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常减压蒸馏塔上层塔盘及条阀开裂分析

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收稿日期:2005209229作者简介:陈　敏(

19692

),女(回族),

新疆阿勒泰人,副教授,工程硕士,从事机械设计制造教学及科研工作。文章编号:100027466(2006)0220091203常减压蒸馏塔上层塔盘及条阀开裂分析陈　敏1,张荣杰2,魏东来2(11茂名学院,广东茂名　525000;21济南长城炼油厂,山东济南　250022)摘要:分析了常减压蒸馏塔上层塔盘及条阀腐蚀开裂的原因并提出了防腐措施。关键词:蒸馏塔;塔盘;裂纹;腐蚀中图分类号:TQ05315 文献标识码:B 某石化厂常减压蒸馏装置T102常压塔顶的工艺环境是低温H2S2HCl2H2O腐蚀环境,塔体材料为20g+0Cr13复合钢板,内构件材质为300系列的奥氏体不锈钢。T102塔分馏的介质是质量浓度小于3mg/L的原油。2001年年底检修时发现上部5层塔盘和条阀严重开裂,有部分条阀失落。文中通过宏观、微观检测,结合常压塔的腐蚀历史及现状,找出塔盘及条阀开裂的原因并提出防止开裂的措施。1　材料化学成分对失效塔盘及条阀用常规方法进行材料化学成分分析,分析结果表明,塔盘及条阀是普通型的300系列的Cr2Ni奥氏体不锈钢,其化学成分与国产0Cr18Ni10Ti比较接近,与设备设计图样标注的0Cr18Ni11Ti略有出入,含铬、镍量稍低,含磷量稍高,且含有少量的铜与钼。2　检测211　宏观检测检查发现,失效塔盘及条阀的表面是棕褐色的腐蚀产物及污垢,塔盘尚平直,但易碎。条阀的外观表明,制造时有一定厚度的条阀尚保持原来的形状,很薄的条阀则已变形开裂,见图1。失效塔盘及条阀

