(huán)境中同時含有二氧化碳和乙醇胺并以乙醇胺作為脫硫劑時.主材選用應(yīng)符合下列要求：a) 對于有少量凝結(jié)水出現(xiàn)的氣相介質(zhì)環(huán)境，主材宜選用碳鋼，并滿足抗SSC矍求；b) 對于液相介質(zhì)環(huán)境，主材選用按3.2.4b項進行，但應(yīng)取較大的腐蝕裕量。尤其當(dāng)介質(zhì)流速大于1m/s時，應(yīng)考慮二氧化碳對均勻腐蝕速率產(chǎn)生的嚴重影響。3.3高溫硫、高溫硫化物腐蝕環(huán)境下的選材3.3.1 對于介質(zhì)溫度大

12、于或等于240c且含活性硫化物腐蝕介質(zhì)的管道，均應(yīng)考慮高溫硫化物腐蝕對材料選用的影響。一般情況下，應(yīng)以介質(zhì)中的總硫含量和介質(zhì)操作溫度為參數(shù)，按附錄A估算預(yù)選材料的腐蝕速率，然后按下列規(guī)定確定主材材料：a) 結(jié)合溫度分布情況，適當(dāng)將整個裝置的高溫油品管道劃分為幾個溫度段，在每個溫度段內(nèi)選擇合適的材料；b) 應(yīng)優(yōu)先選用碳鋼、1Cr5Mo,必要時可選用1Cr9M(#料；C)對大口徑管道，宜選用碳鋼+不銹鋼復(fù)合板卷制鋼管。3.3.2當(dāng)介質(zhì)的流速大于或等于30m/s時，應(yīng)考慮采用耐沖刷腐蝕的材料。3.4高溫硫化物和環(huán)烷酸共同存在環(huán)境下的選材3.4.1 對于蒸儲裝置，應(yīng)以介質(zhì)中的總硫含量、酸值、介質(zhì)流速、

13、介質(zhì)操作溫度為參數(shù)，按下列規(guī)定確定主材材料：a) 介質(zhì)溫度小于240c時，可選用碳鋼材料；b) 介質(zhì)溫度大于或等于240c時，宜根據(jù)操作條件和同類裝置管道腐蝕狀況，從lCr5Mo、1Cr9Mo或0Crl8Ni9、00Crl7Ni14Mo2中選用合適的材料。當(dāng)介質(zhì)流速大于或等于30m/s時，應(yīng)選用00Crl7Ni14Mo2材料。對大口徑管道，宜選用碳鋼+00Cr17Ni14Mo2復(fù)合板卷制鋼管；C)應(yīng)關(guān)注介質(zhì)的流速和流態(tài)。對于可預(yù)見有嚴重沖刷的部位，宜選用大曲率半徑的彎頭及斜接分支結(jié)構(gòu)。3.4.2對于蒸儲裝置以外的其它裝置，應(yīng)以該裝置的原料來源、介質(zhì)中的實際含硫含酸情況、介質(zhì)的流速、介質(zhì)溫度等為

14、參數(shù)，參照3.4.1條確定主材材料。3.5高溫氫氣和硫化氫共同存在腐蝕環(huán)境下的選材1.1.1 于介質(zhì)溫度大于或等于200c的含有氫氣與硫化氫的管道，均應(yīng)考慮高溫氫損傷對材料選用的影響，一般情況下，應(yīng)以介質(zhì)溫度加一定裕量和氫分壓為參數(shù)，按附錄8進行預(yù)選材。1.1.2 在滿足3.5.1條的基礎(chǔ)上，對于介質(zhì)溫度大于或等于260c的氫氣與硫化氫共存介質(zhì)管道，還應(yīng)考慮高溫硫化氫和氫氣共同腐蝕對材料選用的影響，一般情況下，應(yīng)以介質(zhì)中硫化氫的含量和介質(zhì)溫度為參數(shù)，并結(jié)合燒類物料的輕重類別，查附錄C古算預(yù)選材料的腐蝕速率。1.1.3 根據(jù)預(yù)選材料的腐蝕速率，按下列規(guī)定確定主材材料：a) 所選材料的腐蝕速率不超

