1、1.總則1.0.1 本導則給出了以高含硫原油為原料的重點煉油裝置的主要管道設計選材的指導性要求。鑒于原油中腐蝕介質的活性組分、操作工藝、介質的溫度、壓力、流速、流態等的多變性，很難給出其選材依據的精確數據，故只能給出指導性的規定。1.0.2 這里所指的重點煉油裝置是指以高含硫原油為原料的一次加工裝置和以一次加工裝置富含硫化物的產品（或餾出物）為主要原料的二次加工裝置、深度加工裝置及其輔助生產裝置，包括蒸餾、流化催化裂化、延遲焦化、加氫精制、加氫裂化、氣體脫硫等裝置。1.0.3 根據國內外的裝置運行經驗，裝置操作的安全性除與選材有關外，還與工藝防腐、生產管理、操作水平、現場腐蝕監測水平等有直接關

2、系，本導則強調了這些方面的要求。1.0.4 執行本導則應具體問題具體分析，不能生搬硬套。應結合具體裝置的工藝流程以及原料含硫、含酸情況，有條件的話，可結合已有裝置生產中的腐蝕狀況，綜合考慮選材。3選材原則3.2 濕酸性腐蝕環境下的選材濕酸性腐蝕環境是指以硫化氫為主要腐蝕介質、同時含有氯化氫或/和氫氰酸、二氧化碳、氨、胺、緩蝕劑等其它介質的電化學腐蝕環境。在這樣的腐蝕環境中，由于介質組合的多樣性及各介質的含量不同、環境的溫度變化等因素，使得這樣的濕酸性腐蝕環境對金屬材料產生的腐蝕性也各不相同，因此構成了設計選材的復雜性。本導則結合給定的幾套裝置，提出了幾種典型的濕酸性腐蝕環境，它基本上涵蓋蓋了常

3、見的一些濕酸性腐蝕環境。3.2.1 “H2S+H2O”腐蝕環境1，腐蝕特點1）腐蝕形態：對碳鋼主要主要表現為均勻腐蝕、氫鼓包(HB)、硫化物應力腐蝕開裂(SSCC)、氫致開裂(HIC)或/和應力誘導氫致開裂（SOHIC）。2）影響因素：a，液相中H2S的濃度。較高的硫化氫濃度或分壓，會產生較大的均勻腐蝕速率，同時增加氫通量，從而增加HB、HIC或/和SOHIC的敏感性，也增加SSCC的敏感性；b，溶液的pH值。溶液呈中性時，均勻腐蝕速率最低，HB、SSCC、HIC或/和SOHIC的敏感性也較低。溶液呈酸性時，均勻腐蝕最大，SSCC、HB、HIC、SOHIC的敏感性也較高。溶液呈堿性時，均勻腐蝕

4、速率相對于中性時為高，但低于酸性情況，而此時SSCC、HB、HIC、SOHIC的敏感性則隨堿性介質的不同而變化，甚至發生腐蝕型式的變化；c，介質的溫度。溫度升高，均勻腐蝕速率升高，HB、HIC或/和SOHIC的敏感性也增加，但SSCC的敏感性下降。SSCC發生在常溫下的幾率最大，而在65以上則較少發生；d，材料的硬度及焊后熱處理。如果材料的硬度尤其是焊縫及其熱影響區的硬度較高，或焊后不進行熱處理，易引起SSCC發生；e，管道組成件的表面質量。管道組成件表面如果存在尖銳的不連續缺陷，會成為裂紋源，從而增加SSCC的危險性；f，材料的強度。材料的強度及碳當量越高，越容易產生SSCC、HIC或/和S

5、OHIC；g，材料本身的P、S含量。材料中的含硫、含磷量越高，越容易產生HIC或/和SOHIC。2，本條內容中有關H2S分壓的界定條件參見壓力容器安全監察規程中的條文說明。3，碳鋼抗SSCC要求a, 鋼材的標準抗拉強度下限不大于540MPa，碳當量不大于0.42；b, 一般情況下，焊縫及其熱影響區的硬度不宜超過200HB，且不宜超過母材硬度值的120%；必要時，或者環境條件苛刻時，應進行焊后消除應力熱處理；c, 母材和焊縫表面不得有深度大于0.5mm的尖銳缺陷存在。4，“抗HIC碳鋼”的特點： 其特點是鋼中的硫、磷含量較低，或使鋼中偏析的硫化物呈球狀；控制鋼中的碳當量；鋼管或鋼板經抗HIC腐蝕