图1　失效的条阀上都有很多肉眼可见的裂纹,大多数主裂纹源于加工的尖角,如塔盘长条开口的90°尖角和条阀单/双导向孔的孔端。脱除塔盘及条阀的表面覆盖物,可见金属表面布满坑点。塔盘金属内部有很多微裂纹,而条阀除孔端附近,其余部位没有发现微裂纹。 对失效的塔盘及条阀进行外观尺寸测量发现,塔盘的厚度尚均匀,已碎裂塔盘的厚度均在3.30～3.80mm。条阀的厚度很不均匀,厚度范围从不足1mm至1.40mm不等。2.2　微观检测选取塔板及条阀腐蚀较轻微处磨制金相试样。没有在氯化铁盐酸水溶液浸蚀前进行观察,可见多分枝的干树枝裂纹形貌,见图2。经氯化铁盐酸水溶液浸蚀后进行金相观察,证明材质为正常的奥氏体不锈钢,裂纹穿晶扩展,见图3。在塔盘及条阀裂纹尖端选取试样于电子扫描显微镜下观察断口。在不同的放大倍数下,可观察到应力腐蚀脆性断裂的各种断口形貌,见图4和图5。在扫描电子显微镜(SEM)显微观察中配合电子探针进行X射线能谱分析,结果显示,塔盘及条阀断口上的元素除了钢材本身主要元素外,还含有O、Cl和S,说明钢材与含有上述3种元素的物质进行了反应。2.3　腐蚀产物分析把塔盘及条阀上的覆盖物用竹条刮下制成分析样品,在X射线衍射仪上分析并与粉末衍射卡片(PDF卡片)对照。结果显示覆盖物主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeS及FeCl3。对塔盘上的覆盖物进行干燥—称重—蒸馏水浸泡24h—过滤—滴定的常规化学分析。标定结果每克覆盖物含氯521.5μg。　第35卷　第2期 石　油　化　工　设　备 Vol135　No12 2006年3月 PETRO2CHEMICALEQUIPMENT Mar12006・29・ 石　油　化　工　设　备 2006年　第35卷　3　原因分析对于普通型1828CrNi奥氏体不锈钢,虽各牌号钢中各元素含量略有差别,但对湿H2S及氯离子侵蚀的抵抗能力大致相同。常压塔上层塔盘及条阀位于低温的轻油部位。该部位是120℃以下的轻油分馏段,轻油携带着H2S与HCl等腐蚀组分上升到塔顶时,在低温下随蒸汽的冷凝出现含水量低且腐蚀性很强的H2S2HCl2H2O的电化学腐蚀体系。H2S与HCl同时存在的电化学体系引起的材料损伤效果,不是H2S与HCl含水体系单独存在时腐蚀作用的叠加,他们交互作用会形成相互促进的循环腐蚀过程。在这个循环腐蚀过程中,对1828Cr2Ni系列不锈钢腐蚀起主导作用的是HCl,而H2S起加速反应的作用。在这个过程中,HCl不仅与Fe起作用,使材料损耗、减薄,产生点蚀坑及引起裂纹,而且能把H2S与Fe作用生成的FeS膜溶解,使腐蚀反应加速进行。塔盘及条阀处于环境介质的相对静、动态作用中。塔盘的相对静态使其点蚀与应力腐蚀裂纹相比较明显,条阀的相对动态增加了流体的冲刷,其均匀腐蚀及冲刷减薄比较明显。随着原油电脱盐技术的不断进步,进入蒸馏系统的无机盐明显下降,但是三塔顶及冷凝冷却系统的腐蚀仍然比较严重,而且炼制高硫原油和炼制低硫原油时,蒸馏三塔顶腐蚀并没有因为原油含硫量高而加剧。石化厂根据装置原设计工艺条件,合理安排加工物料,如对一次加工的几套蒸馏装置,原安排方案为,二蒸馏装置主要炼制低硫原油及部分含硫原油,一、三蒸馏装置主要炼含硫原油及部分高含硫原油,四蒸馏装置主要炼制高含硫原油及部分含硫原油。实际上各套常压塔顶构件都出现了严重的腐蚀,未发现处理含硫高的装置比处理含硫低的装置的腐蚀有明显区别。为了寻找常压塔顶导致腐蚀严重的原因,石化厂进行了现场三蒸馏物流计算。根据现场分析记录的原油进塔含无机盐量及三塔顶出料含氯量作物料衡算,发现原油进塔含盐量远小于三塔顶出料的含氯量,证明塔顶氯离子大部分应该来自原油中的有机氯化物。原油中所含的有机氯化物大部分不是原油中固有的,而是原油开采和输送过程中随各种添加剂加入的。这些添加剂包括降粘降凝剂、清蜡剂、解堵剂、破乳剂、固沙剂、驱油剂和清洗剂等。配制这些添加剂时常用二氯丙烷、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳、二氯甲烷或环氧氯丙烷等。这些含氯物质以有机化合物的形式存在时,对钢材不产生腐蚀。但有机氯化物在高温下能离解,这种情况出现在蒸馏装置,当脱盐原油经常压炉加热,在高温和水蒸气的共同作用下,原油中有机氯化物在蒸馏塔内分解产生HCl(R2Cl+H2O→R2OH+HCl),含HCl的蒸气在低温冷凝时就产生腐蚀。有机氯化物在二次加工装置加氢反应时生成HCl,遇水也会产生腐蚀。综上所述,造成常压塔上层塔盘及条阀失效的主要原因是轻油中杂质引起的腐蚀,尤其是氯化物及硫化氢。对失效塔盘及条阀进行的宏观、微观观察及相关的检测,为分析提供了依据。4　改进措施[1](1)材料升级　按国外某公司常减压蒸馏装置用材推荐,常压塔顶部5层塔盘及条阀推荐采用蒙耐尔合金。而据国内相同设备用材使用效果,也可推荐使用双相钢00Cr25Ni7Mo4N。(2)表面处理　如仍采用300系列Cr2Ni不锈钢,则要对塔盘及条阀表面进行有效的抛光钝化处理,使其表面形成均匀的、致密的且有一定厚度的含Cr、Ni元素的氧化膜。(3)结构设计及加工方法改进　消除塔盘及条阀应力集中的尖角,不采用冷加工方法,冷加工会增加位错密度,而位错在表面露头处易生成点蚀坑。(4)避免原油的有机氯污染　对原油开采及运输过程所用的各种添加剂进行调查分析,与油田或采油供应商协商,停止使用危害性大的含有机氯化学药剂,或研究相应的脱有机氯方法。每次改变原油来源都要索取有机氯现场测试数据,以作为炼油厂防腐措施决策的依据。(5)稳定脱盐效果　深度脱盐要继续探讨稳定工艺程序,以使炼制不同油种时,脱盐效果都能达到指标要求。5　结语石化厂对常减压蒸馏塔上层塔盘及条阀开裂进行了全面考虑。在设备的使用年限内主要采取以电脱盐为核心的一脱三注(脱盐、注水、注缓蚀剂、注氨)工艺防腐蚀技术[2],稳定工艺程序,加强监控,把腐蚀介质控制在指标之内。参考文献:[1]　廖景娱.金属构件失效分析[M].北京:化学工业出版社,2003.[2]　黄靖国,刘小辉.常减压蒸馏装置的硫腐蚀问题及对策[J].石油化工设备腐蚀与防护,2002,19(3):125.(杜编)・39・　第2期 陈　敏,等:常减压蒸馏塔上层塔盘及条阀开裂分析

