奧氏體不銹鋼和其他奧氏體合金煉油設備在停工期間產生連多硫酸應力腐蝕開裂的防護

奧氏體不銹鋼和其他奧氏體合金煉油設備在停工期間產生連多硫酸應力腐蝕開裂的防護》(參考件)Al總則Al.1如果在奧氏體不銹鋼和其他奧氏體合金工藝設備的表面上存在硫化物腐蝕產物，當停工期間有氧(空氣)和水進入時，就肯定會存在發(fā)生連多硫酸應力腐蝕開裂(SCC)的危險。拉伸應力，包括殘余應力和外加應力，在“冷態(tài)”設備中和其他奧氏體合金產生了敏化條件，就可能發(fā)生scc。A1.1.1連多硫酸scc常常發(fā)生在標準級(最高含碳量0.08%)和高碳級(最高含碳量0.10%)的奧氏體不銹鋼中，這或者是由于焊接加工，或者是由于在大約370一815`C(700一15000℉)的敏化溫度區(qū)操作而變得敏化了。A1.1.2低碳(最高含碳量0.03%)和用化學方法穩(wěn)定化處理的(例如用欽或9合金作添加劑的)奧氏體不銹鋼，由于長期暴露在敏化溫度區(qū)，也可以變得敏化。在碳(焦)存在時，敏化得更快。A1.1.3用化學方法穩(wěn)定化處理的奧氏體不銹鋼和其他奧氏體合金對連多硫酸scc的抗蝕能力，通過穩(wěn)定化熱處理可以得到明顯的改善。A1.2敏化程度和應力水平一般是不知道的。因此奧氏體不銹鋼和其他奧氏體合金工藝設備，當其表面上可能存在硫化物腐蝕產物時，應采用下述方法的一種或幾種加以防護:A1.2.1用干燥氮氣吹掃以除去氧(空氣)和水。A1.2.2對全部表面進行堿洗，以中和可能生成的所有連多硫酸(現場經驗已證明，適當地使用堿溶液，能有效地防止奧氏體不銹鋼和其他奧氏體合金的連多硫酸scc)。A1.2.3使用露點溫度低于-15℃(50℉)的干燥空氣吹掃以除去水。A1.3如果工藝設備保持封閉狀態(tài)和“熱態(tài)”(在設備內油氣中水的露點溫度以上)，則不需要采用附加防護措施。A1.4奧氏體不銹鋼和其他奧氏體合金加熱爐管的內表面，無淪是否經過加熱除焦處理，它們對連多硫酸scc都可能是敏感的，因此應給予防護。如果加熱除焦，應在除焦后采取防護措施。A1.5當加熱爐燃燒采用含硫燃料時，奧氏體不銹鋼和其他奧氏體合金加熱爐的外表面，應考慮采取防護措施。A2氮氣吹掃A2.1可以通過保持工藝設備的密封狀態(tài)并用干燥氮氣吹掃以除去氧(空氣)而使它受到保護。用干燥氮氣吹掃是一種把水的露點溫度降到低于環(huán)境溫度的有效方法。氮氣吹掃是對催化劑的最好保護。A2.2如果反應器被打開而加熱爐沒有打開，加熱爐可以用氮氣吹掃并肓死。應維持加熱爐中氮氣的微正壓。A2.2.1氮氣應該是干燥的并除去氧的(用戶要注意，曾經發(fā)現過在市售氮氣中氧含量高達1000ppm)。A2.3根據用戶的要求，可以將5000ppm的氨加到氮氣中以防止scc。A2.3.1當用干燥的氮氣吹掃時，氨的添加一般是不必要的，但是當水和/或氧有可能存在時，則是有利的。A2.3.2氨是有毒性的，在安裝和拆除盲板期間，必須要配備新鮮空氣呼吸器。A2.3.3銅基合金必須與含氨的氮氣隔離。A2.3.4應該確認氨不會對催化劑產生不利影響。A2.4對直立式管子加熱器的防護，如果堿洗溶液不能安全排出，那么用氮氣吹掃更好。A2.5如果用蒸汽吹掃或蒸汽空氣除焦，那么在金屬溫度冷卻到水的露點溫度以上56℃(100℉)之前，此系統(tǒng)應用干燥氮氣吹掃。此吹掃氣流應一直保持到盲板安裝完成為止。在盲好的系統(tǒng)上，應維持住吹掃氮氣的正壓。A2.6提醒使用者，在經氮氣吹掃的設備內配備的新鮮空氣呼吸器必須按照適用的安全規(guī)程采用特殊的預防措施。A3堿洗溶液A3.1應該用碳酸鈉(純堿)溶液來防止奧氏體不銹鋼和其他奧氏體合金的連多硫酸scc。深液的聲值應大于9。這些溶液也可以加人堿性表面活化劑和腐蝕抑制劑。A3.2推薦使用的堿洗溶液含2w%的純堿〔工業(yè)上使用的濃度在1w%一5w%之間變化，而主要使用的是濃度2w%的溶液)。1.4w%一2w%的純堿溶液從設備中排出后，在金屬表面上仍殘留有足夠的堿性。此外，這樣低濃度的溶液有利于溶液的制備。A3.2.1不推薦使用氫氧化鈉(苛性堿)。A3.2.2使用碳酸鉀的經驗有限。在那些使用碳酸鉀代替純堿的報告中沒有發(fā)現開裂。