6、試驗評定。一般情況下，國外比較認同的抗HIC碳鋼應達到下列指標：a, 母材中雜質硫的含量應不大于0.002%wt；b, 母材中雜質磷的含量應不大于0.01%wt；c, 符合NACE TM0284“壓力容器及管道鋼抗氫致開裂的評定”準則規定的裂紋率要求；d, 鋼的最低標準抗拉強度應不大于540MPa，碳當量應不大于0.42；e, 應以正火組織狀態供貨，焊后應進行消除應力熱處理；f, 母材、焊縫及其熱影響區的硬度不宜超過200HB。3.2.2 “H2S+HCl+H2O”腐蝕環境當濕硫化氫腐蝕環境中同時含有氯化氫時，對碳鋼主要呈全面腐蝕，有時也伴隨著HB、SSCC、HIC或/和SOHIC發生，這主要

7、取決于溶液中氯化氫和硫化氫的相對含量及加注緩蝕劑的影響。當硫化氫含量較高而氯化氫含量較低時，其腐蝕基本上同H2SH2O型，只不過此時的均勻腐蝕速率較大。當氯化氫含量較高而硫化氫含量較低時，均勻腐蝕速率會很大而成為主要腐蝕破壞型式，而此時HB、SSCC、HIC或/和SOHIC則成為非主要矛盾。為解決H2SHClH2O型腐蝕環境的高腐蝕速率問題，往往會加注緩蝕劑。緩蝕劑尤其是成膜緩蝕劑會減少進入金屬的氫通量，故實際生產中較少發生HB、SSCC、HIC或/和SOHIC。3.2.2.2 該腐蝕環境常見于常減壓蒸餾裝置三塔塔頂冷凝器之前的管道，有時也出現在加氫、重整分餾塔塔頂管道。“三注”之后管道可選用

8、碳鋼，“三注”之前氣相段有可能出現凝液，此處管道可考慮高材質。但有時往往因為這些部位的溫度較高，流速較大，因此實際的腐蝕較輕，工程上也常常采用一般碳鋼材料，而不一定非得采用高材質。3.2.2.3 該腐蝕環境常見于常減壓蒸餾裝置三塔塔頂揮發線冷凝之后的管道系統等。在有氯化氫存在的環境下，尤其是當氯化氫濃度大于60PPm時，對材料將表現出來較強的均勻腐蝕，為此工程上常常采用一些工藝防腐措施（尤其是防腐劑的應用），這些措施往往可有效的防止SSCC/HIC的發生，因此，這里有時可不再按3.2.1條根據濕硫化氫的含量去選擇抗SSCC鋼或抗HIC鋼，而是選用一般碳鋼或直接選用高等耐蝕材料。但當介質中的氯化

9、氫濃度較低且不采取其他工藝措施時應按3.2.2.1款選材。3.2.3“H2S+HCN+H2O”腐蝕環境氫氰酸是易引起SSCC和HIC的腐蝕介質，故濕硫化氫酸性環境下有氫氰酸存在時，碳鋼材料如果不進行焊后熱處理，均屬SSCC高發生工況，API581和HG壓力容器技術監察規程均給出了這樣的結論。一般情況下，氫氰根離子的存在有兩個作用：其一是它能溶解硫化氫反應生成的FeS保護膜，從而加速硫化氫的腐蝕，且產生有利于氫原子向鋼中滲透的表面，從而增加氫通量，即增加HB、SSCC、HIC或/和SOHIC的敏感性；其二是它能除掉某些溶液中的緩蝕劑，從而進一步加劇腐蝕。總的來說，隨著氫氰根離子的增加，均勻腐蝕、

10、局部腐蝕和應力腐蝕的敏感性都將增加。API581同時給出，只有材料的硫含量小于0.002%時，才是HIC的低敏感條件，故實際上當氫氰酸含量較大時（大于20mg/g時），抗HIC材料的選擇就成為必然和唯一。3.2.3.4 這樣的腐蝕環境往往出現在催化裝置的分餾塔頂。由于采用原料的多樣性，該腐蝕環境表現出來的腐蝕性差別較大，因此工程上常采用“注氨/胺”或/和“注水”的方法來減少腐蝕。3.2.4 “H2S+RNH2+H2O”腐蝕環境3.2.4.1當濕硫化氫腐蝕環境中同時含有乙醇胺并以乙醇胺為脫硫劑時，乙醇胺對緩解均勻腐蝕及HB、SSCC、HIC或/和SOHIC的發生均比較有利，因為這樣可以減少硫化氫

11、（和二氧化碳）的游離量。但胺的存在增加了ASCC的敏感性。3.2.4.2此環境下，3.2.1.2條的規定已不適用，因為此時介質中的大部分硫化氫已被乙醇胺所吸附，只有一些游離的硫化氫產生腐蝕作用，因此介質中總硫化氫含量不宜再作為判斷腐蝕苛刻程度的參數。3.2.5 “H2S+CO2+RNH2+H2O”腐蝕環境3.2.4和3.2.5條規定基本上都是針對脫硫裝置而提出的，但前者適用于加氫等裝置的脫硫，而后者適用于全廠性的脫硫裝置，即介質中含有二氧化碳。二氧化碳的存在常增加對金屬材料的均勻腐蝕，尤其在溫度較高、流速較大的情況下，會顯著增加材料的均勻腐蝕速率。不同的全廠性脫硫裝置，其原料中的硫化氫和二氧化