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塔盘安装方法及问题处理

塔盘安装方法及问题处理

塔盘安装方法及问题处理

Prepared on 22 November 2020

论板式塔塔盘安装施工方法及常见安装问题处理

摘要：本文以辽阳石化公司350万吨/年加工俄油项目常减压装置C-2002常压塔为例，主要讲述板式塔塔盘安装的施工方法，以及施工过程中容易产生的影响塔操作性能的问题，提出这些问题的解决方案。

关键词：塔盘安装施工方法问题解决方案

目录

论板式塔塔盘安装施工方法及常见安装问题处理

一、前言

板式塔广泛应用于大型化工装置中，是一类用于气液或液液系统的分级接触传质设备，由圆筒形塔体和按一定间距水平装置在塔内的若干塔盘组成。操作时（以气液系统为例），液体在重力作用下,自上而下依次流过各层塔板,至塔底排出；气体在压力差推动下，自下而上依次穿过各层塔板，至塔顶排出。每块塔板上保持着一定深度的液层，气体通过塔板分散到液层中去，进行相际接触传质。塔盘，是板式塔中气液两相接触传质的部位，决定塔的操作性能，通常主要由气体通道、降液管、溢流堰三部分组成。

常压塔主体材质为爆炸式复合钢板Q345R+0Cr13，塔体金属总重298吨，直径及壁厚为Ф4600×（12+3）/Ф4600：5200×（22+3）/Ф5200×(14+3)/Ф5200×(18+3)，塔盘型式为双溢流浮阀式，共有塔盘50层，所有塔内件重103吨。

二、塔盘安装施工方法

（一）塔盘施工程序

塔盘等内件施工程序，如图1所示：

塔内件到货开箱检查支撑点放线塔盘支撑圈安装塔盘预组装降液板安装横梁安装受液盘安装溢流堰安装气液分布元件安装通道板拆除清理杂物检查人员最终检查通道板安装封闭人孔图1塔盘安装施工程序图