15、過0.25mm/a;b) 當(dāng)選用銘鋁鋼時，應(yīng)考慮其可能發(fā)生的回火脆性問題；c) 當(dāng)選用奧氏體不銹鋼時，應(yīng)選用穩(wěn)定型奧氏體不銹鋼。4重點裝置主要管道選材4.1 加工高硫低酸原油蒸儲裝置主要管道推薦用材(見表1)。表1加工高硫低酸原油蒸儲裝置主要管道推薦用材管道位置管道名稱推薦用材備注初儲塔塔頂油氣管道碳鋼見3.2.2塔底油管道碳鋼/1Cr5Mo見3.3.1初儲塔頂分液罐罐頂不凝氣管道碳鋼見3.2.2罐底污水管道碳鋼見3.2.2c)常壓塔、減壓塔塔頂油氣管道碳鋼見3.2.2常壓塔、減壓塔項分液罐罐頂不凝氣管道碳鋼見3.2.2罐底污水管道碳鋼見3.2.2c)常壓塔塔底渣油管道1Cr5Mo/1Cr9M

16、o見3.3.1減壓塔塔底渣油管道1Cr5Mo/1Cr9Mo見3.3.1常壓爐進口t)240C工藝管道1Cr5Mo見3.3.1減壓爐進口t)240C工藝管道1Cr5Mo/1Cr9Mo見3.3.1常壓爐出口轉(zhuǎn)油線高速段1Cr5Mo/1Cr9Mo/0Cr18Ni9見3.3轉(zhuǎn)油線低速段1Cr5Mo/0Cr18Ni9見3.3碳鋼+00Cr19Ni10(0Cr13A1)復(fù)合見3.3減壓爐出口轉(zhuǎn)油線高速段1Cr5Mo/1Cr9Mo/0Cr18Ni9見3.3轉(zhuǎn)油線低速段1Cr5Mo/0Cr18Ni9見3.3碳鋼+00Cr19Ni10(0Cr13A1)復(fù)合見3.3其它t<240含硫油品、油氣管道碳鋼見3.

17、3240<t<288C含硫油品、油氣管道碳鋼/1Cr5Mo見3.3t)288c含硫油品、油氣管道1Cr5Mo/1Cr9Mo見3.34.2 加工高硫高酸原油蒸儲裝置主要管道推薦用材(見表2)。表2加工高硫高酸原油蒸儲裝置主要管道推薦用材管道位置管道名稱推薦用材備注初儲塔塔頂油氣管道碳鋼見3.2.2塔底油管道碳鋼/lCr5Mo見3.4.1初儲塔頂分液罐罐頂不凝氣管道碳鋼見3.2.2罐底污水管道碳鋼見3.2.2c)常壓塔、減壓塔塔頂油氣管道碳鋼見3.2.2常壓塔、減壓塔項分液罐罐頂不凝氣管道碳鋼見3.2.2罐底污水管道碳鋼見3.2.2c)常壓塔塔底渣油管道lCr5Mo/1Cr9Mo/0C

18、r18Ni9/00Cr17Ni14Mo2見3.4.l減壓塔塔底渣油管道lCr5Mo/1Cr9Mo/0Cr18Ni9/00Cr17Ni14Mo2見3.4常壓爐進口t)240工藝管道lCr5Mo/1Cr9Mo/0Cr18Ni9/00Cr17Ni14Mo2見3.4.1減壓爐進口t)240工藝管道lCr5Mo/1Cr9Mo/0Cr18Ni9/00Cr17Ni14Mo2見3.4.1常壓爐出口轉(zhuǎn)油線高速段00Cr17Ni14Mo2見3.4.1轉(zhuǎn)油線低速段00Cr17Ni14Mo2見3.4.1碳鋼+00Cr17Ni14Mo2復(fù)合見3.4.1減壓爐出口轉(zhuǎn)油線高速段00Crl7Nil4Mo2見3.4.1轉(zhuǎn)油線低

