1、第一講 設(shè)備的使用和維護(hù) 一、設(shè)備的分類 （主要是指容器的分類） 1、分類方法: 按結(jié)構(gòu)和用途分類。 按結(jié)構(gòu)和材料分類。 按承壓狀態(tài)分類。 按設(shè)計溫度分類。 按支撐方式分類。 按制造方法分類等。,2、按承受壓狀態(tài)分類 分為內(nèi)壓設(shè)備和外壓設(shè)備。 3、內(nèi)壓設(shè)備（容器）按承受壓力大小分類 低壓設(shè)備 0.1 P 1.6 Mpa。 中壓設(shè)備 1.6 P 10 Mpa。 高壓設(shè)備 10 P 100 Mpa。 超高壓設(shè)備 P 100 Mpa。 4、按結(jié)構(gòu)和用途分類分為 反應(yīng)容器 代號 R 換熱容器 E 分離容器 S 儲存容器 C 球罐為 B,5、按壓力高低、介質(zhì)的危害程度及在生產(chǎn)中的重要性分類 壓力容器安全

2、技術(shù)監(jiān)察規(guī)程規(guī)定。 1）下列情況之一的，為第三類壓力容器 （1）高壓容器 （2）中壓容器（僅限毒性為極度和高度危害介質(zhì)） （3）中壓儲存容器（僅限易燃或毒性程度為中度 危害介質(zhì)，且pv乘積大于等于10MPam ）； （4）中壓反應(yīng)容器（僅限易燃或毒性程度為中度 危害介質(zhì)，且pv乘積大于等于0.5MPam ）； （5）低壓容器 （僅限毒性程度為極度和高度危害 介質(zhì)，且pv乘積大于等于0.2MPam ）；,（6）高壓、中壓管殼式余熱鍋爐； （7）中壓搪玻璃壓力容器； （8）使用強(qiáng)度級別較高（指相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中抗拉強(qiáng)度規(guī) 定值下限大于等于540MPa）的材料制造的壓力容器； （9）移動式壓力容器，包括鐵路

3、罐車（介質(zhì)為液化氣體、低 溫液體）、罐式汽車（液化氣體運(yùn)輸車、低溫液體運(yùn)輸車、永 久氣體運(yùn)輸車 均為半掛式）和罐式集裝箱（介質(zhì)為液化氣體、 低溫液體）等。 （10）球形儲罐（容積大于等于50m） （11）低溫液體儲存容器（容積大于等于5m）,2）下列情況之一的，為第二類壓力容器（三類中規(guī) 定的除外） （1）中壓容器 （2）低壓容器 （僅限毒性為極度和高度危害介質(zhì)）； （3）低壓反應(yīng)容器和低壓儲存容器（僅限易燃介質(zhì) 或毒性程度為中度危害介質(zhì)）； （4）低壓管殼式余熱鍋爐； （5）低壓搪玻璃壓力容器。 3）低壓容器為第一類壓力容器（第二、三類容器規(guī)定 除外）。,二、石油化工設(shè)備常見缺陷和故障 （一

4、） 壓力容器 1、腐蝕 有化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕 兩大類 2、時效作用引起的材料性能變化 如石墨化 回火 脆化等。 3、熱沖擊 指介質(zhì)突然發(fā)生顯著溫度變化時，引起 容器不同部位不均勻的膨脹和收縮。由此產(chǎn)生的 應(yīng)力可能使容器變形甚至局部開裂。 如加氫裂化反應(yīng)器。,4、循環(huán)的溫度變化 在循環(huán)的溫度變化條件下， 特別使大范圍快速的溫度變化的工況下操作使容 器因疲勞而產(chǎn)生變形和裂紋。 5、振動 介質(zhì)的流動，泵和壓縮機(jī)出口的脈動，尤 其是高壓往復(fù)泵、往復(fù)壓縮機(jī)的脈動振動力對容 器的影響最明顯，會引起容器或接管焊縫的裂紋 和開裂。 6、超溫超壓引起的膨脹 在事故狀態(tài)下，當(dāng)容器 內(nèi)介質(zhì)壓力超過設(shè)計壓力，安全閥

5、又不能及時開 起時，容器將瞬時超壓，引起局部或部分鼓脹。,7、泄漏 由于管理不善、設(shè)計不合理以及違章操 作 等原因引起介質(zhì)泄漏。泄漏會造成環(huán)境污染甚至 會引起燃燒和爆炸事故。 8、密封失效的原因 1）、法蘭盤或墊圈表面有疵點(diǎn)或污垢。 2）、介質(zhì)的腐蝕作用使墊圈損傷或變質(zhì)脫落。 3） 、螺栓預(yù)緊力降低。 4）、由于高溫、載荷波動使墊圈和螺栓彈性降 波。,9、襯里減薄和脫落 催化裂化裝置由于襯里的脫落 經(jīng)常出現(xiàn)三器和煙道局部超溫現(xiàn)象，是生產(chǎn)的嚴(yán) 重隱患。 10、襯里失效的原因 1）、反應(yīng)深度的影響。 2）、施工質(zhì)量不好。 3）、氣體渦流的作用。 4）、襯里骨架選型不合理。 5）、襯里烘干過程不規(guī)范

6、。,（二）、換熱器 1、腐蝕 1）介質(zhì)引起的均勻腐蝕。硫及硫化物引起的腐蝕、鹽酸產(chǎn)生的均勻腐蝕、奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕等。 2）汽蝕 當(dāng)設(shè)計不合理時，實(shí)際工況與設(shè)計工況不符，會引起水側(cè)局部管束的表面發(fā)生水的汽化現(xiàn)象，引起管外壁汽蝕。 3）結(jié)垢引起的坑蝕。 2、機(jī)械及熱應(yīng)力引起的損傷 1）管子與管板脹接處的松動 2）過大的管子和管板溫差引起的焊縫開裂。,（三）、設(shè)備的共性缺陷 1、壁厚減薄 分為局部減薄和全面減薄。其危害是會引起破裂和泄漏。其原因為腐蝕、超壓和介質(zhì)沖刷作用造成。 2、裂紋 有接管焊縫裂紋、容器焊縫裂紋、支座裂紋、部件裂紋等。尤以容器焊縫和接管根部的裂紋較多。其危害同樣會引起介質(zhì)泄

7、漏和容器破裂。 3、裂紋產(chǎn)生的原因 1）、存在應(yīng)力集中和殘余應(yīng)力。 2）、應(yīng)力腐蝕。 3）、交變載荷作用。 4）、材料有缺陷。,4、積垢 1）積垢的原因 （1）水垢 如碳酸鈣垢 （2）晶體積附 液體介質(zhì)中析出晶體，沉積在傳熱表 面形成垢層。 （3）機(jī)械雜質(zhì)或有機(jī)物沉積。 （4）產(chǎn)品分解。 2）積垢的危害 積垢會降低傳熱效率、增大流體阻力、減小有效容積、加速壁面腐蝕。,三、設(shè)備的維護(hù)與檢查 1、設(shè)備運(yùn)行時的檢查 主要控制運(yùn)行中的操作參數(shù)。 如溫度、壓力、流量、流速、物料成分、PH值、冷卻水流量等。 2、檢查設(shè)備的各個控制點(diǎn)有無異變。如反應(yīng)器外壁。 容器接管根部、容器支座、發(fā)蘭密封點(diǎn)、應(yīng)力集中部位