（二）塔盘的验收、清点、检查

交付安装的塔内件必须符合设计要求，并附有出厂合格证及安装说明书。

检查与清点应在有关人员（QC工程师和监理人员及业主代表）参加下，对照装箱单及图样，按下列项目进行验收，并应填写验收、清点记录。

常减压装置减压塔缺陷检验及安全性分析

常减压装置减压塔缺陷检验及安全性分析

󰀁安󰀁全󰀁分󰀁析󰀁常减压装置减压塔缺陷检验及安全性分析胡明东(合肥通用机械研究院压力容器检验站,安徽合肥󰀁230031)摘󰀁要:针对常减压装置减压塔普遍存在的典型缺陷和问题,结合具体实例介绍对减压塔进行检验检测和安全性分析的必要性。关键词:减压塔;检验;安全性分析中图分类号:TQ053󰀁5󰀁󰀁文献标识码:B󰀁󰀁文章编号:1001-4837(2006)07-0044-05DetectInspectionandSafetyAnalysisofVacuumDistillationTowerforCrudeOilUnitHUMing-dong(ThePressureVesselInspectionStationofHefeiGeneralMachineryResearchInstitute,Hefei230031,China)Abstract:Thedetectionandinspectionmethodsandnecessityforsafetyanalysisofvacuumdistillationtowerwereintroducedwithrespecttotypicaldefectsandproblemscommonlyexistingonvacuumdistillationtowerforcrudeoilunitandincombinationwithspecificexamples.Keywords:vacuumdistillationtower;inspection;safetyanalysis󰀁󰀁减压蒸馏是利用降低压力从而降低液体沸点的原理,将常压渣油在减压塔内进行分馏,从减压塔侧线中可以引出各种润滑油馏分或催化裂化的原料。原油中常含有环烷酸,其与硫同时存在时会加剧对钢材的腐蚀。高温硫腐蚀的腐蚀形态在流速不高的情况下为均匀减薄,环烷酸腐蚀特征是带有锐角边的蚀坑和蚀槽,根据进料含腐蚀介质的成分和比例可以判断哪一种腐蚀占主导地位。减压塔体积大,温度高,又处于负压状态,一旦腐蚀严重会发生爆炸、火灾或塔体结构失稳等严重事故。因此,对常减压装置减压塔普遍存在的典型缺陷进行检验检测和安全性分析很有必要。1󰀁减压塔失效机理分析减压塔操作压力一般为-0󰀁08~0󰀁10MPa;操作温度上部为100󰀁左右、下部为400󰀁左右;使用的材质为20g、SB42、SA516等,复合层材质为405、316L、410S等。原料中可能对材料产生腐蚀的介质有硫、环烷酸、氯化物。参照API581󰀁2000󰀁基于风险的检验󰀁[1],并根据腐蚀介质、温度、流速和材料的组合,定性分析减压塔存在的腐蚀机理。(1)高温硫腐蚀:高温硫腐蚀在204󰀁开始,温度增加腐蚀加剧,设计选材导则规定240󰀁以上选含铬5%以上材料,以形成含铬致密的保护膜。通常筒体采用碳钢加18-8或13Cr不锈钢材料,由于奥氏体有氯离子应力腐蚀敏感性,同时膨胀系数比碳钢大50%,推荐采用13Cr复合层。(2)高温环烷酸腐蚀:环烷酸腐蚀与硫腐蚀一样在204󰀁开始,公认的环烷酸腐蚀发生在204~371󰀁,据统计,在减压塔内270󰀁腐蚀率最高,超过400󰀁,环烷酸不是分解就是蒸馏进气相;硫化物腐蚀同时出现在液相和气相,而环烷酸腐蚀仅发生在液相󰀁44󰀁部位。抵抗环烷酸腐蚀要选含钼不锈钢,如316L、317L。321材料不耐环烷酸腐蚀,同时有氯离子和连多硫酸应力腐蚀倾向。