設備化學清洗引起損傷主要原因分析

1空冷器鋁翅片酸洗腐蝕
  某石化工廠芳烴聯合裝置有較多空冷器,碳鋼管內走烴,管外鋁翅片通過風機鼓風散熱。經長久運行,鋁翅片上沉積塵垢油膩,影響冷卻效果,需噴淋清洗,曾采用5%HCl+Lan826+表面活性劑或5%HNO3+Lan826+表面活性劑;但鋁翅片并不光亮,為此在上述清洗劑中再加少量HF.經噴淋,雖然鋁翅片表面“煥然一新”,但仔細觀察鋁翅片已嚴重腐蝕,有的甚至薄如紙片。
2鈦銅復水器化學清洗與腐蝕
  某石化廠乙烯裝置采用海水冷卻的復水器,原用黃銅管束,后因腐蝕泄漏改用鈦管束,殼體為原碳鋼,兩側水室或封頭仍用原黃銅復層。管程走海水,殼程走蒸汽,經一階段運行,殼程沉積含硅的氧化鐵垢需要清洗,某公司采用10%HNO3+0.5%HF+固體緩蝕劑。緩蝕劑只能避免鋼殼體的腐蝕,而不能減緩HF對鈦管的腐蝕,可將酸洗時間控制<1h,但多次酸洗鈦管仍會減薄。管程走海水基本無垢,但廠方要求再對管程清洗,用清洗過殼程的酸液對鈦管本來沒有必要鈍化,但施工人員自作主張用亞硝酸鈉(加氨水調pH)鈍化,這樣不僅藥品?良費,而且因加氨的亞6肖酸鈉對水室內壁復合的銅會造成侵蝕,還有可能誘發SCC.經及時制止,排除鈍化液,再用清水反復沖洗,才避免事故。
3銅冷卻器化學清洗及腐蝕
  某石化廠空調系統由銅冷卻器與碳鋼管道等組成,因結垢冷卻效果差,用4%檸檬酸銨,85~90℃清洗,發生銅管穿孔泄漏,后經焊補恢復使用。一年后因結垢,再次停車清洗,為了安全,采用10%氨基磺酸+Lan826,并用該廠副產50℃熱水配酸洗液,為徹底清除厚垢,清洗時間延續了8h,結果發生銅管泄漏,分析原因可能是清洗時間過長,原有泄漏處銅焊有缺陷,除垢暴露造成泄漏。也可能是酸洗溫度超過60℃,氨基磺酸分解生成酸性硫銨,而引起腐蝕。
4電廠鍋爐過熱器酸洗與開裂
  某電廠鍋爐過熱器蛇管部分由18-8不銹鋼制造,大部分由CrMo鋼制造,采用3%檸檬酸+0.2%若丁緩蝕劑清洗,70~100℃,浸泡24h,試車時發生不銹鋼管開裂,經斜目與電鏡分析,是由于CI-引起的SCC.國產若丁組成中含有50%NaCl,這是引起SCC的根本原因。
5加氫裂化換熱器酸化與開裂[1]
  某石化廠加氫裂化有兩臺18-8不銹鋼制造的高壓換熱器,因沉積油焦碳垢需清洗,根據某單位清洗碳鋼換熱器焦碳垢經驗,采用95%濃硫酸(w為98%)+5%濃硝酸~為98%)進行清洗,歷年來經3次清洗,前兩次清洗正常,開車無異常現象,但第3次酸洗時經20min因反應劇烈停止酸洗,用堿中和,再用純水大量沖洗。
  但開車不久,一臺換熱器排污管口斷裂,引起燃燒。
  對兩臺換熱器抽芯檢查,通過金相、電鏡與能譜分析證明為由CI-、S-誘發引起的SCC,破裂原因是由于經多次濃H2SO4濃HNO3清洗,換熱器底部死角莉皂沖洗徹底,從而造成H2SO4+Cl-在垢層中濃縮而引起SCC,也可能由含CI-的連多硫酸誘發的SCC.[page]
6PTA不銹鋼/鈦加氫反應器堿洗與開裂[2]
  某石化廠PTA裝置加氫反應器由美國引進材質為三層復合(碳鋼+304L+鈦),但鈦復層未采用焊接結構,而使不銹鋼焊縫暴露于工藝介質中。該反應器介質為PTA+H2+H2O,溫度275℃,壓力6.8~7.3MPa,為提高Pd/C催化劑活性,需不定期進行不停車堿洗,采用5%NaOH(后改為1%NaOH),溫度275℃,時間1h.經5年運行后開罐檢視發現不銹鋼焊縫共u處開裂19條裂紋,經補焊次年大修又發現多條裂紋。經分析屬于穿晶和沿晶混合型的SCC,很可能是由于高溫堿洗造成的SCC.
7PTA不銹鋼設備系統堿洗與開裂[3]
  另一石化廠PTA裝置加氫反應器由日本引進,采用鋼+304L+鈦三層復合,投運18年更換。近年由美國引進采用鋼+304L兩層復合,由于擴能,Pd/C催化劑性能受到影響,需定期用堿洗提高其活性,延長使用壽命。由于堿洗是在不停車狀態下進行,與正常生產的壓力(7.2MPa)溫度(282℃)相同,并不是僅對加氫反應器一臺設備,而串連了其余17臺設備進行系統堿洗。這些設備除幾臺鈦制外,大多為304L制造的結晶器、離心機、母液槽等。堿洗采用1.5%NaOH.雖然加氫反應器尚未發現堿脆,但存在隱患。問題是其后面的不銹鋼設備陸續發現了SCC,如離心機簡體擋板發生龜裂脆斷,金相與能譜分析證實為CI-引起的穿晶SCC,見圖1.母液槽在汽液界面上出現SCC網狀裂紋,為止被迫更換。幾臺結晶器的不銹鋼攪拌漿葉也發現了SCC.分析堿洗采用的NaOH含有的NaCl為0.04%。雖然堿洗液中含少量CI-,可能有減緩堿脆的作用。但堿洗后,雖經純水沖洗,總難免殘留少量的CI-,在投運后設備內壁沉積PTA漿料垢,在垢下CI-濃縮造成了不銹鋼氯脆。
8鈦冷卻器管子氫氟酸酸洗腐蝕
  某石化機修廠為重制一臺鈦冷卻器,將原設備拆卸下來的結垢鈦管酸洗利用,但因采用HNO3+HF溶液清洗,HF含量超過5%,而使3000余根鈦管中最先清洗的300余根鈦管不同程度發生了全面腐蝕與浮雕狀腐蝕。
9搪瓷設備鋼夾套酸洗氫鼓泡引
  某廠搪瓷夾套設備對夾套內水垢用鹽酸清洗發生了瓷面龜裂,爆瓷破壞。主要系酸洗緩蝕劑緩蝕效率低與抑制滲氫能力不高,致使酸洗產生的氫原子向鋼內部滲透,在搪瓷與鋼基體之間復合成氫分子,形成很高內壓,而使搪瓷爆瓷。
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