19、速段00Crl7Nil4Mo2見3.4.1碳鋼+00Crl7Ni14Mo2復(fù)合見3.4.1其它t<240含硫含酸油管道碳鋼見3.4.1t)240c含硫含酸油管道1Cr5Mo/1Cr9Mo/0Crl8Ni9/00Crl7Nil4Mo2見3.4.143流化催化裂化裝置主要管道推薦用材（見表3）。表3流化催化裂化裝置主要管道推薦用材管道位置管道名稱推薦用材備注原料系統(tǒng)進料管道碳鋼見3.3、3.4.2反應(yīng)器冷壁殼體油氣管道碳鋼+隔熱襯里特殊確定熱壁殼體油氣管道15CrMo特殊確定再生器冷壁殼體煙氣管道碳鋼+隔熱襯里特殊確定熱壁殼體煙氣管道t<650c0Crl8Ni9b(304H)特殊確定t

20、>650C0CrlSNi9b(304H)或00r17Ni12Mo2b(316H)特殊確定波紋管膨脹節(jié)Incoloy800/FN2/B315特殊確定分儲塔塔頂油氣管道碳鋼見3.2.3塔側(cè)回?zé)捰凸艿捞间?1Cr5Mo見3.3油漿管道（至反應(yīng)器）1Cr5Mo見3.3循環(huán)油漿線蒸汽發(fā)生器前1Cr5Mo覓3.3蒸汽發(fā)生器后碳鋼/1Cr5Mo見3.3吸收穩(wěn)定各塔塔頂冷凝管道碳鋼見3.2.3富氣壓縮機進出口管道碳鋼見3.2.3其它t<288含硫油品、油氣管道碳鋼見3.3288<t<340C含硫油品、油氣管道碳鋼/1Cr5Mo見3.3t）340c含硫油品、油氣管道lCr5Mo見3.3a

21、在重油催化裝置再生煙氣管道系統(tǒng)中.應(yīng)考慮應(yīng)力腐蝕開裂的防范措施。b奧氏體不銹鋼的碳含量應(yīng)不小于0.04%。括弧中材料為ASTM材料代號4.4 延遲焦化裝置主要管道推薦用材（見表4）。表4延遲焦化裝置主要管道推薦用材管道位置管道名稱推薦用材備注分儲塔塔頂油氣管道碳鋼見3.2.1分儲塔底重油至加熱爐管道lCr5Mo/1Cr9Mo見3.3循環(huán)油管道1Cr5Mo/1Cr9Mo見3.3焦炭塔塔底高溫進料管道lCr5Mo/1Cr9Mo見3.3塔頂高溫油氣管道1Cr5Mo見3.3加熱爐進口管道碳鋼/1Cr5Mo見3.3出口管道1Cr5Mo/1Cr9Mo見3.3分儲塔頂油氣分液罐罐頂冷凝管道碳鋼見3.2.1吸

22、收穩(wěn)定各塔塔頂冷凝管道碳鋼見3.2.1其它t<240含硫油品、油氣管道碳鋼見3.3t）240c含硫油品、油氣管道1Cr5Mo/lCr9Mo見3.34.5 加氫精制裝置主要管道推薦用材（見表5）。表5加氫精制裝置主要管道推薦用材管道位置管道名稱推薦用材備注原料線a0240c的原料油管道碳鋼/1Cr5Mo見3.3、3.4t>200C的循環(huán)氫管道碳鋼/1Cr-0.5Mo/1.25Cr-0.5Mob/2.25Cr-1Mo/0Crl8Nil0Ti見3.5混氫管道1Cr-0.5Mo/1.25Cr-0.5Mob/2.25Cr-lMo/0Crl8NilOTi見3.5加氫反應(yīng)器進料管道0Crl8Ni

