抗环烷酸腐蚀阀门堆焊SF_5T的应用.pdf

2008年第4期
文章编号:1002-5855(2008)04-0023-04
抗环烷酸腐蚀阀门堆焊SF-5T的应用
高清宝,苏志东,于德纯
(沈阳阀门研究所,辽宁沈阳110142)
摘要叙述了原油介质中含环烷酸和含硫化氢?门密封面的腐蚀特点,介绍了SF-5T焊
条的各种性能和耐环烷酸腐蚀的应用实例
关键词环烷酸腐蚀;阀门;密封面;堆焊
中图分类号:TCA22.1
文献标识码:A
Application of SF-5 I overlaying on corrosive-resistant to na phthenic acid valve
GAO Qing-bao, SU Zhi-dong, YU De-chun
( Shenyang Valvc Rcscarch Institutc, Shenyan 110142, China)
Abstract Talks about corro sive characteristics on valve sealing surface caused by nap hthenic acid and
sulfureted hydrogen contained in crude oil, introduces various kinds of properties of SF-5T electrodes
and the practical examples for corrosive-resistance to nap hthenic acid
Key words: naphthenic acid corro sion, valve, sealing surface, overlay
概述
与铁直接作用产:腐蚀,述能与腐蚀产物如硫化业
我国的辽河油田、山东胜利油田、些新川发铁反应,生成可溶于油的环烷酸铁。腐蚀反应式
的汕以及从中东进口的原汕都含有大量的环烷酸
2RCOOH+Fe Fe (RCOO)2 +H
和较高的含硫量,而且一些原油令环烷酸的酸俏和
2 RCOOH+ Fes -Fe (RCOO)2 +H,S
令硫量有逐年增川趋势。原油中环烷酸和硫较高
当环烷酸与腐烛产物反应时,不但破坏了只有
时,对炼油设备的腐蚀非常严重。在高温条件下洲一定保护作用硫化亚铁膜,同时游离出来的硫化氢
品中的环烷酸对阀密封闸冲刷腐蚀造成设备沚漏又可进一步腐蚀金属。式R代表环烷基,Fe
的事故时有发生,给装置安全牛产带来很大威胁。(RCOO)2可溶」油。在高温下硫化物分解并释放
通过对几种阀门密封而常用堆焊材料的性能对比试HH2S,H12S与铁反应,生成
验,选择SF-5T堆焊阀门密封而用丁含环烷酸介
H2S+FeeS+H2个
质的工况应用,取得了满意的效果。本文仅阐述抗
内此,在阀门密封面上,保护膜被破坏处,就
腐蚀阀门密封面堆焊SF-5T的应用实践。
会暴露山新的金属表而,而使腐蚀特续进行。
2环烷酸腐蚀的机理
2.2坏烷酸腐蚀特性
2.1较高温度的环烷酸腐蚀
在原油加⊥过程中发现,原油的酸偵越高,闼
环烷酸包括CnH2n.COOH、CnH2n.3COOH门密封而腐似越快。其腐似特性表现为均匀层状腐
利CnH2a-1COOH,3利羧酸往往存在于原油中。蚀。装置的压力,介质的流速对环烷酸腐蚀影响很
其混合比例依原洲产地阿异。环烷酸在原油中的含大,高流速介质使阙密封面腐蚀加劇。原油中所
量用酸值高低表示。近年来原油含坏烷酸值高达含的水为破性水,在含碱原油中形成的环烷酸钠
5( my KOHG),硫量高达0.34%。环烷酸低温将加速阀门密封阿坏烷酸腐
付腐似性不强。在180~400C坏烷酸的腐似性,2.3低温部位HCIH1S-HO系统的腐似
随温度的升高而増强。在较高温度下,环烷酸不仅
低温部位的腐是指塔顶上部和塔顶冷凝、冷
作者简介:尚清宝(1930-),男,沈阳人,教授级高,从事门密封面堆焊材料的ど研究。
O1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
2008年第4期
却系统的腐蚀。低温腐蚀与原油所含的氯盐和硫
试验条件
化物有关。氯盐在有水存在时在一定温度下水解成
在管路条件下进行挂片腐蚀对比试验,是
氯化。原油在加工过程中硫化物分解牛成H1S,将SF-5T和HS111(针基合金)挂片放在管路中
在低温部位H、H2S利凝结水形成HC-H2S最苛刻的位置,316L片处」管路中一般的位置
H2O体系。HCI以盐酸的形态存在,腐蚀性很强,挂片位置处在常减乐减二线管路。介质的压力PN
它可以与铁直接反成,也可以与硫化铁腐蚀产物反≤4MPa、7=280~400C、介质为合环烷酸原洲
应,后者是H2s与铁反应的产物。一般情況下.酸伯 mg kon/g<5。
硫化亚铁可以成为保护膜覆盖鉄不再暴露在腐蚀介
第次三个月挂片的腐似?比结果如表1。
质中,但山于盐酸的作用,保护膜被破坏,因在
表1三种材料三个月挂片腐蚀结果
HCI-H2S-H2O体系中鉄不断的被腐性。常压塔
丰片材料
挂片时间
腐结果
顶和减床空冷阀封闻就属」这种典型的低温系
1I1(6基合金)
腐蚀严重,无法统计
充腐似。
SF-5T
3个月
无腐忸
低温部位抗HC-H2S-H14O体系中门密
316I
径微腐似
防腐措施可以选用合适的阀冂密封面堆焊材料解
次,也可以采用其他工.艺措施加以缓解。
第二次两年时间挂片腐蚀对比结果如表2。
2.4选择抗环烷酸腐蚀阀门雌焊材料的投术要
求
表2两种材料两年挂片腐蚀结果
阀」堆焊材料的选择应有艮好的抗环烷酸的
编挂片挂片吋间
合金系统
腐忸悴
温腐蚀和抗HC-H2S-H2O低温腐蚀性能。密封号料(何)
(mma)
而堆焊材料应具有良好的抗冲蚀性:,抗擦伤性:、热
316
00CRI7NI4M02
态组织稳定性、抗热疲劳性能,密封面材料应具有
SH-51 2 CR-MN-MO-V-W-B 4X10
定的常温和高温使度和使度稳定性、抗暦损等性
能。此外述应具有良好的堆焊艺性,利“定的性
在强酸、强碱介质中的腐蚀试验
价比
试验表明,常温状态下3和材料在HNO3溶液
3材料性能试验及金相分析
中都没有腐似。在H2SO4溶液中D547Mo没腐似
SF-5T次之、HS111最差。在HCI溶液中HS11
挂片腐似试验
选用316L、HS111(针基合金)、SF-5T
最好,SF-5T次之,D547Mo最差。在NaOH溶
种合材料做为抗环烷酸腐蚀対比试验。种合
液中都没有腐。沸腾状谷ド,SF-5T在H2SO4、
材料制成相同尺す挂片放在管路山进行腐蚀対比式溶液中耐腐似性最好,D547Mo次之,HS1
最差。在NaOH溶液中HS111的耐腐性优于
验。目的是寻找抗环烷酸腐蚀性能优良的阀门密封
面雌焊材料。
D547Mo和SF-5T新材料(表3)。
表3常温及佛腾温度状态下的腐蚀结果对比
腐蚀(g/hm3)
温度