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设备腐蚀及加氢装置的安全设施

2011-03-08   来源:安全文化网    |   浏览:    评论: 0    收藏
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  设备腐蚀

  加氢装置高温、高压、临氢、系统内存在H2SNH3,因此,加氢装置的腐蚀问题也应引起重视,解决加氢装置腐蚀问题的主要方法是合理选材,在使用时加强监视与检测。

  1.高温氢腐蚀

  氢气在常温下对普通碳钢没有腐蚀,但是在高温、高压下则会产生腐蚀,使材料的机械强度和塑性降低。

  高温氢腐蚀的机理为氢气与材料中的碳反应生成甲烷,使材料的机械强度和塑性降低,形成的甲烷在钢材的晶间积聚,使材料产生很大的内应力或产生鼓泡、裂纹。至于在什么条件下产生腐蚀,则根据Nelson曲线确定。

  为避免高温氢腐蚀,加氢装置高温、高压、临氢部分的设备、管线多采用合金钢或不锈钢。

  2.氢脆

  氢原子渗入钢材后,使钢材晶粒中原子结合力降低,造成材料的延展性、韧性下降,这种现象称为氢脆。这种氢脆是可逆的,当氢气从材料中溢出后,材料的力学性能就能恢复。

  氢脆的危害主要出现在加氢装置的停工阶段,装置停工阶段,系统温度、压力下降,氢气在材料中的溶解度下降,由于氢气溢出的速度很慢,这时材料中的氢气处于过饱和状态,当温度冷却到150℃时,大量的过饱和氢气会聚积到材料的缺陷处,如裂纹的前端,引起裂纹扩展。

  所以加氢装置停工时降温、降压的速度应进行适当的控制,进行脱氢处理。

  3.高温H2S腐蚀

  高温H2S腐蚀主要发生在反应系统高温部分,高温H2S腐蚀表现为与H2共同作用,氢气的存在加强了H2S的腐蚀作用,同时,H2S的存在也加强了氢气的腐蚀作用。该种腐蚀的防治方法是选择抗H2S腐蚀材质。

  4.湿H2S的腐蚀

  湿H2S的腐蚀是指温度较低并且含水部位的H2S腐蚀,包括高压空冷、高压分离器、脱丁烷塔塔顶系统、脱硫系统等部分。

  湿H2S的腐蚀形态主要有:电化学腐蚀引起的表面腐蚀;H2S腐蚀过程中,产生氢原子引起的氢脆、氢裂;硫化氢引起的应力腐蚀破裂。

  该种腐蚀的防止方法为:H2S浓度不高时,使用普通碳素钢,适当加大腐蚀裕度,在设备制造及施工中进行消除应力处理;当H2S浓度较高时,选用抗H2S腐蚀材料,或对设备内壁进行内喷涂处理。

  加氢装置的安全设施

  1.设备平面布置

  加氢装置火灾危险性属于甲类,设备平面布置按《石油化工企业设计防火规范》(GB 50160--92)中的要求进行布置。同类设备集中布置。

  2.消防设施

  加氢装置内设有环行消防道路,以利于发生事故时消防车进出。装置内设有环行消防水管网,装置内设有多处消防蒸汽服务站,装置内设置有一定数量的干粉式灭火器。

  3.防火、防爆

  加氢装置内的介质多为易燃、易爆介质,加氢装置内的电器、仪表设备均选用防爆型设备,管道、设备上安装防静电接地设施,要求接地电阻不大于4Ω。

  4。加热炉安全设施

  加热炉周围设有蒸汽消防汽幕,加热炉炉堂内设有灭火蒸汽人口。

  5。可燃气体报警器

  在可能发生可燃性气体泄漏的位置,安装可燃气体报警器。

  6.气防用品

  由于加氢装置内有H2S等有毒气体,所以车间配备有防毒面具、正压式呼吸器等气防用品。

  7.安全阀

  按设计要求,凡需要安装安全阀的部位均安装有安全阀,而且按有关安全要求为双安全阀。

  (五)紧急放空联锁系统

  加氢装置的危险性较大,加氢反应为强放热反应,如控制不好,反应温度会迅速上升,反应温度升高后,会进一步加剧加氢裂化反应,使反应器温度在很短时间内上升很高,也就是发生“飞温”,以至烧毁催化剂和反应器。为避免“飞温”事故发生,加氢装置设有紧急放空联锁系统,系统降压速度为0.7MPa/min或2.1MPa/min。

  1.紧急放空系统的联锁条件

  ①循环氢压缩机停运联锁。②循环氢压机人口分液罐高液位联锁。③由于系统较大泄漏、反应温度失控等原因,手动联锁。

  2.紧急放空系统的联锁动作

  ①紧急放空阀打开,反应系统泄压。②反应进料泵停机。③新氢压缩机停机。④反应加热炉灭火

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