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第 40 卷第 3 期 Vol.40 No.3
涂层与防护 COATING AND PROTECTION
2019 年 3 月 Mar.2019

原油塔顶垢下腐蚀及控制

（本刊编辑部）

当氨与气相氯化氢反应生成氯化铵盐时， 就成为 值及成盐趋势， 并据此选择合适的中和剂来应对酸性
引起局部腐蚀、垢下腐蚀的强腐蚀剂，常见于原油设施 腐蚀和垢下腐蚀。 腐蚀模型的建立可用来预测腐蚀速
相关的设备顶部、 管道等装置。 由于损伤机理不可预 率，并由研究人员着手开展工作，且已得到实验验证。
测，因此，应该重视正确的运行操作、合理材料的选择 然而，由于影响因素复杂，腐蚀模型的实地应用还需进
及化学控制手段。本文结合案例分析，阐述腐蚀情况及 一步研究，而且，要想实时监测工艺物料的化学成分并
其解决方案。 有效反馈信息是非常难的。
氯化铵腐蚀主要发生在原油设施的冷凝器顶部、 从工艺和材料角度对腐蚀机理进行研究需要多维
塔盘、内接管道、换热器等部位。 只要氮和氯存在的地 度技术手段。在烃类物料中尽量降低水份和氯化物，并
方，就有发生氯化铵腐蚀的可能。这种腐蚀会成为原油 改善设计，进行温度控制，由此能够优化工艺。 然而氯
供料的一部分物质，如劣质原油、废油、脱盐水等。而原 化铵沉积却不可避免， 在物料上游工艺点安装水洗装
油中的金属氯化物水解则形成氯化氢。 置，并由电脑控制流体动力学装置优化水注入规程。在
原油中的氯化物导致泵周围的加氢工艺构件、催 实际操作过程中， 水注入的量总高于达到水浓度实际
化重整装置、液化催化裂解装置、焦化设备等发生氯化 需要的量。如果不这样做，就可能导致盐的不完全溶解
铵腐蚀。 中和剂如氨气和有机胺常用于塔顶系统的氯 的现象发生，从而通过盐沉积而形成腐蚀性溶液。
化物控制手段，以此减缓酸性腐蚀程度。这是一项技术 在标准 API 571 中描述的所有常规材料都具有被
性工作，且不容易掌握，因为剂量少导致酸性环境；而 腐蚀的可能，其中的碳钢最易腐蚀，钛最不易腐蚀。 在
剂量过量，则氯化铵或胺-盐酸易沉积，从而导致局部 引起氯化铵腐蚀的 pH 值范围内， 氯离子是钢材表面
腐蚀及垢下腐蚀。 阻止氧吸附的主要因素，从而影响金属基材，尤其是不
氯化铵易吸湿， 且当氨和氯化氢以气态存在时易 锈钢和耐腐蚀合金基材的再钝化作用。而且，即使将碳
沉积， 由于盐水合作用， 即使在露点之上也可能会沉 钢改良升级为合金 825 或双相不锈钢， 也只是将腐蚀
积。另一种成盐途径是酸碱在水中溶解，随后溶液被蒸 情形从垢下腐蚀转为另一种氯化物应力腐蚀开裂。 考
干。 此时，首次盐沉积开始的温度称为“成盐点”。 虑到检修周期和预算成本因素， 可以将基材升级为镍
起初，微盐粒不能聚集，并随着气流被带走。 而较 合金或加一层防护。 这样能够在一定程度上抑制氯化
大粒径的盐粒吸收足够的水分并沉积下来， 导致严重 铵腐蚀的发生，但也不是万无一失。

的局部腐蚀。因此，少量水分的吸收便足以形成蒸干条
件下的腐蚀。这是通过相对湿度实验验证的，对于碳钢 氯化铵腐蚀案例分析
材料， 相对湿度为 20%时即可引起一般性腐蚀的发 案例 1：某炼油工厂 A 原油塔顶管道失效
生。 而相对湿度达到 60%时，就会发生严重的腐蚀。 当
相对湿度达到 65%以上，腐蚀速率又逐渐下降。 氯化 为了对原油塔顶管道璧失效进行全面分析，在失
铵是一种酸性盐， 一些腐蚀抑制剂对其不起作用。 另 效部位取样，并进行工况环境热动力学研究以及对环
外，氯化铵的形成也导致污损和堵塞，从而使工艺压力
切管进行冶金分析（见图 1），结果表明，物料中形成的
的下降及产量的损失。 腐蚀性盐类物质是造成设备腐蚀并最终失效的直接
一种离子平衡模型（IEM）已成功应用于检测 pH 原因。

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