8、的焊縫處、（筒體與封頭的連接焊縫、接管與容器的連接焊縫、容器與支座的連接焊縫、容器變徑段的連接焊縫等） 3、對設(shè)備定點(diǎn)進(jìn)行測厚。,四、裝置運(yùn)行期間設(shè)備檢查內(nèi)容 1、壓力容器 1）外部可見缺陷：如外部腐蝕情況、焊接缺陷、 氫鼓泡等； 2）因過大的管線應(yīng)力或其他原因產(chǎn)生的變形； 3）人孔、法蘭連接和補(bǔ)強(qiáng)圈處的泄漏； 4）冷壁壓力容器內(nèi)襯絕熱層外表面的高熱點(diǎn)； 5）安全閥、爆破片等安全附件的完好情況； 6）金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件及基礎(chǔ)情況：如梯子平臺、支座 安全防護(hù)欄、扶手、護(hù)罩等有無損壞。,7）操作運(yùn)行情況：征求操作人員的意見，查看記錄； 8）測厚情況：獲得測厚數(shù)據(jù)。 2、管殼式換熱器 1）外部可見缺陷：腐

9、蝕、焊接缺陷、破損等； 2）殼體與頭蓋法蘭連接、管路與殼體法蘭連接、閥 門與管路法蘭連接、閥門大蓋等密封處的泄漏； 3）支座及支撐結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)情況； 4）保溫及防火層情況； 5）操作運(yùn)行情況，征求操作人員的意見，查看記錄； 6）測厚情況，如有條件用超聲波測厚儀進(jìn)行測厚。,3、加熱爐 1）容易發(fā)現(xiàn)的缺陷及損壞情況； 2）爐管熱分布、過熱、膨脹、凹陷或彎曲情況； 3）爐管溫度：采用光學(xué)或紅外高溫計測量； 4）爐管支架、吊鉤有無變形、損壞情況； 5）火嘴操作、火焰分布情況； 6）耐火襯里、火墻損壞情況，外部表面高溫點(diǎn)情況 7）爐體外殼、梯子平臺、安全防護(hù)欄等完好情況； 8）外部管線保溫及防火層有無損壞

10、情況； 9）煙囪的傾斜、振動和搖晃情況；,10）操作運(yùn)行情況：征求操作人員的意見，查看記錄。 4、蒸汽鍋爐 1）鍋爐爐管、過熱器、水冷壁過熱跡象； 2）爐膛中火墻情況； 3）火嘴燃燒情況； 4）放空閥及設(shè)施正常和嚴(yán)密性情況； 5）安全閥、調(diào)節(jié)風(fēng)門正常情況； 6）爐體外壁、結(jié)構(gòu)構(gòu)件、梯子平臺、欄桿護(hù)罩情況； 7）液面水位表及儀表玻璃情況； 8）油、汽、瓦斯、水、空氣等所有密封結(jié)合處泄漏情況；,10）燃料供應(yīng)情況 5、管線 1）管線法蘭連接、閥門、排凝、放空等接合處的泄 漏情況； 2）管線外部腐蝕、焊縫缺陷、裂縫或其他缺陷； 3）管線振動、搖晃，可動支架的位置、固定支架和 托架的撓曲及變形； 4）

11、管線保溫完整情況； 5）膨脹節(jié)的正常情況； 6）測厚情況。許可時可用X射線探傷儀對壁厚測量。,6、泵和壓縮機(jī) 1）外部可見缺陷：振動、軸承溫度、異常噪聲、潤滑油液 面的正常情況； 2）潤滑油及冷卻水的溫度和壓力； 3）機(jī)體大蓋、出入管路法蘭、閥門、軸封填料、機(jī)械密封 及附屬油、水管線上的泄漏情況； 4）地腳螺栓的松動，基礎(chǔ)完整情況； 5）操作運(yùn)行情況：征求操作人員的意見，查看記錄。,7、操作條件下應(yīng)控制的指標(biāo) 壓力控制指標(biāo),溫度控制指標(biāo),工藝控制指標(biāo),冷卻水質(zhì)量控制指標(biāo),8、維護(hù)檢查安全要點(diǎn) 1）操作人員和維修人員一定要了解和熟悉工作場地 內(nèi)設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和物料的性能； 2）對設(shè)備節(jié)檢查和維護(hù)

12、一定要遵守相關(guān)的安全管理 規(guī)定； 3）對可能出現(xiàn)的危險情況要有預(yù)防措施和預(yù)案； 4）使用的工具和著裝要符合安全管理規(guī)定。,9、壓力容器的使用和管理 1）壓力容器的界定 同時具備下列三個條件的容器為壓力容器。 （1）最高工作壓力大于等于0.1MPa（不含液柱靜壓 力，）； （2）內(nèi)直徑（非園形截面指最大尺寸）大于等于 0.15mm，且體積大于等于0.025m； （3）盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體或最好工作溫度高 于等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。,2）壓力容器的使用和管理 （1）壓力容器使用前，必須取得“壓力容器使用登記證”，經(jīng)有關(guān)部門登記批準(zhǔn)方可使用。 （2）使用單位的主要技術(shù)負(fù)責(zé)人必須對容器的檢驗、安裝、使

13、用檢查與維護(hù)、維修和改造以及報廢的全過程負(fù)責(zé)管理。 （3）壓力容器的操作人員必須經(jīng)過培訓(xùn)，考試合格后取得合格證才能上崗操作。要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程和崗位責(zé)任制，認(rèn)真檢查發(fā)現(xiàn)問題及時處理。 （4）安全閥要求每年至少要進(jìn)行一次定壓校驗并做好記錄。 （5）爆破片按規(guī)定定期更換，周期一般為23年。,(6)壓力容器的使用單位必須按在用壓力容器檢驗 規(guī)程規(guī)定定期進(jìn)行檢驗。 （7）壓力容器的定期檢驗，原則上有相應(yīng)資格的檢驗單位進(jìn)行檢驗評級。 （8）壓力容器檢驗人員應(yīng)取得省級或國家安全技術(shù)監(jiān)察機(jī)構(gòu)的資質(zhì)，并接受當(dāng)?shù)匕踩O(jiān)察機(jī)構(gòu)監(jiān)督。 （9）經(jīng)過定期檢驗的壓力容器檢驗單位應(yīng)在30日前出具檢驗報告，評出壓力容器的安全

14、狀況等級，同時制定必要措施監(jiān)督使用。,壓力容器安全狀況等級的劃分： 1級：壓力容器出廠技術(shù)資料齊全；設(shè)計、制造質(zhì)量 符合有關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的要求；在法規(guī)規(guī)定的定期檢驗 周期內(nèi)，在設(shè)計條件下能安全使用。 2級：出廠技術(shù)資料基本齊全；設(shè)計制造質(zhì)量基本符 合法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的要求；根據(jù)檢驗報告，存在某些不危 及安全可不修復(fù)的一般性缺陷；在法定規(guī)定的檢驗周 期內(nèi)，在規(guī)定的操作條件下能安全使用。 3級：出廠技術(shù)資料不夠齊全；主體材質(zhì)、強(qiáng)度、結(jié) 構(gòu)基本符合有關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求；對于制造時,存在的某些不符合法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的問題和缺陷，根據(jù)檢驗報告，未發(fā)現(xiàn)由于使用而發(fā)展和擴(kuò)大；焊接質(zhì)量存在超標(biāo)的體積性缺陷，經(jīng)檢驗確定不