如果原油含环烷酸酸值超过0󰀁5mgKOH/g,设计推荐采用316L,筒体用碳钢+316L。(3)含硫和环烷酸的物料,在高温下速度超过30m/s,其腐蚀速度大大超过正常工况,会有5倍的速率增加,选择316L材料是最低要求。(4)塔顶低温部位(100󰀁左右),腐蚀介质有硫化氢、氯化氢、氯化氨,如果有水存在,则腐蚀更加严重,主要是盐酸腐蚀,国外一般采用蒙乃尔合金材料,国内由于经济条件等原因,采用碳钢或碳钢+304/410的比较多。可能出现的腐蚀是均匀减薄或焊缝开裂。如果没有衬里则会存在氢致开裂(HIC)和应力导向氢致开裂(SOHIC)问题。(5)温度场引起的机械破坏:在结构不连续、残余应力高、有焊接缺陷的部位,高温下可能开裂,低温下可能发生应力腐蚀。(6)蠕变破坏:减压塔底部在400󰀁左右温度下长时间操作,材料可能会发生蠕变并导致失效。(7)保温层下腐蚀:在120󰀁以下的碳钢材料有保温层下腐蚀问题,在49~93󰀁腐蚀率可达到0󰀁25mm/a,良好的油漆可以保护碳钢筒体。由以上分析,减压塔的主要失效是204󰀁以上温度的腐蚀减薄,其次是塔顶低温部位减薄和应力腐蚀开裂。2󰀁常减压装置减压塔(T-06)检验及安全性分析2004年9~11月合肥通用机械研究院压力容器检验站对某公司减压塔(T-06)进行检验,该减压塔是1989年从比利时引进的旧设备,引进后由国内重新进行校核、设计和改造,1996年投用。该公司冶炼进口轻质原油(原油混配成硫含量1%~1󰀁5%,酸值不大于0󰀁1mgKOH/g),根据减压塔失效机理分析制定内外部检验方案,对该减压塔原材料和制造质量进行抽查检验。2󰀁1󰀁设备概况及主要技术参数修改设计压力:󰀁0󰀁1MPa(国外设计压力:-0󰀁1/0󰀁33MPa);修改设计温度:塔顶230󰀁/塔底400󰀁(国外设计温度:塔顶393󰀁/塔底413󰀁);主体材质:封头:SA516Gr55;筒体:SA516Gr55;复合层:405;国内重新制造的下段筒体(高7500mm)材质:20g+410S;公称壁厚:封头:23/(18+3)/(14+3),筒体:󰀁4564󰀁23/󰀁4570󰀁20/󰀁6092󰀁24/󰀁6092󰀁(21󰀁5+2󰀁5)/󰀁4572󰀁(16󰀁5+2󰀁5)/󰀁4570󰀁(18+3)/󰀁2000󰀁(12+3)mm;高度:36780mm(塔内壁标高󰀁20󰀁170m以下为复合板、以上为喷铝层防腐);容积:732m3;工作压力:-0󰀁08~0󰀁1MPa;工作温度:75󰀁(塔顶)/380󰀁(塔底);工作介质:油、油气、水蒸气。2󰀁2󰀁腐蚀分析根据腐蚀介质、温度、材料和速度的组合分析各的失效机理。(1)塔顶100~204󰀁部位该部位没有高温硫腐蚀,但可能有硫化氢和氯化氨腐蚀,且以均匀腐蚀为主,塔顶没有明水,所以硫化氢与氯化氨腐蚀不严重,鉴于内壁喷铝层过去发现有剥落现象,要重点进行目测检查,无损检验以测厚和PT抽查为主。(2)204󰀁~塔底进料段由于原料环烷酸酸值低,则此段以高温硫腐蚀为主,形态是均匀腐蚀并在进料段有冲刷腐蚀现象。检查以测厚为主,PT(或MT)检查405衬里及衬里焊缝缺陷。(3)塔底进料段~底封头塔底以高温硫腐蚀为主,形态为均匀腐蚀,检查以测厚为主,PT(或MT)检查405衬里及衬里焊缝缺陷。(4)塔体外部检查塔顶封头和第一层筒体检查保温层下腐蚀,以测厚为主。(5)旧设备材料与建造质量检查筒体现场进行金相检验、硬度测定,焊缝UT(或RT)、MT,原堵孔部位焊缝MT。(6)定性RBI分析减压塔后果是E(最高),因此检测比例要提高。