23、l0Ti見3.5反應(yīng)流出物管道碳鋼/1Cr-0.5Mo/1.25Cr-0.5Mob/2.25Cr-1Mo/0Crl8Nil0Ti見3.5熱高壓分離器罐頂換熱器至熱高分管道碳鋼/1.25Cr-0.5Mob見3.5空冷器后至冷高分管道碳鋼見3.2.1脫硫氣提塔頂空冷器冷凝管道碳鋼見3.2脫硫氣提塔頂回流罐罐頂冷凝管道碳鋼/00Crl9Ni10/00Crl7Ni14Mo2見3.2.1罐底循環(huán)管道碳鋼見3.2.1a裝置的原料應(yīng)包括原料油和氫氣（循環(huán)氫）兩種。根據(jù)工藝的不同，應(yīng)注意原料加熱系統(tǒng)有爐前混氫和爐后混氫之分。b1Cr-0.5Mo、1.25Cr-0.5Mo、2.25Cr-1Mo為ASTM材料4.

24、6 加氫裂化裝置主要管道推薦用材（見表6）。表6加氫裂化裝置主要管道推薦用材管道位置管道名稱或類別推薦用材備注原料線t）240c的原料油管道碳鋼/1Cr5Mo見3.3、3.4t）200c的循環(huán)氫管道碳鋼/1Cr-0.5Mo/1.25Cr-0.5Mob/2.25Cr-lMO/0Crl8Nil0Ti見3.5混氫管道1Cr-0.5MO/1.25Cr-0.5Mob/2.25Cr-lMo/OCrl8Nil0Ti見3.5加氫反應(yīng)器進料管道OCrl8NilOTi見3.5反應(yīng)流出物管道碳鋼/1Cr-0.5Mo/1.25Cr-0.5Mob/2.25Cr-1Mo/0Crl8Nil0Ti見3.5空冷器至高分罐進料管

25、道碳鋼見3.2脫乙烷、丁烷塔塔頂油氣管道碳鋼見3.2脫乙烷、丁烷、分儲塔塔底循環(huán)油管道碳鋼/1Cr5Mo見3.3a系指原料油經(jīng)過原料泵、混氫后經(jīng)換熱器一直到加熱爐進口之前的管道系統(tǒng)blCr-0.5Mo、1.25Cr-0.5Mo、2.25Cr-1Mo為ASTM材料。47氣體脫硫裝置主要管道推薦用材（見表7）。表7氣體脫硫裝置主要管道推薦用材管道位置管道名稱推薦用材備注再生塔重沸器進出口管道00Crl9Ni10/00Cr17Ni14Mo2見3.2.4、3.2.5再生塔頂塔頂冷凝前管道碳鋼/00Crl9Ni10/00Cr17Ni14Mo2見3.2.4、3.2.5冷凝后管道碳鋼見3.2酸性氣分液罐罐頂

26、酸性氣管道碳鋼見3.2吸收塔進口貧液管道碳鋼見3.2.4、3.2.5出口富液管道碳鋼見3.2.4、3.2.5附錄A經(jīng)修正的McConom的線(規(guī)范性附錄)O52152111"-LooOSSS02L62.00.010.4溫度，忙圖B-1經(jīng)過修正的McConomy曲線，它表示溫度與各種鋼高溫硫腐蝕的關(guān)系(硫含量：0.6%(wt)腐蝕速率倍乘因子圖B-2在290c400c區(qū)間，硫含量與根據(jù)McConom州線所預(yù)測的腐蝕速率的關(guān)系附錄A臨氫作業(yè)用鋼防止脫碳和微裂的操作極限aqpo&(rooloopmmo組分際(地)MPa工454M1*79M1*»1MQHW1000W0s&#

27、187;7«6Mioo4U3W"iwx?iswzmjo2sm-我分IE確/英寸'3U5KTF)twr13*0.JitWO.艮0CW-SMoslaelILCarbonsleel133L.jSCnOLiMfitm2QAJCM3r0Cr-lMoiteet<2®.0W).5M心成I.QCr-OGMoJteelFS,血薄遍fffflnnotjoeo圖例態(tài)面脫碳內(nèi)部股磔碇捌lOCi2.25CrJ<KBr6.0CY1OOMn|JIMo<l.<；Mo安全O口o內(nèi)部脫般和微裂蚊表恥脫碟國0速見注釋aLBOV注1：本曲線給出的極限是基于G.A.Nels