15、需要修復(fù)；在使用中造成的腐蝕、磨損、損傷、變形等缺陷，其檢驗報告確定為能在規(guī)定的操作條件下，在法規(guī)規(guī)定的檢驗周期安全使用。 4級：出廠技術(shù)資料不全；主體材質(zhì)不符合有關(guān)規(guī)定，或材質(zhì)不明，或雖屬選用正確，但已有老化傾向；強(qiáng)度經(jīng)校核尚滿足要求；主體結(jié)構(gòu)有較嚴(yán)重的不符合有關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的缺陷，根據(jù)檢驗報告，未發(fā)現(xiàn)由于使用因素而發(fā)展或擴(kuò)大；焊接質(zhì)量存在線性缺陷；在使用中造成的磨損、腐蝕、損傷、變形等缺陷，其檢驗報告確定為不能在規(guī)定的操作條件下，按法規(guī)規(guī)定的檢驗周期安全使用。必須采取有效措施，進(jìn)行妥善,善處理，改善安全狀況等級，否則只能在限定的條件下使用。 5級：缺陷嚴(yán)重，難于或無法修復(fù)，無修復(fù)價值或修復(fù)后

16、仍難以保證安全使用的壓力容器，應(yīng)予以報廢。,第二講 催化裂化裝置的腐蝕 一、腐蝕的基本原理 腐蝕 金屬和周圍介質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而引起的破壞稱為腐蝕。 1、腐蝕的分類 1）化學(xué)腐蝕 2）電化學(xué)腐蝕 3） 應(yīng)力腐蝕 4） 晶間腐蝕 5） 酸堿鹽腐蝕 6） HS腐蝕 7） 氫腐蝕,2、化學(xué)腐蝕 化學(xué)腐蝕 是指材料與非導(dǎo)電性介質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué) 作用而引起材料的破壞。 1）高溫氧化 金屬在高溫下和其周圍環(huán)境中的氧作 用，生成金屬氧化物的過程稱為金屬的高溫氧化。 如耐熱鋼的氧化主要是鐵與高溫水蒸汽中的水反應(yīng) 生成氧化鐵。 Fe +HOFeOH 3 FeO HO FeO H,2）高溫硫化 金屬在高

17、溫下與含硫介質(zhì)（硫化氫 二氧化硫、有機(jī)硫化物等）作用，生成硫化物的過程，稱為金屬的高溫硫化。（屬于廣義氧化） 如固體金屬硫化物的反應(yīng)為 M（固）1/2S(氣） MS（氣） 3）高溫HHS腐蝕 在加氫、催化從整裝置的系統(tǒng)內(nèi)，介質(zhì)中存在硫化氫和氫，鋼在HHS環(huán)境中，表面可生成FeS膜層，如果膜層比較致密，可以阻礙表面對氫的吸收和擴(kuò)散，而抑制“氫腐蝕”。另一方面高溫高壓氫與HS同時存在時，原子氫向表面FeS膜層中滲透，使FeS膜變得疏松容易脫落。此時HS則與膜下暴露的鋼材繼續(xù)反應(yīng)加速了HS對鋼材的腐蝕。,4 ）滲碳和脫碳 鋼的滲碳是由于高溫下某些碳化物與鋼鐵接觸時發(fā)生分解而生成游離碳，破壞鋼的氧化膜

18、，滲入鋼內(nèi)生成碳化物的結(jié)果。 鋼的滲碳會造成金屬出現(xiàn)裂紋、蠕變斷裂和熱疲勞破壞。 如乙烯裂解爐管。（脫碳在氫腐蝕中講） 5）環(huán)烷酸腐蝕 環(huán)烷酸為石油中一些有機(jī)酸的總稱，又稱為石油酸。環(huán)烷酸在低溫時腐蝕不強(qiáng)烈，一旦沸騰，特別是在高溫?zé)o水環(huán)境中，腐蝕最激烈，腐蝕按下式進(jìn)行： 2RCOOH+Fe Fe（RCOO）2 H FeS 2RCOOH Fe（RCOO）2 HS 270280 和350400環(huán)烷酸腐蝕 最嚴(yán)重。特征是腐蝕部位有尖銳的孔洞，在高流速區(qū)有明顯的流線槽。,3、電化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕是指金屬與電解質(zhì)溶液間產(chǎn)生電化學(xué)作用而引起的腐蝕破壞，其特點(diǎn)是腐蝕過程中有電流流動。（ 凡是在溶解狀態(tài)或熔

19、融狀態(tài)下能傳導(dǎo)電流的物質(zhì)為電解質(zhì)，常用的酸堿鹽均為電解質(zhì)。） 電解質(zhì)導(dǎo)電的原因是溶質(zhì)分子在溶液中或在熔融狀態(tài)下全部或部分的離解成帶正電的陽離子和帶負(fù)電的陰離子。這些離子在直流電場的作用下，陽離子向陰極流動，陰離子向陽極流動，并在電極上放電形成電流。金屬若處在電解質(zhì)溶液中將發(fā)生金屬的離子化現(xiàn)象即 金屬 正離子電子 。金屬的正離子溶解于電解直溶液中去，在金屬上留下電子，使金屬遭到腐蝕。,金屬的腐蝕與其電極電位有關(guān)。金屬的電極電位越負(fù)，越容易腐蝕。例如鐵和鋅其電極電位分別為 0.439伏和 -0.762 伏，當(dāng)兩種金屬組成電子對時電極電位低為陽極，就受到劇烈腐蝕。 電化學(xué)腐蝕的產(chǎn)生必須為有電池偶存在

20、即電池對。即有兩種金屬，它們之間存在電極電位的差異，電位低的為陽極，電位高的為陰極，在陽極區(qū)金屬以離子狀態(tài)溶出，陰極區(qū)或的電子并發(fā)生析氫反應(yīng)或氧化還原反應(yīng)，可用下式表示： 如在酸性水溶液中： Fe Fe2+ +2e- （陽極放應(yīng)） 2H+ 2e- H2 （陰極反應(yīng)）,但當(dāng)溶液中有溶解氧存在時，陰極反應(yīng)為 2H+ 1/2O 2e- H2O （氧的還原反應(yīng)） 金屬的電池偶也可以是金屬內(nèi)部的不同組織，例如晶粒與晶粒之間、晶粒和晶界之間都會存在不同的電極電位。從而引起電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。 4、應(yīng)力腐蝕 金屬的應(yīng)力腐蝕是指在靜拉伸應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的共同作用下導(dǎo)致腐蝕開裂的現(xiàn)象。特點(diǎn)是這種應(yīng)力腐蝕破壞沒有先兆，

