發表時間： 2025-08-18 11:31:55
作者： 石油化工設備維護與檢修網
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編 輯 | 化工活動家
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關鍵詞 | 煉化裝置 開工 損傷 防護措施
煉化裝置開、停工過程程序復雜、不安全因素多、危險性大，且開、停工及檢修作業過程中不僅安全、環保面臨巨作不當或生產條件的變化造成設備腐蝕或損傷。近年來在環保要求日趨嚴格的形勢下，煉化企業裝置開、停工均要求實施密閉吹掃、密閉排放，新的開、停工管理要求不僅增加了煉化裝置開、停工作業工序，延長了裝置開、停工及檢修作業時間，而且因吹掃污油等介質須集中退回塔器等設備的管理要求，導致煉化裝置開、停工期間發生設備損傷的風險進一步提升。
一、煉化裝置開停工期間典型設備損傷類型
初步統計發現，煉化裝置開、停工過程中最容易出現的設備損傷類型，主要包括以下三類：
（1）加工含硫油品煉化裝置停工期間發生硫化亞鐵自燃造成的設備損傷；
（2）奧氏體不銹鋼設備及管道、管件的連多硫酸應力腐蝕開裂；
（3）加氫裝置開工預硫化階段碳鋼高壓空冷器的濕硫化氫應力腐蝕開裂。
誠然，除了以上三種主要設備損傷類型外，煉化裝置開停工期間還有其它一些類型的損傷存在，如開、停工操作不當造成加氫反應器損傷、清洗過程產生的腐蝕性介質積液造成設備損傷、蒸汽吹掃過程水擊導致管路劇烈震動脫落或法蘭密封墊片撕裂損傷等，這些也都應加以關注。
二、煉化裝置開、停工階段設備防護對策建議
1、預防硫化亞鐵自燃的防護建議
為預防煉化裝置停工期間的硫化亞鐵自燃事故發生，現有的技術手段主要包括：隔離法、和清洗鈍化法。隔離法一般采用氮氣或水封等技術手段防止硫化亞鐵與空氣中的氧氣接觸，該方法適用于煉化裝置停工后的在線保護，但檢修實踐表明隔離法很難完全有效防止硫化亞鐵自燃事件的發生。
因此，煉化裝置停工期間建議對涉硫部位采取清洗鈍化法，于裝置停工前對經分析存在硫化亞鐵自燃風險的設備和部位，建立循環清洗回路采用高效硫化亞鐵清洗鈍化劑進行循環清洗。尤其對于大型規整填料塔（例如全規整填料的減壓塔）和硫化亞鐵較集中的設備（例如硫化汽提塔、酸性氣分液罐等），應經嚴格測算，保證清洗鈍化劑的循環流量滿足設備鈍化清洗的要求。對于有特殊要求，不便采用鈍化清洗的涉硫設備和部位，應加盲板與其他系統完全隔離，同時通入蒸汽（氮氣）、注滿水或持續水噴淋，使其與空氣隔絕或保持足夠的濕度。
2、預防奧氏體不銹鋼設備連多硫酸應力腐蝕開裂的防護建議
煉化裝置停工過程中，對于奧氏體不銹鋼設備連多硫酸應力腐蝕開裂的預防，通常從避免連多硫酸生成環境入手。具體操作可參照NACE SP0170中的相關要求，盡可能避免檢修期間連多硫酸的生成，主要要點如下：
（1）對于檢修時不需要打開的設備嚴加防護，防止外界的氧和水分等有害物質進入系統，如將不必檢修的換熱器、爐管、容器、反應器、管道等設備加盲板盲死并充氮保護。所充氮氣通常選擇干燥不含氧的氮氣（注意：商品氮氣中含有1000μL/L的氧氣）對設備進行除氧，如果環境中含有水或氧氣時，需要向吹掃氮氣中加入5000μL/L的氨，并確保氨不會對催化劑產生影響；
（2）在系統通風前，對敞口的奧氏體不銹鋼設備、部件需進行表面堿洗。堿洗液通常可采用質量分數約為2%的Na2CO3溶液，也可以使用質量分數5%的Na2CO3+NaHCO3溶液，但是不推薦使用K2CO3，不得使用NaOH等苛性堿。臨氫設備系統中，通常需進行表面清洗的設備和部位包括：反應加熱爐爐管外壁，反應器分布器、積垢籃等內件以及熱電偶、冷氫管及相關法蘭口等；
（3）對于奧氏體不銹鋼材質的高壓換熱器，因檢修過程中需對管束進行清洗操作無法充氮防護且受空間限制無法進行表面堿洗，應在裝置停工后采用配置好的堿洗溶液建立循環回路對高壓換熱器管、殼程分別進行循環清洗，并在循環清洗結束后于低點排凈殘液，用除鹽水進行置換清洗，再用氮氣或工業風吹干。
3、加氫裝置預硫化階段預防碳鋼高壓空冷開裂的防護建議
造成加氫裝置預硫化階段發生的高壓空冷器開裂的根本原因是高壓空冷器制造過程中焊接材料選用不當、焊接冷卻速度較快，形成淬硬組織，造成管接頭焊縫及熱影響區硬度過高，增加了其濕硫化氫應力腐蝕開裂的敏感性。
因此對于碳鋼材質的加氫高壓空冷制造階段應當明確管接頭焊材選用、采用合理焊接工藝、進行焊前預熱及焊后消應力處理等技術要求，從根本上避免預硫化階段管接頭濕硫化氫應力腐蝕開裂的發生。對于已投用的空冷器，則可從檢修及開工操作方面采取如下措施，盡可能降低開裂風險：
（1）由于H2S與鋼鐵反應，可在高壓空冷器內表面形成一層黑色硫化亞鐵膜，這層膜可降低設備對硫化物應力腐蝕開裂的敏感性。如在停工檢修中，使空冷器內表面接觸空氣、或采用硫化亞鐵除臭鈍化等工藝，則會破壞原來生成的硫化亞鐵保護膜。因此對于加氫裝置檢修停用的空冷器建議采用不含氧氣的氮氣密封保護，同時除非確有必要不建議對高壓空冷器管束內部進行硫化亞鐵清洗鈍化處理；
（2）有研究表明在20～40℃范圍內，碳鋼和低合金鋼對硫化物應力腐蝕開裂敏感性最大。因此為降低預硫化階段碳鋼高壓空冷管束對硫化物應力腐蝕開裂的敏感性，建議預硫化操作時，控制空冷器出口最低溫度不低于45℃；
（3）在預硫化操作時在滿足硫化工藝要求的情況下，盡可能降低循環氫中H2S濃度和減少預硫化時間，減少碳鋼高壓空冷器發生開裂泄漏的風險，建議預硫化階段控制循環氫中H2S濃度不大于1.5%（V）。
來源：化工活動家
