常减压装置中蒸馏塔设备的防腐蚀涂层技术研究

张国祥

(中海石油中捷石化有限公司，河北 黄骅 061108)

摘 要：针对常减压装置中蒸馏塔设备因长期暴露在高温、高压、腐蚀性介质环境下易发生的严重腐蚀问题,开展了防腐蚀涂层技术的研究。通过分析蒸馏塔的腐蚀机理,设计了包括表面处理、底漆涂装、中间涂层施工和面漆涂装在内的防腐蚀涂层工艺。选取了3种不同的涂层体系并进行了涂层厚度、附着力、耐中性盐雾性能、交流阻抗和耐高温性能的测试与分析。结果表明,环氣富锌底漆/环氧酚醛树脂中间漆/氟碳面漆体系在各项性能测试中表现最优,能够为常减压装置中蒸馏塔提供长期可靠的防护。

关键词：常减压装置；蒸馏塔；防腐涂层；涂层体系

0  引言

炼油装置中的常减压蒸馏塔长期服役于高温、高压、含硫化氢等腐蚀性介质的恶劣工况,设备易发生严重的腐蚀问题,给生产运行带来极大的安全隐患。为保障装置安全平稳运行,延长设备使用寿命,亟需开发和应用高性能的防腐蚀涂层技术口。针对常减压装置蒸馏塔的防腐蚀涂层技术展开研究，以期为同类设备的腐蚀防护提供可资借鉴的思路与方法。

1 常减压蒸馏塔腐蚀机理分析

常减压蒸馏塔内的介质主要包括硫化氢、氰化氯化氢、硫醇等高腐蚀性物质,在高温高压条件下极易引发多种类型的腐蚀。以硫化氢为例，当其分压>0.0003MPa时,即可导致严重的硫化氢应力腐蚀开裂氰化氢则可与塔内金属材料发生电化学反应,生成根离子并快速渗透进金属晶格,引发氢脆和应力腐蚀。氯离子在高温条件下极易引起点蚀，点蚀坑内形成富氯、缺氧的微环境,加速腐蚀进程!。此外,硫醇等含硫有机物在高温裂解过程中会释放出单质硫,与塔壁金属发生硫腐蚀反应。塔内温度通常在350~380℃压力在0.1~0.2MPa,高温高压条件进一步加剧了腐蚀的速率和程度。金属材料长期服役后,表面产生的硫化物、氰化物、氯化物等腐蚀产物层逐渐增厚、开裂、剥落,暴露出新鲜金属面,腐蚀过程因而呈现周期性特点,最终导致设备全面损坏失效。

2 防腐蚀涂层工艺设计

在常减压装置蒸馏塔设备的防腐蚀涂层施工过程(图1)中,首先进行表面处理,采用高压水射流和喷砂技术清除油污、锈蚀产物,并进行表面粗化,确保涂层与基材的良好附着力。接着涂装环氧富锌底漆,通过无气喷涂技术形成厚度均匀的保护层,增强涂层的结合力。然后进行环氧酚醛树脂中间涂层的施工,采用热喷涂技术,确保高温下的耐腐蚀性。最后,静电喷涂氟碳面漆,形成高耐候性、耐化学腐蚀的表面涂层。整个涂层体系经严格的涂层厚度、附着力、耐腐蚀性和耐高温性能测试,表现出优异的防护性能,确保蒸馏塔设备在高温高压环境下长期稳定运行。

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