21、進(jìn)展迅速的突然斷裂。容易造成嚴(yán)重事故。 金屬材料發(fā)生應(yīng)力腐蝕的特征可用幾個方面來說明： 1）應(yīng)力 可以是外加載荷和裝配應(yīng)力，也可以是加工、焊接等過程的內(nèi)應(yīng)力。,2）腐蝕介質(zhì) 產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的材料和介質(zhì)有一定的關(guān)系，只有二者的某種組合時才發(fā)生應(yīng)力腐蝕。如 普通碳鋼和低合金鋼在氫氧化物溶液、含有硝酸鹽、碳酸鹽、硫化氫的水溶液、液氨等介質(zhì)中；奧氏體鋼在酸性和中性的氯化物溶液、海水、熱的氫氧化物等溶液中會發(fā)生應(yīng)力腐蝕。 3）材料 一般認(rèn)為極純的金屬不發(fā)生應(yīng)力腐蝕。只有合金中存在雜質(zhì)的金屬才會發(fā)生應(yīng)力腐蝕。 4）破壞過程有以下幾個階段 （1）孕育階段 （2）裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展階段 （3）裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展階段,5、常

22、見應(yīng)力腐蝕開裂體系有以下幾種 （1）堿脆 金屬在氫氧化鈉溶液中的應(yīng)力開裂為堿脆 碳鋼、低合金鋼、不銹鋼等均會發(fā)生堿脆。發(fā)生堿脆的條件與溶液的氫氧化鈉濃度和溫度有關(guān)。氫氧化鈉的濃度在5以上時，碳鋼幾乎都會發(fā)生堿脆。氫氧化鈉的濃度在0.1以上時188型奧氏體鋼即可發(fā)生堿脆。 （2)不銹鋼的氯離子應(yīng)力腐蝕開裂 氯離子不但會引起不銹鋼孔蝕，更會引起不銹鋼的應(yīng)力腐蝕開裂。發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂的臨界氯離子濃度隨溫度上升而減小。高溫時，氯離子濃度只要達(dá)到1mg/kg，即可引起破裂。 不但不銹鋼設(shè)備內(nèi)壁會發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋，管子的外壁也會發(fā)生氯離子應(yīng)力腐蝕，當(dāng)保溫材料中含有0.5的氯離子就會使管子發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋。

23、,不銹鋼氯離子應(yīng)力腐蝕裂紋是典型的枯樹枝狀穿晶裂紋，并常常以孔蝕為起源。 （3）不銹鋼連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂 在常減壓蒸餾、加氫裂化、催化裂化裝置中設(shè)備、管線易發(fā)生連多硫酸的應(yīng)力腐蝕裂紋。連多硫酸（H2SxO6 ，x35 ） 設(shè)備受多硫化氫腐蝕，生成硫化鐵，在停車檢修時與空氣中的氧及水反應(yīng)生成連多硫酸H2SxO6 。在Cr- Ni奧氏體不銹鋼設(shè)備、管道的殘余應(yīng)力較大的部位（焊縫熱影響區(qū)、彎管部位等）產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。 不銹鋼在連多硫酸中產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋一般是晶間型的，但也有穿晶和晶間共存的。,（4）硫化物腐蝕破裂 金屬在同時含硫化氫及水的介質(zhì)中發(fā)生的應(yīng)力腐蝕開裂為硫化物腐蝕開裂。簡稱硫裂。在天然

24、氣、石油采集，石油化學(xué)及化肥等領(lǐng)域常發(fā)生設(shè)備、管道、閥門的硫裂事故。 6、 H2S腐蝕 干噪的H2S在較低的溫度（如低于250）下，對鋼材無腐蝕作用。在高溫條件下才會發(fā)生腐蝕。且隨著溫度的升高和H2S濃度的增加而加劇。 1）高溫H2S的腐蝕 高溫H2S的腐蝕主要是環(huán)烷酸的腐蝕。 略見化學(xué)腐蝕 2） H2S H2O或濕H2S腐蝕 在濕H2S環(huán)境下在碳鋼和低合金金鋼設(shè)備的焊縫和熱影響區(qū)等高硬部位會發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋。,7、晶間腐蝕 出現(xiàn)晶間腐蝕時金屬表面看不出腐蝕的跡象，但金屬原有的機(jī)械性質(zhì)幾乎完全喪失。 奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的機(jī)理是貧鉻理論。不銹鋼耐腐蝕其鉻含量必須超過12.5，否則耐腐蝕性能于碳

25、鋼差不多。不銹鋼在敏化溫度范圍內(nèi)（450850） ，奧氏體中過飽和固溶的碳將和鉻形成Cr23C6沿境界析出。由于奧氏體中鉻的擴(kuò)散速度比碳慢，這樣生成的Cr23C6所需的鉻必然從晶界附近獲取，從而造成了境界附近區(qū)域的貧鉻。貧鉻區(qū)域的電極電位急劇下降。當(dāng)有電解質(zhì)存在時就會發(fā)生晶間腐蝕。 防止晶間腐蝕的方法有降低鋼中的含碳量、加入Ti和 Nb強(qiáng)碳化物形成元素以及進(jìn)行穩(wěn)定化處理等。,8、氫腐蝕 鋼受到高溫高壓氫的作用后，鋼中的碳與滲入鋼中的氫原子反應(yīng)生成甲烷，使其強(qiáng)度韌性明顯降低。 Fe3C4H 3FeCH4 或者是 C 2H2 CH4,C 4H CH4, 這種腐蝕是不可逆的。 這種氫向鋼中的擴(kuò)展，可

26、引起氫腐蝕也可以引起氫 脆。 當(dāng)鋼中存在氫時在接近環(huán)境溫度下出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象為氫脆。 當(dāng)鋼中的氫濃度為67106時鋼材的延伸率和斷面收縮率只有原來的20到30。氫脆是可逆的在加熱的情況下將氫擴(kuò)散出去就可以恢復(fù)鋼材的性能,9、壓力容器用鋼中氫的來源 1）煉鋼過程中溶解在鋼水中的氫，結(jié)晶時沒有及時逸出而存在于鋼水中。如果含量多則在鋼中產(chǎn)生形成許多細(xì)微裂紋群，這種細(xì)微裂紋群稱為白點(diǎn)。白點(diǎn)使鋼材變脆，對于高強(qiáng)鋼如鉻鉬鋼白點(diǎn)是不允許有的缺陷。 2）在制造過程中產(chǎn)生的氫溶入焊縫金屬中。主要是焊接時容器筒體、封頭的坡口不干凈有油、水分以及焊條潮濕、空氣濕度較大等原因造成的。焊接時溶入到焊縫中形成的。 3）工作

27、介質(zhì)中的氫氣。如重整、加氫反應(yīng)器等壓力容器中的氫氣。氫氣在鋼中的溶解度與氫氣的壓力有關(guān)，并隨溫度增高而增加。,二、催化裂化裝置的腐蝕 1、反應(yīng)再生系統(tǒng) 1）高溫氣體腐蝕 高溫氣體主要是催化劑再生過程中，燒焦是產(chǎn)生的煙氣。 鋼材表面的高溫氧化。 高溫下O2鋼表面Fe反應(yīng)生成 Fe2O3和 Fe3O4以及FeO，而氧化鐵易脫落，是鋼材不斷造成新的腐蝕。 鋼材表面的脫碳 Fe3CO2 3FeCO2 Fe3CCO2 3FeCO Fe3CH2O 3FeCO H2,2）催化劑引起的磨蝕和沖蝕 （1）提升管預(yù)提升蒸汽噴嘴、原料油噴嘴及再生器主風(fēng)分布管的磨損。 由于各個噴嘴的流速較高，所以在出口處會形成負(fù)壓區(qū)

