中石化某煉廠(chǎng)煉制的原油為高硫油品(原油酸值在0.5mgKOH/g左右,硫含量2.1~2.5之間),為了解高硫原油煉制的腐蝕機理,以及對龍頭生產(chǎn)裝置--常減壓裝置的腐蝕影響及發(fā)展情況,便于及時(shí)采用或調整防護措施,預防腐蝕破壞事故的發(fā)生,于2014年8月19日, 為3#常減壓裝置投用了永感™超聲在線(xiàn)測厚系統,實(shí)現了實(shí)時(shí)、連續腐蝕數據的監測。
高硫油品在煉制過(guò)程中的,常見(jiàn)的腐蝕形態(tài)有高溫硫腐蝕、環(huán)烷酸腐蝕。高溫硫腐蝕受溫度影響很大,主要發(fā)生在340℃以上區域,而且當原油酸值大于0.5mgKOH/g,溫度在270~280℃和350℃~400℃之間,環(huán)烷酸腐蝕最重。
因此,3#常減壓裝置將超聲在線(xiàn)測厚監測點(diǎn),均選擇安裝在高溫管線(xiàn)的彎頭部位,以便能及時(shí)監控高溫腐蝕發(fā)生的情況。
永感™超聲在線(xiàn)測厚系統運行過(guò)程中發(fā)現高溫管線(xiàn)尤其是減底線(xiàn)和減粘線(xiàn)局部腐蝕情況最嚴重,從上表工藝參數可看出,減底線(xiàn)、減粘線(xiàn)均處于高溫硫腐蝕、環(huán)烷酸腐蝕最為嚴重的溫度范圍,而且這兩條管線(xiàn)局部腐蝕發(fā)展程度的變化與高硫油煉制過(guò)程中,油品、工藝的變化出現了相對應的聯(lián)系。因此,該煉廠(chǎng)在2017年4月裝置停車(chē)大修期間,對在線(xiàn)測厚系統發(fā)現有局部腐蝕的高溫部位管線(xiàn)進(jìn)行了腐蝕情況調查和驗證。
圖一
從在線(xiàn)測厚系統在減底線(xiàn)管線(xiàn)的探頭實(shí)時(shí)監測數據中發(fā)現,存在一次波反射波形形狀變化的情況(圖一)。根據超聲測厚原理,這種一次反射波形的變化,將會(huì )嚴重影響厚度值的測量,而且這種一次反射波形的不規則變化,是由于探頭監測部位所在彎頭的內壁發(fā)生了嚴重局部腐蝕,彎頭內壁出現了凹坑、腐蝕產(chǎn)物造成的影響。
為驗證該結果,在大修期間,車(chē)間將該管線(xiàn)彎頭進(jìn)行切割、實(shí)際檢查,從圖二現場(chǎng)彎頭切割開(kāi)的照片可看出,管道內壁有大面積的局部腐蝕存在,腐蝕產(chǎn)物堆積形成山丘狀。整條P3004B泵出口管線(xiàn)腐蝕最為嚴重的部位在第三個(gè)彎頭。
圖二
繼續分析減粘線(xiàn)EA3036至EA3030A/B管線(xiàn)的兩個(gè)測點(diǎn),發(fā)現也有有相同的波形和內壁腐蝕形態(tài)特征(圖三),一次波都有非常明顯的形狀變化,因而影響了厚度值計算。從現場(chǎng)解剖彎頭照片(圖四)可看出,管道內壁存同樣的細密且大面積的點(diǎn)蝕。
圖三
圖四
而分析另外兩個(gè)監測部位:P3004B泵進(jìn)口管線(xiàn)安裝的兩處在線(xiàn)測厚探頭,從圖五數據分析可見(jiàn),在線(xiàn)測厚的波形圖中,無(wú)論是一次波波形、還是局部腐蝕程度的色帶指示,都反應彎頭監測部位存在著(zhù)局部腐蝕的趨勢,但局部腐蝕程度明顯輕微。
圖五
圖六顯示,P3004B泵進(jìn)口管第四個(gè)彎頭探頭波形采集正常,一次波形狀基本沒(méi)有變化。內壁存在少量坑狀腐蝕,單個(gè)坑面積較大,坑直徑約15-20mm,局部腐蝕程度輕微。
圖六
從以上在線(xiàn)測厚系統實(shí)時(shí)監測數據及檢修期間對所監測部位彎頭內壁的解剖分析,可得出以下結論:永感™超聲在線(xiàn)測厚系統準確的驗證了高硫油品在煉制過(guò)程中易產(chǎn)生高溫硫腐蝕、環(huán)烷酸腐蝕的腐蝕機理,而且系統及時(shí)迅速的反映了常減壓裝置在生產(chǎn)運行過(guò)程中高溫管線(xiàn)發(fā)生的局部腐蝕發(fā)展程度和變化情況。