28、on最初的收集的經(jīng)驗和API征集的補充資料；注2：奧氏體不銹鋼在任何溫度條件下或氫壓下不會脫碳；注3:本曲線給出的極限是基于鑄鋼及退火鋼和正火鋼采用ASME規(guī)范第皿篇第I分篇應(yīng)力值水平，補充資料見(API941-1997)5.3、5.4節(jié)；注4:1.25Cr0.5Mo鋼是在安全范圍報道發(fā)生若干裂紋，詳見(API941-1997)附錄B;注5:包才2.25CrMoV級鋼是建立在1000小時實驗室的實驗數(shù)據(jù)，這些合金至少等于3Cr1Mo鋼性能，詳見(API941-1997)2.2節(jié);注6:本圖摘自API941-1997附錄c（規(guī)范性附錄）高溫HS/喇蝕曲線溫度溫度/亡海度/下圖C-1溫度和H2s含

29、量與碳鋼（輕油脫硫）高溫H2S/H2腐蝕速率的關(guān)系輕油：是指石腦油、汽油、煤油、輕柴油1mil/a=0.025mm/a圖C-2溫度和H2s含量與碳鋼（重油脫硫）高溫H2S/H2腐蝕速率的關(guān)系重油：是指重柴油或更重的油Lmil/a=0.025mm/a溫度,支4M5G0600700HOO900JC0O1100溫度/C250切0湖40045050055040n5IMJ&UQ?QdSOU900l(KUJ】00溫度/'F圖C-3溫度和H2s含量與5Cr-0.5Mo（輕油脫硫）高溫H2S/H2腐蝕速率的關(guān)系1mil/a=0.025mm/a溫度/*F圖C-4溫度和H2S含量與5Cr-0.5M

30、o（重油月硫）高溫H2S/H2腐蝕速率的關(guān)系1mil/a=0.025mm/a溫度25030。350400450鼠中550溫度圖C-5溫度和tWj溫溫潼/TH2S含量與9Cr-1Mo（輕油脫硫）H2S/H2腐蝕速率的關(guān)系1mil/a=0.025mm/a溫度/*F圖C-6溫度和H2s含量與9Cr-1Mo（重油脫硫）高溫H2S/H2腐蝕速率的關(guān)系1mil/a=0.025mm/a溫度/匕101CMM)7005DU2503003504004605D056040050060070080090010001100溫度/*F圖C-7溫度和H2s含量與12Cr不銹鋼高溫H2S/H2腐蝕速率的關(guān)系1mil/a=0.

31、025mm/a溫度/*F圖C-8溫度和H2s含量與18Cr-18Ni奧氏體不銹鋼高溫H2S/H2腐蝕速率的關(guān)系1mil/a=0.025mm/a用詞說明對本導(dǎo)則條文中要求執(zhí)行嚴格程度不同的用詞，說明如下：（一）表示很嚴格，非這樣做不可的用詞正面詞采用“必須”；反面詞采用“嚴禁”。（二）表示嚴格，在正常情況下應(yīng)這樣做的用詞正面詞采用“應(yīng)”；反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。（三）表示允許稍有選擇，在條件許可時，首先應(yīng)這樣做的用詞正面詞采用“宜”；反面詞采用“不宜”。表示有選擇，在一定條件下可以這樣做，采用“可”。SH/T31292002加工高硫原油重點裝置主要管道設(shè)計選材導(dǎo)則條文說明1范圍本導(dǎo)則給出了