28、產(chǎn)生渦流，催化劑被吸入負(fù)壓區(qū)，對其設(shè)備的金屬造成嚴(yán)重的磨蝕。 （2）旋風(fēng)分離系統(tǒng)的磨蝕 沉降器中的油氣和再生器中的煙氣以很高的速度（1525m/s）夾帶催化劑進(jìn)入旋風(fēng)分離器，并被強(qiáng)制作向下螺旋運(yùn)動，。由于離心力的作用，催化劑顆粒被強(qiáng)制甩向外壁。由于氣流向下進(jìn)入分離錐后截面越來越小，流速也越來越快，形成對下端料腿的嚴(yán)重磨損。嚴(yán)重的料腿會穿孔。,（3）煙氣和油氣管道上彎頭的沖蝕 在管道中當(dāng)介質(zhì)以較高的流速流動時，尤其是改變方向時由于慣性的作用，在彎頭、變徑、閥門處引起沖蝕。介質(zhì)的流速愈高，介質(zhì)中顆粒密度愈大，這種沖蝕就嚴(yán)重。由于油氣中存在催化劑這種沖蝕也是存在。 3）熱應(yīng)力引起的焊縫開裂。熱應(yīng)力的

29、產(chǎn)生有三種情況：構(gòu)件本身各部分存在溫差、具有不同熱膨脹系數(shù)的異種鋼焊接和結(jié)構(gòu)因素引起的熱膨脹不協(xié)調(diào)。 （1）構(gòu)件本身各部分間的溫差引起焊縫開裂，如再生器主分布管（板）。管內(nèi)介質(zhì)為空氣溫度150，管外是催化劑溫度再650750 。內(nèi)外溫差大。由于Cr18-Ni18型鋼傳熱能力差、膨脹系數(shù)大。如果存在較大溫差，焊縫就會開裂。,（2）具有不同熱膨脹系數(shù)的異種鋼焊接接頭的開裂。 這種情況多見與不銹鋼接管或內(nèi)構(gòu)件與設(shè)備殼體的連接焊縫。在這種地方氣流要改變方向，很容易產(chǎn)生渦流將襯里淘空，失去隔熱保溫作用是焊縫溫差增大，使焊縫開裂。 （3）因結(jié)構(gòu)因素引起的熱膨脹不協(xié)調(diào)。由于結(jié)構(gòu)不合理，使構(gòu)件受熱膨脹受到限制

30、或補(bǔ)償量太小，或相連的兩構(gòu)件之間膨脹不協(xié)調(diào)，或因瞬時局部超溫而使某一構(gòu)件或其中一部分熱膨脹量過大等原因，造成局部殘余變形過大或焊縫拉裂。如旋風(fēng)分離器料腿拉桿以及兩端焊接固定的松動風(fēng)、測壓管等。,4）取熱器奧氏體鋼蒸發(fā)管的高溫水SCC和熱應(yīng)力腐蝕疲勞。內(nèi)取熱器原選材為1Cr18Ni9Ti和 Cr25Ni20等，使用后出現(xiàn)SCC和熱應(yīng)力疲勞裂紋。 原因是水中的溶解氧和Cl-濃度超標(biāo)所致。由于蒸發(fā)管的給水是一般鍋爐用水PH值偏低（一般均小于8），尤其是水中的融解氧含量高，對Cl-控制不嚴(yán)造成奧氏體鋼管的腐蝕破壞。 Cl-對奧氏體鋼的SCC腐蝕與溶解氧的濃度有關(guān)。另外由于開始時缺乏經(jīng)驗，裝置開工時都是

31、再生器升溫到接近操作溫度（約700）時，才向取熱管送水，這無異對奧氏體鋼進(jìn)行了一次敏化處理，如中途停止供水，再重新供水有是第二次敏劃化處理。造成不銹鋼的晶間腐蝕。破壞。生產(chǎn)中不止一次斷水后又供水。管子隨即破壞的例子。,2、分餾系統(tǒng) 分餾系統(tǒng)的腐蝕，主要由高溫硫和高溫環(huán)烷酸引起的腐蝕。 1）高溫硫引起的腐蝕。 其腐蝕主要是H2S為主的活性硫的腐蝕。原油中的有機(jī)硫化物分解溫度不同。 硫醚和二硫化物分解溫度為130160； 其它有機(jī)硫化物分解溫度為250 。 分解后的產(chǎn)物一般為硫醇、硫醚和硫化氫等。 在350400 時H2S能按下式分解： H2S S H2 出來的硫腐蝕性很強(qiáng)成為活性硫。 S Fe

32、FeS 。,同時在這個溫度下低級的硫醇會直接與鐵反應(yīng)而產(chǎn)生腐蝕: RCH2CH2SH Fe （RCH=CH2) FeSH2 當(dāng)溫度升高到375425時未分解的H2S 也與鐵直接反應(yīng)： Fe H2S FeSH2 影響高溫；硫腐蝕的主要因素是H2S 的含量。當(dāng)原油加熱后由于有機(jī)硫化物的分解，其H2S 的含量可以提高9倍以上。高溫硫的腐蝕240 以上部位，400 左右最為劇烈，425 以上腐蝕有所減輕。嚴(yán)重是對于碳鋼，腐蝕速率可達(dá)10mm/a。,高溫硫的腐蝕其影響因素有溫度介質(zhì)流速等。如果介質(zhì)流速較高或因受阻而改變方向（彎頭處設(shè)備入口處等）或氣相中夾帶少量液滴時則腐蝕將加劇，例如泵的葉輪和泵殼內(nèi)表面

33、、管線彎頭和分餾塔進(jìn)料段等都是腐蝕較嚴(yán)重部位。 2）高溫環(huán)烷酸的腐蝕 環(huán)烷酸低溫腐蝕性很小 當(dāng)溫度超過220 腐蝕逐漸加劇，當(dāng)溫度接近環(huán)烷酸的沸點(diǎn)270280 時腐蝕最劇烈。超過這個溫有所減輕，但過350 有加劇。400 以上又減輕。 環(huán)烷酸的腐蝕主要集中在分餾塔的下部。,3、吸收穩(wěn)定系統(tǒng) 吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的腐蝕主要是H2S-HCN-H2O型的腐蝕。 H2S的來源主要是原料中的硫化物和原油中的元素硫。而HCN是原油中的氮化物轉(zhuǎn)化來的。大約有12氮化物轉(zhuǎn)化為HCN。吸收穩(wěn)定系統(tǒng)溫度低有水存在。 硫化氫在水中離解：H2S H+ HS- H+S 同時鋼在H2S水溶液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)： 陽極反應(yīng)： Fe

34、Fe 2e 二次反應(yīng) Fe S FeS,陰極反應(yīng)：2H+2e 2H H2 2H （滲透） 由于新生的原子氫有很強(qiáng)的活性，進(jìn)入鋼的內(nèi)部，導(dǎo)致鋼產(chǎn)生氫鼓泡或裂紋。 1) 一般腐蝕 H2S 和鐵生成FeS，在PH值大于6時，能覆蓋在鋼的表面，具有較好的保護(hù)性，但由于CN的存在使保護(hù)膜溶解生成亞鐵氰化亞鐵。 即FeS 6CN Fe（CN）64S-2 （絡(luò)合離子） 2FeFe（CN）64 Fe2 Fe（CN）6 亞鐵氰化亞鐵在水中為白色沉淀物，停工時被氧化成亞鐵氰化鐵。 Fe4 Fe（CN）6 3 。為普魯士藍(lán)色。,2）氫鼓包 氫原子半徑很小，只有7.8106mm，其中約1/3很容易進(jìn)入港的晶格，并在港