12、碳含量各不相同。當介質中的硫化氫較高時（如大于1.5%，并稱之為脫硫型脫硫裝置，反之稱為脫二氧化碳裝置），硫化氫會對二氧化碳的腐蝕起抑制作用。本導則是針對高含硫原油進行規定的，故這里僅對脫硫型脫硫裝置的情況進行規定。3.3 高溫硫、高溫硫化物環境下的選材3.3.1在選用碳鋼奧氏體不銹鋼復合材料時，應對下列問題進行確認：1 應有良好的復合工藝和可靠的復合質量；2 應有完善可靠的焊接規范；3 應有完全配套且與管子具有同等質量的其它管道元件（如彎頭、三通、異徑管、法蘭等）的供應能力；4 應確認儀表管嘴、放空排凝等細微結構處能得到完善的處理，使其不低于主材的抗腐蝕能力。3.3.2 例如常減壓蒸餾裝置轉

13、油線高速段，因考慮沖蝕等方面的因素，常選用00Cr17Ni14Mo2等耐沖刷腐蝕材質。3.4 高溫硫化物和環烷酸共同存在環境下的選材3.4.13.4.2 由于沒有公開發表的權威性的高溫硫化物/環烷酸腐蝕速率數據及圖表可查，本導則僅根據國內外有關煉油裝置的實際選材經驗給出了指導性規定。在此環境下，由于環烷酸與金屬發生反應而生成的腐蝕產物能溶于油品中，因此金屬的腐蝕界面上不易形成保護膜，而流動的介質會不斷形成更新鮮的腐蝕界面，使得腐蝕速率增加。因此，流速較大的部位或渦流區，其腐蝕速率明顯增加。設計選材時應關注該腐蝕環境的這個特點。3.5 高溫氫氣和硫化氫共同存在環境下的選材3.5.3 當選用奧氏體

14、不銹鋼時，應采用穩定型奧氏體不銹鋼，必要時還應設置充氮保護設施或設置堿洗系統。4重點裝置主要管道選材1 對于推薦用材欄中列出兩種及兩種以上材料的情況，當選用低材質腐蝕速率>0.25mm/a時，可通過綜合經濟核算考慮是否選用其中的高等級材料。 2 不同的加工工藝流程，其典型管道腐蝕情況也可能發生變化，因此， 在 裝置選材設計時，應以實際流程為準，并比照本導則的有關規定進行。40.1 加工高硫低酸原油蒸餾裝置主要管道推薦用材 當可預見轉油線高速段彎頭沖刷腐蝕比較嚴重時，彎頭材質可選用0Cr18Ni9（304）材料，但此時應注意異種鋼焊接帶來的其它問題。40.2 加工高硫高酸原油蒸餾裝置主要管

15、道推薦用材 加工高硫高酸原油常減壓裝置的管道選材應充分考慮介質流速與溫度的組合對腐蝕速率的影響。40.3流化催化裂化裝置主要管道推薦用材1 原料油進裝置之前，有的進行了部分脫硫，有的不進行脫硫，有的進行完全脫硫。而完全脫硫已超出本導則的適用范圍，所以這里只討論不脫硫和部分脫硫工藝對管道選材的影響。2 本裝置原料系統材料選用系指低溫進料工藝的推薦選材，即原料油不經過加熱爐加熱而是通過換熱器提高溫度后直接進料，介質溫度一般不會超過250，所以一般不考慮高溫條件對原料油管線的影響。40.4延遲焦化裝置主要管道推薦用材 一般情況下，該裝置進料為減壓渣油，其含硫量較高，一些不易分解的硫化物（如噻吩等）在高溫下可部分分解為活性硫，作為溫度較高的二次加工裝置，其設備、管道的硫腐蝕更為嚴重。另外，由于延遲焦化裝置自身生產特點，進出焦炭塔的部分管道將承受交變載荷，這樣的載荷雖然不直接影響管道材質的選用，但對管道元件的型式及壁厚等將會產生影響。40.5加氫精制裝置主要管道推薦用材1 采用爐前混氫工藝的此類裝置，混氫前溫度一般較低，可選用碳鋼材質。混氫后經換熱溫度逐漸升高，此時可根據實際的操作條件、氫分壓、硫化氫含量等，依據附錄C分別選用1Cr-0.5Mo、1.25Cr-0.5Mo、2.25Cr-1Mo、0Cr18Ni10Ti材質。