2󰀁3󰀁检验结果2󰀁3󰀁1表面检查本次重点检查外表面腐蚀、内表面喷铝层脱落及腐蚀、内表面复合层腐蚀、原打磨消除缺陷的凹坑腐蚀和内外表面焊缝及板材表面裂纹等,检查结果为:(1)外表面筒体表面油漆有剥落现象,存在均匀腐蚀(最大均匀腐蚀深度󰀁2mm),局部有较深的腐蚀坑(37处,尺寸为󰀁3~5mm,深度约2mm),这些点腐蚀坑经打磨圆滑过渡(或补焊)后磁粉检测合󰀁45󰀁第23卷第7期󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁压󰀁󰀁力󰀁󰀁容󰀁󰀁器󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁总第164期格;(2)内壁上部喷铝层有脱落,局部有腐蚀。环缝H4上侧(标高󰀁27󰀁70m)有20处凹坑(实测凹坑最小壁厚为17󰀁0mm),是1996年6月投用前检验时打磨消除腐蚀坑下裂纹时遗留下的;(3)内壁环缝H7下侧复合层(标高󰀁20󰀁170m)发现1处蚀坑密集分布的区域(面积为1300mm󰀁900mm,最大蚀坑深2󰀁5mm);内表面环缝H9(标高约󰀁12󰀁90m)上下侧复合层表面各50mm范围内发现整圈都有腐蚀坑(最深凹坑2󰀁5mm)。2󰀁3󰀁2󰀁壁厚测定板材测厚部位在对接焊缝的丁字口附近距纵、环焊缝约50mm处,接管测厚部位在接管的四个方位,复合层壁厚进行抽查检测。共测569点,其中板材测365点,接管测204点。(1)上封头最小壁厚为21󰀁2mm(对应的上封头公称壁厚为23mm,腐蚀裕量为3󰀁5mm);(2)中间球形封头最小壁厚为18󰀁7mm(对应的中间球形封头公称壁厚为18mm+3mm);(3)下封头最小壁厚为14󰀁7mm(对应的下封头公称壁厚为14mm+3mm);(4)复合层最小厚度为2󰀁1mm;(5)H4上侧边缘原打磨凹坑处厚度为17󰀁0mm;表1󰀁筒体及锥段最小壁厚(mm)󰀁󰀁项目筒体󰀁4564筒体󰀁4570锥段筒体󰀁6092筒体󰀁6092锥段筒体󰀁4572筒体󰀁4570筒体󰀁2000实测最小壁厚22󰀁018󰀁719󰀁623󰀁023󰀁721󰀁019󰀁218󰀁614󰀁0公称壁厚2320212421󰀁5+2󰀁518󰀁5+2󰀁516󰀁5+2󰀁518+312+3腐蚀裕量3󰀁533300000󰀁󰀁(6)筒体及锥段最小壁厚(见表1)。根据壁厚测定结果,并与历次壁厚测定结果相比较,可见壁厚未发现异常变化,实测封头、筒体、锥段最小壁厚值均在壁厚裕量范围内,实测打磨凹坑处最小厚度与历次测厚结果相比未见有明显变化。2󰀁3󰀁3󰀁磁粉检测(1)内壁检测:对内壁喷铝段对接焊缝、人孔和接管角焊缝及热影响区可进行磁粉检测的部位进行了100%磁粉检测(不包括过渡区对接焊缝H7);由于本次改造割除了大量的内部塔盘支撑圈,在内壁存在许多割除后的残留物,为检查塔盘以往使用时和本次动火割除支撑圈时这些部位是否会产生裂纹,对喷铝层段的残留物也进行了磁粉检测抽查(共抽查了10圈和约百处局部的塔盘支撑圈割除后的残留物)。检测结果:上述部位内壁磁粉检测均未发现缺陷磁痕,合格。(2)外壁检测:外壁对接焊缝、人孔和接管角焊缝、原堵孔部位焊缝、原焊接返修部位、过渡段焊缝、锥体和直筒连接的角焊缝及其热影响区进行了󰀁30%的磁粉检测抽查;本次改造拟新增接管的开孔部位(共21处)外壁进行了磁粉检测,检测区域为拟开孔的圆周外200mm的环带板材;对外壁修磨或补焊过的腐蚀坑进行了磁粉检测。检测结果:在两处曾经封堵孔的圆形补板对接焊缝外边缘筒体母材侧共发现8处裂纹,其中的一处补板发现2处裂纹(有横向、纵向,最大长度为13mm);另一处补板发现6处裂纹(为横向、纵向和网状,最大长度为37mm)。根据裂纹形貌特征并结合硬度测试结果分析,裂纹为焊接裂纹。上述裂纹部位由修理单位采取扩大范围割除并修复合格。2󰀁3󰀁4󰀁渗透检测(1)内壁复合层段对接焊缝、接管角焊缝和有不锈钢堆焊层的接管管口表面进行了100%渗透检测(过渡区焊缝H7~H11)、内壁底部塔釜对接焊缝进行约70%