35、的內(nèi)部缺陷處聚集（如加渣、氣孔、裂紋、分層等），或晶界上聚集，生成氫分子。當(dāng)在一個狹小的閉塞空間內(nèi)有大量的氫分子生成時，此處的壓力高達(dá)幾百兆帕，從而造成鋼材鼓包開裂。 氫鼓包的產(chǎn)生主要是氫聚集引起的。因此及使應(yīng)力不大也會產(chǎn)生。在有Fe（CN）64 這種絡(luò)合離子存在的條件下由于堿性溶液會加劇原子輕的擴(kuò)散，一方面氰化物能溶解FeS 保護(hù)膜，使鋼失去保護(hù)，另一方面它油阻礙原子氫結(jié)合成分子氫，在溶液中保持較高的原子氫濃度加速了氫原子向鋼中滲透的速度。 加氫裂化、合成氨反應(yīng)器、催化的設(shè)備都有氫鼓包現(xiàn)象出現(xiàn)。,3）硫化物引起的應(yīng)力腐蝕裂紋 當(dāng)鋼中的拉伸應(yīng)力（工作應(yīng)力和殘余應(yīng)力）時在H2S-HCN-H2O環(huán)

36、境下，如果鋼材存在氫致裂紋，就很容易產(chǎn)生硫化物應(yīng)力腐蝕開裂。當(dāng)介質(zhì)呈酸性時。開裂較容易發(fā)生；而介質(zhì)呈堿性時，開裂較困難。但如存在CN即使在堿性的溶液中也能發(fā)生這種破壞。 影響腐蝕的因素有： （1）原料油 當(dāng)含硫大于0.5，氮含量大于0.1 ， CN量大于200PPm時就會發(fā)生較嚴(yán)重的腐；蝕。 （2）溫度滲氫最敏感的溫度為540。； （3） H2S含量越高腐蝕越嚴(yán)重，一般來說，當(dāng)操作壓力大于等于0.5MPa,且H2S分壓大于等于0.00035MPa，且有水的條件下就會發(fā)生嚴(yán)重的應(yīng)力腐蝕開裂；,（4）氰化物在PH值大于7.5時鼓包和開裂隨介質(zhì)中CN的濃度增加而增加； （5）氨能與H2S發(fā)生下列反應(yīng)

37、： H2SNH3 NH4HS （硫氫化氨） NH4HS NH3 （ NH4）2S （硫化氨） 硫氫化氨能使H2S在冷能水中的溶解督大大增加，提高了HS的濃度；另一方面氨溶于水后提高了水的PH值，為使CN與FeS的反應(yīng)提供了有力的條件，故一般應(yīng)使NH3 的濃度小于1000mg/L。 （6）鋼材的顯微組織對氫鼓包和H2S應(yīng)力腐蝕開裂影響很大。尤以馬氏體開裂敏感性最大。因為馬氏體組織屬于亞穩(wěn)定組織，有利于氫的聚集。,4、能量回收系統(tǒng) 能量回收系統(tǒng)的腐蝕形態(tài)主要有三種：即高溫?zé)煔獾臎_蝕和磨蝕，亞硫酸或硫酸的“露點(diǎn)”腐蝕及Cl-引起的奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕開裂。 1）高溫?zé)煔鉀_蝕和磨蝕 由于煙氣夾帶催化

38、劑并且線速度較高（可達(dá)6080m/s）所以對三旋的分離單管磨損是十分嚴(yán)重的。對雙動滑閥的閥板、閥座導(dǎo)軌等都有較嚴(yán)重的磨損，進(jìn)入煙機(jī)后對煙機(jī)的葉片也有嚴(yán)重磨損。 2）亞硫酸和硫酸的“露點(diǎn)”腐蝕 當(dāng)煙氣溫度低于水蒸汽的露點(diǎn)溫度時，煙氣中的SO2和 SO3與水蒸汽冷凝下來的水形成亞硫酸和硫酸，對管子和設(shè)備形成的化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕稱為露點(diǎn)腐蝕。,其腐蝕過程有化學(xué)腐蝕也有電化學(xué)腐蝕過程同時存在。 （1）化學(xué)腐蝕過程為：H2SO4+Fe FeSO4+H2 H2SO3+Fe FeSO3+H2 (2) 電化學(xué)腐蝕 ： 負(fù)極（鐵） Fe-2e Fe2+ (氧化) 正極（ Fe3C） 2H+ 2e H2 當(dāng)SO

39、2和 SO3、H2O一起在管子或設(shè)備的表面冷凝下來時（停工時）就形成許多微電池。對金屬做成電化學(xué)腐蝕。這種電化學(xué)腐蝕的速度比化學(xué)腐蝕速度快的多。管子或設(shè)備的表面因焊接造成的缺陷都能成為微電池。 發(fā)生露點(diǎn)腐蝕的設(shè)備有膨脹節(jié)的波紋管?？諝忸A(yù)熱冷器的管子。襯里脫落的設(shè)備殼體等。,3）奧氏體不銹鋼管線和構(gòu)件的應(yīng)力腐蝕開裂。由于凝結(jié)水的PH值很低且有Cl存在，在應(yīng)力的作用下，不銹鋼構(gòu)件極易出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕開裂。特別是膨脹節(jié)的波紋管，是在交變應(yīng)力的條件下工作，不僅會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂，還會出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕疲勞。如果煙氣中的酸性化合物，在水和空氣（再生器及其后部系統(tǒng)的停工吹掃多用空氣）參加冷凝，生成連多硫酸，會對管線

40、和設(shè)備十分不利，應(yīng)引起注意。 再生器內(nèi)的內(nèi)取熱管的破壞就是典型的Cl應(yīng)力腐蝕破壞。其原因為在高溫水中存在大量的氯離子，并且管子存在較大的溫差應(yīng)力。所以當(dāng)管子選用奧氏體不銹鋼管時就會產(chǎn)生應(yīng)利腐蝕裂紋嚴(yán)重時會斷裂。,5、爐管的腐蝕 1） 爐管管內(nèi)介質(zhì)的腐蝕 。爐管管內(nèi)介質(zhì)有硫、環(huán)烷酸、連多硫酸和氫等。 （1）硫腐蝕 硫腐蝕主要取決于介質(zhì)中硫化物的種類、含量和穩(wěn)定性。參與腐蝕反應(yīng)的有效硫化物含量如H2S、單質(zhì)硫、硫醇等。硫的腐蝕不是獨(dú)立的硫會與無機(jī)鹽、環(huán)烷酸、氮化物、水、氫、氨等腐蝕介質(zhì)共同作用形成多種復(fù)雜的腐蝕。如可以形成均勻腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂（SCC)、濕硫化氫引起的氫鼓泡(H