A3.3由于過去有使用含微量氯化物溶液的成功經驗，所以通常都不要求提供無氯化物的溶液。A3.3.1在新鮮的混合沖洗溶液中的氧化物濃度應限制在150ppm以下。這個額定的氯化物限制，用工業(yè)上通用的化學制劑就可以得到。A3.4在特殊情況下，可能需要用含氨縮合物沖洗(第4.3條和第4.4條)。此時溶液的團值應在9以上，而且氯化物含量應低于5ppm。A3.5推薦對堿洗溶液添加0.2w%濃度的堿性表面活化劑，以提高對焦、垢或油’膜的滲透性。把清洗液加熱到49℃(120℉)可以提高含油膜和沉積物的滲透性。A3.6腐蝕抑制劑用來降低由于這些堿性溶液引起的氧化物scc的可能性。A3.6.1根據用戶的意愿，可以添加0.4w%的硝酸鈉(在實驗室試驗中，發(fā)現低濃度的硝酸鈉對抑制奧氏體不銹鋼在沸騰的抓化鎂溶液中的scc是有效的)。注意:過量的硝酸鈉可以引起碳素鋼的scc。A4堿洗A4.1純堿溶液堿洗，可使將要打開并暴露在空氣中的奧氏體不銹鋼和其他奧氏體合金設備受到最好的保護(詳見第3節(jié))。純堿溶液使酸中和，而且在排出后，留下一層堿性膜，它可以使任何附加的酸生成物中和。至關重要的是不要沖洗掉這層膜，并使其保持在原來位置上隨設備投人運行。A4.1.1在任何一次暴露到空氣中之前，設備都必須堿洗。這對全部與空氣接觸的內表面都是十分重要的。A4.1.2設備應至少浸濕2小時。如果存在積碳和酸、堿渣，則沖洗液應強制循環(huán)(至少2小時)。無論哪種情況，更長一些的浸濕時間都不會有害。A4.1.3在適當的時間間隔應對循環(huán)堿液進行分析，以保證維持PH值和對氯化物的限制。A4.1.4最重要的是堿液后不能再用水洗。A4.1.5每個系統(tǒng)都必須單獨評定并采取預防措施，以保證不會因存在未將油氣排除干凈的凹坑或通過下流截面的瀑布狀流而妨礙全部表面與堿液的接觸。A4.1.6如果必須沖洗加熱爐管外壁以除去積碳，則應使用純堿溶液，因為爐管外表面可能會受到連多硫酸的scc。（見1.5條）。A4.2設備的噴灑應用純堿溶液進行（詳見第三節(jié)）。A4.2.1在噴灑后，設備應保持干燥和避免風吹雨淋。如果這不可能，就應按要求反復堿洗以保持堿性殘留膜。A4.3應使用純堿溶液進行設備的液壓靜力試驗（詳見第3節(jié))。如果設備沒有敞開或暴露在氧(空氣)中，可以使用含氨縮合物。A4.4如果工藝系統(tǒng)中不允許鈉或氯離子存在，那么，設備在封閉后應用含氨縮合物沖洗。如果裝置不立即開工，堿溶液可以留在設備中或用氮或干燥烴置換。在進行這個過程中，裝置必須不再暴露在氧(空氣)中。氨溶液在排除后，不會留下殘留堿性膜。A4.5當堿洗完成時，在設備恢復運行前，必須將所有留下的堿溶液從系統(tǒng)中的每個低點排除。不這樣做，能夠引起碳酸鹽和氯鹽由于蒸發(fā)而濃縮，它也能導致奧氏體不銹鋼的scc。A5反應器的防護A5.1對裝有催化劑的反應器需要特殊考慮。人員安全和催化劑保護可能限制了防護規(guī)程的應用。就連多硫酸scc防護而論，規(guī)程處于次優(yōu)先位置。A5.1.1未再生的催化劑常常自燃。這樣的催化劑應該或者保持濕潤，或者用氮氣吹掃以與氧(空氣)隔絕。A5.2工業(yè)經驗表明，奧氏體低碳不銹鋼和經過化學法穩(wěn)定處理的焊接覆羔層及反應器的鍛造內構件，在反應器的操作溫度低于45090(8500F)時是很耐連多硫酸scc的。A5.3對將要打開以供人員進出和在現場有成功使用記載的反應器，推薦采用如下的防護程序:A5.3.1在用氮氣封閉的條件下裝卸催化劑，工作人員可以使用適用的新鮮空氣呼吸器。在卸催化劑后，反應器應用干燥空氣吹掃，而且在反應器打干期間都應保持吹掃狀態(tài)。應使用露點溫度從一15一460C(50'-一500F)的吹掃空氣。A5.3.2如果催化劑要被廢棄，那么，反應器可以用純堿溶液灌注，以浸濕催化劑和反應器各部件。溶液濃度應提高到5w%，以抵消催化劑攜帶的積碳的酸性。在用純堿溶液保持催化劑濕潤之后，可以在空氣中卸劑以防止自燃。然后反應器應用純堿溶液沖洗，并在維修或裝劑前干燥。A5.3.3如果用戶希望卸劑時限制使用純堿溶液和新鮮空氣呼吸器，催化劑或以在用優(yōu)質新鮮水(氯化物小