常减压蒸馏原理

常减压蒸馏原理

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常减压蒸馏原理

摘 要：常压蒸馏是石油加工的“龙头装置”，后续二次加工装置的原料，及产品都是由常减压蒸馏装置提供。常减压蒸馏主要是通过精馏过程，在常压和减压的条件下，根据各组分相对挥发度的不同，在塔盘上汽液两相进行逆向接触、传质传热，经过多次汽化和多次冷凝，将原油中的汽、煤、柴馏分切割出来，生产合格的汽油、煤油、柴油及蜡油及渣油等。（1）由此掌握常减压蒸馏原理对于从事相关工作的人员来说显得尤其重要。本文先从蒸馏的基本概念和原理说起，然后分别对常压蒸馏、减压蒸馏的原理做一个简要介绍。

关键词：蒸馏、基本概念和原理、常压蒸馏、减压蒸馏

一、 蒸馏的基本概念和原理

1、 基本概念

1.1饱和蒸汽压

任何物质（气态、液态和固态）的分子都在不停的运动，都具有向周围挥发逃逸的本领，液体表面的分子由于挥发，由液态变为气态的现象，我们称之为蒸发。挥发到周围空间的气相分子由于分子间的作用力以及分子与容器壁之间的作用，使一部分气体分子又返回到液体中，这种现象称之为冷凝。在某一温度下，当液体的挥发量与它的蒸气冷凝量在同一时间内相等时，那么液体与它液面上的蒸气就建立了一种动态平衡，这种动态平衡称为气液相平衡。当气液相达到平衡时，液面上的蒸气称为饱和蒸汽，而由此蒸气所产生的压力称为饱和蒸汽压，简称为蒸汽压。蒸气压的高低表明了液体中的分子离开液面气化或蒸发的能力，蒸气压越高，就说明液体越容易气化。

在炼油工艺中，根据油品的蒸气压数据，可以用来计算平衡状态下烃类气相和液相组成，也可以根据蒸气压进行烃类及其混合物在不同压力下的沸点换算、计算烃类液化条件等。

1.2气液相平衡

处于密闭容器中的液体，在一定温度和压力下，当从液面挥发到空间的分子数目与同一时间内从空间返回液体的分子数目相等时，就与液面上的蒸气建立了一种动态平衡，称为气液平衡。气液平衡是两相传质的极限状态。气液两相不平衡到平衡的原理，是气化和冷凝、吸收和解吸过程的基础。例如，蒸馏的最基本过程，就是气液两相充分接触，通过两相组分浓度差和温度差进行传质传热，使系统趋近于动平衡，这样，经过塔板多级接触，就能达到混合物组分的最大限度分离。

蒸馏装置常压塔的腐蚀分析

蒸馏装置常压塔的腐蚀分析

第２２卷第４期　

２０１２年８月　广东石油化工学院学报　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖ０１．２２　Ｎｏ．４　

Ａｕｇ．２０１２　

蒸馏装置常压塔的腐蚀分析　

叶家万　，任接龙　

（１．广东石；ｄ￣４ｋＳ．ｒ－学院机电工程学院，广东茂名５２５０００；２．中国石化茂名分公司炼油分部，广东茂名５２５０００）　

摘要：在炼油化工生产过程中，由于介质腐蚀性较强，工作环境较恶劣，蒸馏装置极易发生腐蚀失效，甚至引起装置停工，从　

而造成重大经济损失。通过总结蒸馏装置常压塔的腐蚀调查情况，分析了该设备发生腐蚀的机理，并提出防腐措施，为装　

置的正常运行提供保障。　

关键词：蒸馏装置；常压塔；腐蚀；防护　

中图分类号：ＴＱ０５１．５　文献标识码：Ａ　文章编号：２０９５—２５６２（２０１２）０４—００１４—０３　

１设备腐蚀情况　

常压塔于２０１１年３月份发生塔壁穿孔泄漏，笔者加强塔顶低温部位的检查时发现该塔低温部位的腐　

蚀十分严重：第４８层（顶层）塔盘西面圈梁焊缝附近有一处长１３０ｍｍ、深１４ｍｍ的腐蚀凹坑；４８层人孔腐蚀　

严重，人孔内多处出现腐蚀凹坑；４８层人孔下塔体壁板出现极其明显的腐蚀深坑；４８层圈梁下塔体壁板多　

处出现腐蚀凹坑，深５ｍｍ；４３层塔盘以上部位低温ＨＣ１一Ｈ２Ｓ—Ｈ２Ｏ腐蚀形貌明显，腐蚀情况较为严重，尤　

其４８层塔盘附近，多处出现较深的腐蚀凹坑，如本次不停气检修而继续运行，短期内必然会再次发生腐蚀　

穿孔的情况。４３层以上塔内较为严重的腐蚀多集中在焊缝与热影响区交界附近。下段（东边）液位计接　

管角焊缝上存在一个直径为２ｍｍ，深度为４．５ｍｍ的气孔，附近不锈钢衬里实测壁厚为２．６ｍｍ。塔内具体　

腐蚀形貌及状况详见图１及描述。　

２重点腐蚀部位分析　

本文通过总结蒸馏装置常压塔的腐蚀调查情况，分析了该设备发生腐蚀的机理　引，并提出防腐措