天然氣凈化裝置的腐蝕與防護(hù)

王勤梅（中國(guó)石化達(dá)州天然氣凈化有限公司， 四川 達(dá)州 635000）

天然氣凈化裝置的腐蝕與防護(hù)

王勤梅（中國(guó)石化達(dá)州天然氣凈化有限公司， 四川 達(dá)州 635000）

本文將基于筆者多年的工作實(shí)踐，對(duì)天然氣凈化裝置腐蝕情況及其原理開(kāi)展論述，隨后在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)探究出一些腐蝕防護(hù)的方法。

天然氣凈化 ；凈化裝置 ；腐蝕與防護(hù)

1 天然氣凈化裝置腐蝕情況概述

通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)研究以及結(jié)合筆者實(shí)踐來(lái)看，天然氣生產(chǎn)過(guò)程中由于金屬、硫化物、二氧化碳以及自由水等物質(zhì)在一定條件下發(fā)生化學(xué)或電反應(yīng)，從而導(dǎo)致腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)。根據(jù)相關(guān)研究表明，當(dāng)前天然氣凈化裝置中易于發(fā)生腐蝕現(xiàn)象的部位一般有以下幾個(gè)：第一，原料氣過(guò)濾分離設(shè)備。該設(shè)備主要用于去除天然氣中顆粒性雜質(zhì)以及一些液態(tài)水，因而這就使得它易于產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，并且由于液態(tài)水的存在，致使該設(shè)備因腐蝕情況嚴(yán)重而具有較短使用壽命；第二，脫硫再生塔。該設(shè)備由于工作介質(zhì)成分中包含有水蒸氣、脫硫溶液等，因而使其受到極為嚴(yán)重的腐蝕。一般來(lái)說(shuō)，再生塔腐蝕最嚴(yán)重的地方主要在半貧液入口附近區(qū)域以及富液的入塔地帶兩處；第三，脫硫再生重沸器。受該設(shè)備溫度、H2S與CO2濃度較高所影響，其腐蝕情況相較于前兩者更為嚴(yán)重，且腐蝕主要發(fā)生在殼體還有氣體與液體相互交換部位。天然氣凈化裝置發(fā)生腐蝕的設(shè)備除了上述三個(gè)外，還有貧富液換熱器、酸氣后冷器以及富液管線(xiàn)等等。

2 天然氣凈化裝置的腐蝕原理

由上文所述，我們不難發(fā)現(xiàn)天然氣凈化裝置腐蝕情況極為嚴(yán)重，如果企業(yè)不及時(shí)采取相應(yīng)的防腐措施，那么將會(huì)造成嚴(yán)重的后果。對(duì)此，筆者認(rèn)為要想做好天然氣凈化裝置防腐處理，只有當(dāng)企業(yè)充分掌握導(dǎo)致其腐蝕原理，才能制定出具有針對(duì)性的措施，從而取得良好的防腐效果。首先，天然氣中H2S、CO2以及自由水三者在設(shè)備內(nèi)部金屬上結(jié)合反應(yīng)而形成腐蝕，隨后腐蝕所產(chǎn)生硫化亞鐵跌落到設(shè)備其他地方進(jìn)一步導(dǎo)致腐蝕擴(kuò)大。其次，H2S在與設(shè)備金屬、水作用下產(chǎn)生氫原子，該原子沿著金屬不斷擴(kuò)散，隨后在累積到一定程度后便會(huì)導(dǎo)致金屬開(kāi)裂或金屬分離引起氫鼓包。最后，腐蝕發(fā)生后還會(huì)產(chǎn)生一種能夠保護(hù)硫化亞鐵的熱穩(wěn)定性鹽，如此一來(lái)便會(huì)使得硫化亞鐵難以消除而加劇天然氣凈化裝置的腐蝕程度。