41、IB)、氫致開裂(HIC)、含硫化物應(yīng)力腐蝕開裂等(SSCC)等。硫腐蝕與與溫度有關(guān)，溫度小于120硫化物不分解，無水時不腐蝕，含水則有H2S-H2O型腐蝕。 240 T 340時硫化物開始分解腐蝕增加,340 T 400 H2S開始分解為H2 和S，進(jìn)而生成FeS,能阻止進(jìn)一步腐蝕，但如有酸（環(huán)烷酸）存在時，酸和FeS,反應(yīng)會破壞保護(hù)膜，從而進(jìn)一步腐蝕。 426 T 480 時屬于高溫腐蝕，腐蝕速度較快。 （2）環(huán)烷酸腐蝕 在220 以下不腐蝕。，以后隨 溫度上升而增加，在270280 之間腐蝕最大，溫度再升高腐蝕下降。到350 腐蝕又加劇。400以上就沒有腐蝕了。有一種特殊情況若硫含量低于

42、某一臨界值，環(huán)烷酸將破壞硫化氫的腐蝕產(chǎn)物，生成可溶于油的環(huán)烷酸鐵和硫化氫，使腐蝕繼續(xù)進(jìn)行。當(dāng)硫含量高于這個臨界值時硫化氫在金屬表面生成穩(wěn)定的硫化鐵保護(hù)膜減緩了腐蝕作用。這就是平常說的低硫高酸腐蝕比高硫高酸腐蝕還嚴(yán)重。,（3）氫損傷 包括氫鼓泡、氫脆、和氫腐蝕。 （4）連多硫酸的腐蝕。 2）爐管管外介質(zhì)的腐蝕。 主要是高溫部位的釩腐蝕和低溫部位的露點(diǎn)腐蝕。管式爐用的燃料多少總是含硫的。燃燒時生成二氧化硫和三氧化硫，高溫時三氧化硫?qū)饘贈]腐蝕。而低溫時，如爐子的低溫部位如焦化爐的注水預(yù)熱段、空氣預(yù)熱器的低溫段、煙氣余熱鍋爐的省煤器等部位。會與水蒸汽在露點(diǎn)部位冷凝生成稀硫酸，產(chǎn)生露點(diǎn)腐蝕。而露點(diǎn)腐蝕

43、不同與普通的硫酸腐蝕。硫酸和露點(diǎn)腐蝕都生成FeSO4,但在煙灰沉積物的催化作用下與煙氣中的SO2和O2進(jìn)一步反應(yīng)生成Fe2（SO4）3而Fe2（SO4）3對SO2和 SO3的轉(zhuǎn)化有催化作用，當(dāng)PH值低于3時Fe2（SO4）3會與鐵生成,FeSO4,于是形成FeSO4 Fe2（SO4）3 Fe2（SO4）3 FeSO4 的腐蝕循環(huán)。大大加速了腐蝕過程。,第三講 催化設(shè)備的選材 一、選材的一般原則 1、選用金屬材料的一般方法和原則 1）嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)定選用金屬材料。 在世界各國的標(biāo)準(zhǔn)中，對設(shè)備的材料選用都有明確的規(guī)定和要求，必須按具體規(guī)定選用。 2）按化學(xué)成分選用金屬材料。化學(xué)成分是表征材料最基本的

44、數(shù)據(jù)，它是保證材料在后序制造和使用中滿足所需的工藝性能、使用性能的內(nèi)在條件。在國內(nèi)外材料互為代用的過程中，按化學(xué)成分對照是一種基本選材方法。 3）根據(jù)力學(xué)性能選用金屬材料。 裝置的使用年限,是靠材料的力學(xué)性能作保證的，材料的力學(xué)性能包括另部件的使用和制造工藝性能兩個方面。 4）根據(jù)使用條件選用金屬材料和代用材料。 2、鋼制壓力容器選材的一般原則 1）選用的化工壓力容器用鋼材，必須考慮設(shè)備的操作條件（如操作壓力，設(shè)計溫度及介質(zhì)特性）、材料的焊接性能、冷熱加工性能、熱處理性能以及容器的結(jié)構(gòu)等。還要滿足經(jīng)濟(jì)合理性。 2）一般情況下壓力容器所用材料的質(zhì)量和規(guī)格應(yīng)符合國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 3）壓力容器

45、選材應(yīng)考除慮力學(xué)性能外還應(yīng)考慮介質(zhì)的相容性。,4）用于焊接結(jié)構(gòu)的壓力容器主要受壓元件的碳素鋼和低合金鋼，其含碳量不應(yīng)大于0.25。 5）鋼制壓力容器用材料，如鋼板、鍛件、鋼管、螺栓等的力學(xué)性能、彎曲性能和沖擊試驗要求，應(yīng)符合GB150的有關(guān)要求。 3、對耐腐蝕金屬的選用應(yīng)考慮的因素 1）、設(shè)備的工作條件包括： 介質(zhì)情況。a 是氧化性還是還原性；b 濃度的變化情況， 所含雜質(zhì)是減緩腐蝕還是加速腐蝕； c 是氣相還是液相，有無固體顆粒，流速情況； d 介質(zhì)的PH值、電導(dǎo)性； e 腐蝕產(chǎn)物的性質(zhì)等。 溫度情況。 包擴(kuò)平均溫度，溫度變化情況及變化速度。,2）設(shè)備的結(jié)構(gòu)類型。 不同類型的設(shè)備對材料有不同

46、的要求。如泵要求良好的抗磨性和鑄造性能，加熱爐管要求有好的耐腐蝕性和良好的耐熱性。 3）工藝上的特殊要求。如防止催化劑中毒，合成纖維生產(chǎn)要求產(chǎn)品不能污染而旋高級材料等。 4）材料的物理機(jī)械性能。要求材料有一定的強(qiáng)度、塑性、沖擊韌性、良好的冷熱加工性能，還要考慮使用中有無劣化傾向。如臨氫系統(tǒng)旋鉻鉬鋼，但在371593長期操作會產(chǎn)生回火脆性。以及晶間腐蝕等。 5）材料的耐腐蝕性能。 此外還應(yīng)考慮材料供貨狀態(tài)和價格經(jīng)濟(jì)合理性等。,5、化工設(shè)備常用鋼簡介 1）碳素結(jié)構(gòu)鋼。 牌號為Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五個牌號。 其中Q代表鋼的屈服強(qiáng)度，后面的數(shù)字表示鋼的屈服點(diǎn)（Maa）。 另

47、外Q195、 Q275不分質(zhì)量等級， Q215、Q255分A、B兩級。 Q235分A、B、C、D四級。C、D級相當(dāng)于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其他相當(dāng)于普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。 2）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 在GB/T15911994中 有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460、等5個牌號，在GB/T162701996中有Q420、Q460 、Q500、Q550、Q620、Q690等6個牌號。,GB/T1591新舊標(biāo)準(zhǔn)對照,3）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼按冶金質(zhì)量分為優(yōu)質(zhì)鋼S、P含量0.035、高級優(yōu)質(zhì)(后面加A)S、P含量0.030、特級優(yōu)質(zhì)鋼（鋼號后面加E）S、含量0.020、 P含量0.025 按

