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关键词 | 炼化装置  开工  损伤  防护措施

炼化装置开、停工过程程序复杂、不安全因素多、危险性大，且开、停工及检修作业过程中不仅安全、环保面临巨作不当或生产条件的变化造成设备腐蚀或损伤。近年来在环保要求日趋严格的形势下，炼化企业装置开、停工均要求实施密闭吹扫、密闭排放，新的开、停工管理要求不仅增加了炼化装置开、停工作业工序，延长了装置开、停工及检修作业时间，而且因吹扫污油等介质须集中退回塔器等设备的管理要求，导致炼化装置开、停工期间发生设备损伤的风险进一步提升。

一、炼化装置开停工期间典型设备损伤类型

初步统计发现，炼化装置开、停工过程中最容易出现的设备损伤类型，主要包括以下三类：

（1）加工含硫油品炼化装置停工期间发生硫化亚铁自燃造成的设备损伤；

（2）奥氏体不锈钢设备及管道、管件的连多硫酸应力腐蚀开裂；

（3）加氢装置开工预硫化阶段碳钢高压空冷器的湿硫化氢应力腐蚀开裂。

诚然，除了以上三种主要设备损伤类型外，炼化装置开停工期间还有其它一些类型的损伤存在，如开、停工操作不当造成加氢反应器损伤、清洗过程产生的腐蚀性介质积液造成设备损伤、蒸汽吹扫过程水击导致管路剧烈震动脱落或法兰密封垫片撕裂损伤等，这些也都应加以关注。

二、炼化装置开、停工阶段设备防护对策建议

1、预防硫化亚铁自燃的防护建议

为预防炼化装置停工期间的硫化亚铁自燃事故发生，现有的技术手段主要包括：隔离法、和清洗钝化法。隔离法一般采用氮气或水封等技术手段防止硫化亚铁与空气中的氧气接触，该方法适用于炼化装置停工后的在线保护，但检修实践表明隔离法很难完全有效防止硫化亚铁自燃事件的发生。

因此，炼化装置停工期间建议对涉硫部位采取清洗钝化法，于装置停工前对经分析存在硫化亚铁自燃风险的设备和部位，建立循环清洗回路采用高效硫化亚铁清洗钝化剂进行循环清洗。尤其对于大型规整填料塔（例如全规整填料的减压塔）和硫化亚铁较集中的设备（例如硫化汽提塔、酸性气分液罐等），应经严格测算，保证清洗钝化剂的循环流量满足设备钝化清洗的要求。对于有特殊要求，不便采用钝化清洗的涉硫设备和部位，应加盲板与其他系统完全隔离，同时通入蒸汽（氮气）、注满水或持续水喷淋，使其与空气隔绝或保持足够的湿度。

2、预防奥氏体不锈钢设备连多硫酸应力腐蚀开裂的防护建议

炼化装置停工过程中，对于奥氏体不锈钢设备连多硫酸应力腐蚀开裂的预防，通常从避免连多硫酸生成环境入手。具体操作可参照NACE SP0170中的相关要求，尽可能避免检修期间连多硫酸的生成，主要要点如下：

（1）对于检修时不需要打开的设备严加防护，防止外界的氧和水分等有害物质进入系统，如将不必检修的换热器、炉管、容器、反应器、管道等设备加盲板盲死并充氮保护。所充氮气通常选择干燥不含氧的氮气（注意：商品氮气中含有1000μL/L的氧气）对设备进行除氧，如果环境中含有水或氧气时，需要向吹扫氮气中加入5000μL/L的氨，并确保氨不会对催化剂产生影响；

（2）在系统通风前，对敞口的奥氏体不锈钢设备、部件需进行表面碱洗。碱洗液通常可采用质量分数约为2%的Na2CO3溶液，也可以使用质量分数5%的Na₂CO₃+NaHCO₃溶液，但是不推荐使用K₂CO₃，不得使用NaOH等苛性碱。临氢设备系统中，通常需进行表面清洗的设备和部位包括：反应加热炉炉管外壁，反应器分布器、积垢篮等内件以及热电偶、冷氢管及相关法兰口等；

（3）对于奥氏体不锈钢材质的高压换热器，因检修过程中需对管束进行清洗操作无法充氮防护且受空间限制无法进行表面碱洗，应在装置停工后采用配置好的碱洗溶液建立循环回路对高压换热器管、壳程分别进行循环清洗，并在循环清洗结束后于低点排净残液，用除盐水进行置换清洗，再用氮气或工业风吹干。

3、加氢装置预硫化阶段预防碳钢高压空冷开裂的防护建议

造成加氢装置预硫化阶段发生的高压空冷器开裂的根本原因是高压空冷器制造过程中焊接材料选用不当、焊接冷却速度较快，形成淬硬组织，造成管接头焊缝及热影响区硬度过高，增加了其湿硫化氢应力腐蚀开裂的敏感性。

因此对于碳钢材质的加氢高压空冷制造阶段应当明确管接头焊材选用、采用合理焊接工艺、进行焊前预热及焊后消应力处理等技术要求，从根本上避免预硫化阶段管接头湿硫化氢应力腐蚀开裂的发生。对于已投用的空冷器，则可从检修及开工操作方面采取如下措施，尽可能降低开裂风险：

（1）由于H₂S与钢铁反应，可在高压空冷器内表面形成一层黑色硫化亚铁膜，这层膜可降低设备对硫化物应力腐蚀开裂的敏感性。如在停工检修中，使空冷器内表面接触空气、或采用硫化亚铁除臭钝化等工艺，则会破坏原来生成的硫化亚铁保护膜。因此对于加氢装置检修停用的空冷器建议采用不含氧气的氮气密封保护，同时除非确有必要不建议对高压空冷器管束内部进行硫化亚铁清洗钝化处理；

（2）有研究表明在20～40℃范围内，碳钢和低合金钢对硫化物应力腐蚀开裂敏感性最大。因此为降低预硫化阶段碳钢高压空冷管束对硫化物应力腐蚀开裂的敏感性，建议预硫化操作时，控制空冷器出口最低温度不低于45℃；

（3）在预硫化操作时在满足硫化工艺要求的情况下，尽可能降低循环氢中H2S浓度和减少预硫化时间，减少碳钢高压空冷器发生开裂泄漏的风险，建议预硫化阶段控制循环氢中H₂S浓度不大于1.5%（V）。

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