3 天然氣凈化裝置腐蝕防護(hù)方法探究

鑒于天然氣凈化裝置腐蝕所帶來(lái)的巨大危害，做好其防腐處理極為必要，為此筆者結(jié)合自身實(shí)踐歸納了以下幾種方法。

（1）做好設(shè)備選材工作 由上文所述可知，腐蝕均發(fā)生在天然氣凈化裝置金屬層，因而筆者認(rèn)為可以通過(guò)做好設(shè)備材料選擇來(lái)避免腐蝕產(chǎn)生，即通過(guò)使用具有較強(qiáng)耐腐蝕性材料制作相關(guān)設(shè)備。首先，在壓力容器制作中，應(yīng)避免使用鍍黃銅的合金材料，建議使用優(yōu)質(zhì)低碳鋼或屈服強(qiáng)度等于或低于360MPa的低合金鋼，鋼應(yīng)為高純度、晶粒度為6級(jí)或更細(xì)的全鎮(zhèn)靜鋼，從而有效地提高設(shè)備防腐性。其次，在確定適宜制作材料后，企業(yè)應(yīng)對(duì)其開(kāi)展熱處理，通過(guò)這一方式不但有助于消除結(jié)構(gòu)應(yīng)力，同時(shí)也有助于提升材料防腐性。最后，企業(yè)通過(guò)分析天然氣凈化裝置腐蝕情況，以此準(zhǔn)確掌握設(shè)備中哪些部位易于發(fā)生腐蝕，隨后根據(jù)分析結(jié)果在這些設(shè)備部位制作中使用防腐性極高的奧氏體不銹鋼，從而有效地提升設(shè)備防腐性能。

（2）天然氣凈化裝置中采取非金屬覆蓋層處理 通過(guò)研究我們不難發(fā)現(xiàn)，天然氣凈化裝置腐蝕均與設(shè)備金屬有著極為密切的聯(lián)系，因此我們可以通過(guò)在其表層采取非金屬覆蓋層處理而將金屬與H2S、CO2等隔絕開(kāi)來(lái)，從而杜絕腐蝕地發(fā)生。目前在非金屬覆蓋層處理上一般有進(jìn)行防腐噴涂與襯里兩種。

①防腐噴涂。該防腐方法具有使用范圍大、高效便捷以及成本較低等眾多優(yōu)點(diǎn)。采用該方法開(kāi)展天然氣凈化裝置防腐處理時(shí)必須嚴(yán)格根據(jù)實(shí)際情況開(kāi)展，比如當(dāng)設(shè)備屬于溫度較高的一種時(shí)，我們可以對(duì)其采取等離子噴涂防腐處理，即把耐熱性強(qiáng)的材料融化后噴在設(shè)備表面，從而使其能夠借助于陶瓷覆蓋層避免腐蝕。②襯里。與防腐噴涂相比，襯里使用范圍就小一些，其一般只用在天然氣凈化裝置內(nèi)表面，從而起到防腐的作用。根據(jù)材質(zhì)不同，襯里可以分為橡膠、塑料以及玻璃鋼三種。此外，需要注意的是采用襯里進(jìn)行防腐處理時(shí)，企業(yè)要在啟用設(shè)備開(kāi)展生產(chǎn)前根據(jù)其將來(lái)所接觸介質(zhì)選用適宜的襯里，而嚴(yán)禁在生產(chǎn)過(guò)程或短暫檢修期間進(jìn)行襯里施工。

（3）采取控制方式，降低腐蝕速度 控制操作指的是，通過(guò)對(duì)影響腐蝕的因素進(jìn)行有效地控制，以此達(dá)到降低腐蝕的目的。結(jié)合實(shí)踐來(lái)看，企業(yè)可以采取以下幾種控制操作。

①溫度控制。根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，天然氣凈化裝置腐蝕反應(yīng)中，溫度對(duì)其有著促進(jìn)的作用，因此企業(yè)通過(guò)對(duì)設(shè)備生產(chǎn)溫度開(kāi)展控制，從而減緩腐蝕速度；②溶液濃度與酸氣負(fù)荷控制。設(shè)備腐蝕速度除了與溫度有關(guān)外，其還與溶液濃度、酸氣負(fù)荷成正比關(guān)系。即后者增大，設(shè)備腐蝕速度加快。因而這就要求企業(yè)在天然氣生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格相關(guān)規(guī)范、裝置設(shè)計(jì)等開(kāi)展溶液濃度與酸氣負(fù)荷作業(yè)，確保其被控制在合理范圍。

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