32、以高含硫原油為原料的重點煉油裝置的主要管道設(shè)計選材的指導(dǎo)性要求。鑒于原油中腐蝕介質(zhì)的活性組分、操作工藝、介質(zhì)的溫度、壓力、流速、流態(tài)等的多變性，很難給出其選材依據(jù)的精確數(shù)據(jù)，故只能給出指導(dǎo)性的規(guī)定。本導(dǎo)則所指的重點煉油裝置是指以高含硫原油為原料的一次加工裝置和以一次加工裝置富含硫化物的產(chǎn)品（或儲出物）為主要原料的二次加工裝置、深度加工裝置及其輔助生產(chǎn)裝置，包括蒸儲、流化催化裂化、延遲焦化、加氫精制、加氫裂化、氣體脫硫等裝置。本導(dǎo)則所確定的設(shè)計選材原則，是建立在合理選用工藝防腐蝕措施（如一脫三注等卜生產(chǎn)操作達到規(guī)定的工藝技術(shù)指標并加強現(xiàn)場監(jiān)測和生產(chǎn)管理基礎(chǔ)上的。根據(jù)國內(nèi)外的裝置運行經(jīng)驗，裝置操作

33、的安全性除與選材有關(guān)外，還與工藝防腐、生產(chǎn)管理、操作水平、現(xiàn)場腐蝕監(jiān)測水平等有直接關(guān)系，本導(dǎo)則強調(diào)了這些方面的要求。3選材規(guī)定3.2濕酸性腐蝕環(huán)境下的選材濕酸性腐蝕環(huán)境是指以硫化氫為主要腐蝕介質(zhì)、同時含有氯化氫或/和氫氧酸、二氧化碳、氨、胺、緩蝕劑等其它介質(zhì)的電化學(xué)腐蝕環(huán)境。在這樣的腐蝕環(huán)境中，由于介質(zhì)組合的多樣性及各介質(zhì)的含量不同、環(huán)境的溫度變化等因素，使得這樣的濕酸性腐蝕環(huán)境對金屬材料產(chǎn)生的腐蝕性也各不相同，因此構(gòu)成了設(shè)計選材的復(fù)雜性。本導(dǎo)則結(jié)合給定的幾套裝置，提出了幾種典型的濕酸性腐蝕環(huán)境，它基本上涵蓋了常見的一些濕酸性腐蝕環(huán)境。3.2.1 "H2S+H2O”腐蝕環(huán)境a）腐蝕特

34、點：1） 腐蝕形態(tài)：對碳鋼主要表現(xiàn)為均勻腐蝕、氫鼓包（HB）、硫化物應(yīng)力腐蝕開裂（SSCC）、氫致開裂（HIC）或/和應(yīng)力誘導(dǎo)氫致開裂（SOHIC）。2）影響因素：液相中H2s的濃度。較高的硫化氫濃度或分壓，會產(chǎn)生較大的均勻腐蝕速率，同時增加氫通量，從而增加HB、HIC或/和SOHIC的敏感性，也增加SSCC的敏感性；溶液的pH值。溶液呈中性時，均勻腐蝕速率最低，HB、SSCC、HIC或/和SOHIC的敏感性也較低；溶液呈酸性時，均勻腐蝕最大，SSCC、HB、HIC、SOHIC的敏感性也較高；溶液呈堿性時，均勻腐蝕速率相對于中性時為高，但相對于酸性情況為低，而此時SSCC、HB、HIC、SOH

35、IC的敏感性則隨堿性介質(zhì)的不同而變化，甚至發(fā)生腐蝕型式的變化；介質(zhì)的溫度。溫度升高，均勻腐蝕速率升高，HB、HIC或/和SOHIC的敏感性也增加，但SSCC的敏感性下降。SSCC發(fā)生在常溫下的幾率最大，而在65C以上則較少發(fā)生；材料的硬度及焊后熱處理。如果材料的硬度尤其是焊縫及其熱影響區(qū)的硬度較高，或焊后不進行熱處理，易引起SSCC發(fā)生：管道組成件的表面質(zhì)量。管道組成件表面如果存在尖銳的不連續(xù)缺陷，會成為裂紋源，從而增加SSCC的危險性；材料的強度。材料的強度及碳當(dāng)量越高，越容易產(chǎn)生SSCC、HIC或/和SOHIC;材料本身的P、S含量。材料中的含硫、含磷量越高，越容易產(chǎn)生HIC或/和SOHI