48、鋼中的含碳量分為低碳鋼，中碳鋼和高碳鋼。 鋼號 10、15、15A、20、20E、25、30、35、40、等 4)合金結(jié)構(gòu)鋼 合金結(jié)構(gòu)鋼的綜合力學(xué)性能優(yōu)于優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。淬透性高，回火穩(wěn)定性好有的還具有耐熱、耐蝕、低溫的性能。 鋼號有40MnB、30Cr、35CrA、35CrMoA、20CrMnMoAlH等。(H表示保證淬透性）,5）不銹鋼 不銹鋼是不銹耐酸鋼的簡稱?？煞譃椴讳P鋼和耐酸鋼兩類。 在空氣中耐腐蝕的鋼叫不銹鋼；在酸、堿、鹽等溶液和其他腐蝕介質(zhì)中耐腐蝕的鋼叫耐酸鋼。 按組織分這類鋼分為奧氏體型、奧氏體鐵素體型、鐵素體型、馬氏體和沉淀硬化型五類。 奧氏體型 牌號為1Cr18Ni9Ti、0C

49、r25Ni20等。主加元素是鉻和鎳。這類鋼的韌性高脆轉(zhuǎn)變溫度低具有良好的耐蝕性和高溫強(qiáng)度，較好的抗氧化性，良好的焊接性能。 鐵素體鋼 牌號00Cr17、0Cr13Al等。主加元素為鉻，不含鎳。通常大于13。 這類鋼具有良好的抗氧化性和耐腐蝕性。以及良好的熱加工和冷加工性能。,奧氏體鐵素體型鋼 這類鋼是在188型奧氏體鋼的基礎(chǔ)上更多的Cr、Mo和Si元素，或降低C的含量制成的。其屈服強(qiáng)度為奧氏體型鋼的兩倍，可焊性好，韌性較高，應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕及焊接熱裂紋傾向較奧氏體鋼小。 牌號0Cr26Ni5Mo2、00Cr18Ni5Mo3Si2等。 馬氏體型鋼主要合金元素是鉻，其含量達(dá)13以上，含碳量較高，

50、熱處理時有相變，可采用熱處理的方法強(qiáng)化。淬透性較高。這種鋼在淬火回火狀態(tài)下使用，有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。 牌號有1Cr13、2Cr13、3Cr13等。,6）耐熱鋼 耐熱鋼是指在高溫下具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和較高的強(qiáng)度的合金鋼。分為抗氧化鋼（耐熱不起皮鋼）和熱強(qiáng)鋼。 抗氧化鋼在高溫下能抵抗氧和其他介質(zhì)的侵蝕，具有一定的強(qiáng)度。提高鋼的抗氧化性的有效方法是在鋼中添加鉻、鋁、硅等合金元素，這些元素的特點(diǎn)是能在高溫下與氧形成致密的氧化膜，并牢固的結(jié)合在鋼的表面，以防止鋼的繼續(xù)被介質(zhì)侵蝕破壞。 熱強(qiáng)鋼在高溫下具有較高的強(qiáng)度、韌性和一定的抗氧化性。提高鋼在高溫下強(qiáng)度、韌性和耐磨性的主要方法是在鋼中加入Cr

51、、Mo、W、Ni，等合金元素并正確施以熱處理工藝。 牌號有12Cr1MoV、2Cr23Ni13、0Cr13Al等。,7）耐蝕合金 耐蝕合金是耐特殊介質(zhì)腐蝕的超級合金。按合金的基本組成元素分為鐵基耐蝕合金和鐵鎳基耐蝕合金。這類合金除了在各種介質(zhì)中具有不同的耐蝕性能外，還具有耐熱性，無磁性耐磨性和高強(qiáng)度等性能。 牌號NS111（Incoloy800)、NS112、NS113、NS142（Incoloy825）、NS312(Inconel600)、NS336(Inconel625)等。 其中Incoloy800 Incoloy825 屬于美國高溫合金。使用溫度最高900，特點(diǎn)是合金在高溫下強(qiáng)度高耐氧

52、化，在各種大氣下耐硫腐蝕，耐內(nèi)部氧化。Inconel600 、Inconel625在650 具有較高的強(qiáng)度，且不易產(chǎn)生氯離子的腐蝕裂紋。,二、流化催化裂化裝置主要設(shè)備的推薦用材 （加工高硫原油重點(diǎn)裝置主要設(shè)備設(shè)計選材導(dǎo)則） SH/T3096-2001 1、加工高硫原油選材應(yīng)考慮的因素 1）在濕硫化氫（H2SH2O）環(huán)境下的受壓元件，不易選用188型奧氏體鋼和標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度大于540PMa的碳鋼或低合金鋼。 2）在濕硫化氫環(huán)境下操作的設(shè)備其焊接接頭經(jīng)焊后熱處理的硬度應(yīng)不大于200HB。 3）當(dāng)燃料中流硫、氮化物含量高時，對工業(yè)爐可能產(chǎn)生煙氣露點(diǎn)腐蝕的爐管，應(yīng)選用抗露點(diǎn)腐蝕的材料。,三、實(shí)際結(jié)構(gòu)的設(shè)

53、計選材（見煉油設(shè)備工程師手冊） 1、沉降器和再生器殼體用材 兩器內(nèi)壁均設(shè)隔熱耐磨襯里，壁溫均降到200以下，個別情況也不超過350 ，允許使用塑性、可焊性好，價格低的碳鋼。 1.1 沉降器殼體用20R或16MnR，再生器有應(yīng)力腐蝕傾向，只能選對應(yīng)力腐蝕不敏感的20R、或抗應(yīng)力腐蝕的16MnR（HIC）鋼，并應(yīng)焊后熱處理，消除殘余應(yīng)力。 1.2沉降器內(nèi)溫度在460500 之間 1）內(nèi)旋系統(tǒng) 旋風(fēng)分離器、內(nèi)集氣室、旋風(fēng)吊掛、翼閥宜用15CrMoR或20R。料腿、拉桿、檢修平臺、導(dǎo)向架、蒸氣環(huán)可用20號或20。,2）汽提段 操作溫度在460500 內(nèi)壁設(shè)隔熱耐磨襯里時殼體用20R或16MnR； 內(nèi)壁

54、無隔熱耐磨襯里時殼體用15CrMoR。 氣提擋板：Q235B或15CrMo。 1.3 再生器內(nèi)構(gòu)件用材 再生器內(nèi)溫度高達(dá)750，短時更高。 1）內(nèi)旋風(fēng)系統(tǒng) 旋風(fēng)分離器 、料腿、拉桿、翼閥、導(dǎo)向架、吊掛、內(nèi)集氣室等均可用0Cr18Ni9或0Cr17Ni12Mo2；吊掛還可以選用Incoloy800. 2)粗旋系統(tǒng) 粗旋分離器、稀相管、導(dǎo)相架、料腿、拉桿等都宜選用0Cr18Ni9。,3）其他內(nèi)構(gòu)件 分布板、支承筒、空氣環(huán)支架、吊架、檢修平臺、溢流管、待生管入口分布器、外取熱氣體返回分布器等均宜選用0Cr18Ni9。 1.4 殼體上的開口用材 1）結(jié)管內(nèi)壁有隔熱耐磨襯里的大開口 沉降器接管法蘭均用20號鋼，螺栓用35CrMoA，螺母用30CrMoA，墊片用齒型復(fù)合墊，1Cr13柔性石墨，襯板Q235A。 再生器接管在內(nèi)襯里中分段，外段接管、法蘭20號鋼；內(nèi)段接管、襯板0Cr18Ni9。 2）接管內(nèi)壁無隔熱耐磨襯里的開口 沉降器接管和法蘭均用20號鋼，螺栓35CrMoA或,25CrMoVA,螺母30CrMoA，墊片齒型