36、C。b）本條內(nèi)容中有關(guān)H2s分壓的界定條件參見壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程中的條文說明。c）碳鋼抗SSCC要求：1）鋼材的標準抗拉強度下限不大于540MPa,碳當(dāng)量不大于0.42;2） 一般情況下，焊縫及其熱影響區(qū)的硬度不宜超過200HB,且不宜超過母材硬度值的120%;必要時，或者環(huán)境條件苛刻時，應(yīng)進行焊后消除應(yīng)力熱處理；3）母材和焊縫表面不得有深度大于0.5mm的尖銳缺陷存在。d）“抗HIC碳鋼”的特點：其特點是鋼中的硫、磷含量較低，或使鋼中偏析的硫化物呈球狀；控制鋼中的碳當(dāng)量；鋼管或鋼板經(jīng)抗HIC腐蝕試驗評定。一般情況下，國外比較認同的抗HIC碳鋼應(yīng)達到下列指標：1）母材中雜質(zhì)硫的含量應(yīng)不大于0

37、.002%（wt）;2）母材中雜質(zhì)磷的含量應(yīng)不大于0.01%（wt）;3）符合NACETM0284"壓力容器及管道鋼抗氫致開裂的評定”準則規(guī)定的裂紋率要求；4）鋼材的標準抗拉強度下限不大于540MPa,碳當(dāng)量應(yīng)不大于0.42;5）應(yīng)以正火組織狀態(tài)供貨，焊后應(yīng)進行消除應(yīng)力熱處理；6）母材、焊縫及其熱影響區(qū)的硬度不直超過200HB。3.2.2 "H2S+HCI+H2?！备g環(huán)境當(dāng)濕硫化氫腐蝕環(huán)境中同時含有氯化氫時，對碳鋼主要呈全面腐蝕，有時也伴隨著HB、SSCC、HIC或/和SOHIC發(fā)生，這主要取決于溶液中氯化氫和硫化氫的相對含量及加注緩蝕劑的影響。當(dāng)硫化氫含量較高而氯化氫含

38、量較低時，其腐蝕機理基本上同H2SH2O型，只不過此時的均勻腐蝕速率較大。當(dāng)氯化氫含量較高而硫化氫含量較低時，較大的均勻腐蝕速率成為主要腐蝕破壞形式，而此時HB、SSCC、HIC或/和SOHIC則成為非主要矛盾。為解決H?SHCl-H2O型腐蝕環(huán)境的高腐蝕速率問題，往往會加注緩蝕劑。緩蝕劑尤其是成膜緩蝕劑會減少進入金屬的氫通量，故實際生產(chǎn)中較少發(fā)生HB、SSCC、HIC或/和SOHIC。3.2.2b）該腐蝕環(huán)境常見于常減壓蒸儲裝置三塔塔頂冷凝器之前的管道，有時也出現(xiàn)在加氫、重整分儲塔塔頂管道。“三注”之后管道可選用碳鋼，“三注”之前氣相段有可能出現(xiàn)凝液，此處管道可考慮高材質(zhì)。但有時往往因為這些

39、部位的溫度較高，流速較大，因此實際的腐蝕較輕，工程上也常常采用一般碳鋼材料，麗不一定非得采用高材質(zhì)。3.22c）該腐蝕環(huán)境常見于常減壓蒸儲裝置三塔塔頂揮發(fā)線冷凝之后的管道系統(tǒng)等。在有氯化氫存在的環(huán)境下，尤其是當(dāng)氯化氫濃度大于60g/g時，將表現(xiàn)出較強的均勻腐蝕，為此工程上常常采用一些工藝防腐措施（尤其是防腐劑的應(yīng)用），這些措施可有效的防止SSCC/HIC的發(fā)生，因此，可不再按3.2.1條根據(jù)濕硫化氫的含量去選擇抗SSCC鋼或抗HIC鋼，而是選用一般碳鋼或直接選用高等級的耐蝕材料。但當(dāng)介質(zhì)中的氯化氫濃度較低且不采取其他工藝防腐蝕措施時應(yīng)按本標準3.2.2a）項選材。3.2.3"H2S+

40、HCN+H2?！备g環(huán)境氫氟酸是易引起SSCC和HIC的腐蝕介質(zhì)，故濕硫化氫酸性環(huán)境下有氫氟酸存在時，碳鋼材料如果不進行焊后熱處理，均屬易發(fā)生SSCC工況，API581和壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程均給出了這樣的結(jié)論。一般情況下，氫鼠根離子的存在有兩個作用：其一是它能溶解硫化氫反應(yīng)生成的FeS保護膜，從而加速硫化氫的腐蝕，且產(chǎn)生有利于氫原子向鋼中滲透的表面，從而增加氫通量，即增加HB、SSCC、HIC或/和SOHIC的敏感性；其二是它能除掉某些溶液中的緩蝕劑，從而進一步加劇腐蝕。總的來說，隨著氫鼠根離子的增加，均勻腐蝕、局部腐蝕和應(yīng)力腐蝕的敏感性都將增加。API581同時給出，只有鋼材的硫含量小于

41、0.002%時，才是HIC的低敏感條件，故實際上當(dāng)氫氟酸含量較大時（大于20g/g時），抗HIC材料的選擇就成為必然和唯一。3.2.3d）這樣的腐蝕環(huán)境往往出現(xiàn)在催化裝置的分儲塔頂。由于采用原料的多樣性，該腐蝕環(huán)境表現(xiàn)出來的腐蝕性差別較大，因此工程上常采用“注氨/胺”或/和“注水”的方法來減少腐蝕。3.2.4"H2S+RNH2+H2O”腐蝕環(huán)境3.2.4a）當(dāng)濕硫化氫腐蝕環(huán)境中同時含有乙醇胺并以乙醇胺為脫硫劑時，乙醇胺對緩解均勻腐蝕及HB、SSCC、HIC或/和SOHIC的發(fā)生均比較有利，因為這樣可以減少硫化氫（和二氧化碳）的游離量。但胺的存在增加了ASCC的敏感性。3.2.4b）此

42、環(huán)境下，3.2.1b）項的規(guī)定已不適用，因為此時介質(zhì)中的大部分硫化氫已被乙醇胺所吸附，只有一些游離的硫化氫產(chǎn)生腐蝕作用，因此介質(zhì)中總硫化氫含量不宜再作為判斷腐蝕苛刻程度的參數(shù)。3.2.5"H2S+CO2+RNH2+H2O”腐蝕環(huán)境3.2.4和3.2.5條規(guī)定基本上都是針對脫硫裝置而提出的，但前者適用于加氫等裝置的脫硫，而后者適用于全廠性的脫硫裝置，即介質(zhì)中含有二氧化碳。二氧化碳的存在常增加對金屬材料的均勻腐蝕，尤其在溫度較高、流速較大的情況下，會顯著增加材料的均勻腐蝕速率。不同的全廠性脫硫裝置，其原料中的硫化氫和二氧化碳含量各不相同。當(dāng)介質(zhì)中的硫化氫較高時（如大于1.5%,并稱之為脫硫型脫硫裝置，反之稱為脫二氧化碳裝置），硫化氫會對二氧化碳的腐蝕起抑制作用。本導(dǎo)則是針對高含硫原油進行規(guī)定的，故這里僅對脫硫型脫硫裝置的情況進行規(guī)定。3.3高溫硫、高溫硫化物環(huán)境下的選材3.3.1在選用碳鋼一奧氏體不銹鋼復(fù)合材料時，應(yīng)對下列問題進行確認：a）應(yīng)有良好的復(fù)合工藝和可靠的復(fù)合質(zhì)量；b）應(yīng)有完善可靠的焊接規(guī)范；c）應(yīng)有完全配套且與管子具有同等質(zhì)量的其它管道元件（如彎頭、三通、異徑管、法蘭等）的供應(yīng)能力；d）應(yīng)確認儀表管嘴、放空排凝等細微結(jié)構(gòu)處能得到完善的處理，使其不低于主材的抗腐蝕能