設(shè)備腐蝕
加氫裝置高溫、高壓、臨氫、系統(tǒng)內(nèi)存在H2S、NH3,因此,加氫裝置的腐蝕問題也應(yīng)引起重視,解決加氫裝置腐蝕問題的主要方法是合理選材,在使用時(shí)加強(qiáng)監(jiān)視與檢測(cè)。
1.高溫氫腐蝕
氫氣在常溫下對(duì)普通碳鋼沒有腐蝕,但是在高溫、高壓下則會(huì)產(chǎn)生腐蝕,使材料的機(jī)械強(qiáng)度和塑性降低。
高溫氫腐蝕的機(jī)理為氫氣與材料中的碳反應(yīng)生成甲烷,使材料的機(jī)械強(qiáng)度和塑性降低,形成的甲烷在鋼材的晶間積聚,使材料產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力或產(chǎn)生鼓泡、裂紋。至于在什么條件下產(chǎn)生腐蝕,則根據(jù)Nelson曲線確定。
為避免高溫氫腐蝕,加氫裝置高溫、高壓、臨氫部分的設(shè)備、管線多采用合金鋼或不銹鋼。
2.氫脆
氫原子滲入鋼材后,使鋼材晶粒中原子結(jié)合力降低,造成材料的延展性、韌性下降,這種現(xiàn)象稱為氫脆。這種氫脆是可逆的,當(dāng)氫氣從材料中溢出后,材料的力學(xué)性能就能恢復(fù)。
氫脆的危害主要出現(xiàn)在加氫裝置的停工階段,裝置停工階段,系統(tǒng)溫度、壓力下降,氫氣在材料中的溶解度下降,由于氫氣溢出的速度很慢,這時(shí)材料中的氫氣處于過飽和狀態(tài),當(dāng)溫度冷卻到150℃時(shí),大量的過飽和氫氣會(huì)聚積到材料的缺陷處,如裂紋的前端,引起裂紋擴(kuò)展。
所以加氫裝置停工時(shí)降溫、降壓的速度應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂疲M(jìn)行脫氫處理。
3.高溫H2S腐蝕
高溫H2S腐蝕主要發(fā)生在反應(yīng)系統(tǒng)高溫部分,高溫H2S腐蝕表現(xiàn)為與H2共同作用,氫氣的存在加強(qiáng)了H2S的腐蝕作用,同時(shí),H2S的存在也加強(qiáng)了氫氣的腐蝕作用。該種腐蝕的防治方法是選擇抗H2S腐蝕材質(zhì)。
4.濕H2S的腐蝕
濕H2S的腐蝕是指溫度較低并且含水部位的H2S腐蝕,包括高壓空冷、高壓分離器、脫丁烷塔塔頂系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)等部分。
濕H2S的腐蝕形態(tài)主要有:電化學(xué)腐蝕引起的表面腐蝕;H2S腐蝕過程中,產(chǎn)生氫原子引起的氫脆、氫裂;硫化氫引起的應(yīng)力腐蝕破裂。
該種腐蝕的防止方法為:H2S濃度不高時(shí),使用普通碳素鋼,適當(dāng)加大腐蝕裕度,在設(shè)備制造及施工中進(jìn)行消除應(yīng)力處理;當(dāng)H2S濃度較高時(shí),選用抗H2S腐蝕材料,或?qū)υO(shè)備內(nèi)壁進(jìn)行內(nèi)噴涂處理。
加氫裝置的安全設(shè)施
1.設(shè)備平面布置
加氫裝置火災(zāi)危險(xiǎn)性屬于甲類,設(shè)備平面布置按《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50160--92)中的要求進(jìn)行布置。同類設(shè)備集中布置。
2.消防設(shè)施
加氫裝置內(nèi)設(shè)有環(huán)行消防道路,以利于發(fā)生事故時(shí)消防車進(jìn)出。裝置內(nèi)設(shè)有環(huán)行消防水管網(wǎng),裝置內(nèi)設(shè)有多處消防蒸汽服務(wù)站,裝置內(nèi)設(shè)置有一定數(shù)量的干粉式滅火器。
3.防火、防爆
加氫裝置內(nèi)的介質(zhì)多為易燃、易爆介質(zhì),加氫裝置內(nèi)的電器、儀表設(shè)備均選用防爆型設(shè)備,管道、設(shè)備上安裝防靜電接地設(shè)施,要求接地電阻不大于4Ω。
4。加熱爐安全設(shè)施
加熱爐周圍設(shè)有蒸汽消防汽幕,加熱爐爐堂內(nèi)設(shè)有滅火蒸汽人口。
5。可燃?xì)怏w報(bào)警器
在可能發(fā)生可燃性氣體泄漏的位置,安裝可燃?xì)怏w報(bào)警器。
6.氣防用品
由于加氫裝置內(nèi)有H2S等有毒氣體,所以車間配備有防毒面具、正壓式呼吸器等氣防用品。
7.安全閥
按設(shè)計(jì)要求,凡需要安裝安全閥的部位均安裝有安全閥,而且按有關(guān)安全要求為雙安全閥。
(五)緊急放空聯(lián)鎖系統(tǒng)
加氫裝置的危險(xiǎn)性較大,加氫反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng),如控制不好,反應(yīng)溫度會(huì)迅速上升,反應(yīng)溫度升高后,會(huì)進(jìn)一步加劇加氫裂化反應(yīng),使反應(yīng)器溫度在很短時(shí)間內(nèi)上升很高,也就是發(fā)生“飛溫”,以至燒毀催化劑和反應(yīng)器。為避免“飛溫”事故發(fā)生,加氫裝置設(shè)有緊急放空聯(lián)鎖系統(tǒng),系統(tǒng)降壓速度為0.7MPa/min或2.1MPa/min。
1.緊急放空系統(tǒng)的聯(lián)鎖條件
①循環(huán)氫壓縮機(jī)停運(yùn)聯(lián)鎖。②循環(huán)氫壓機(jī)人口分液罐高液位聯(lián)鎖。③由于系統(tǒng)較大泄漏、反應(yīng)溫度失控等原因,手動(dòng)聯(lián)鎖。
2.緊急放空系統(tǒng)的聯(lián)鎖動(dòng)作
①緊急放空閥打開,反應(yīng)系統(tǒng)泄壓。②反應(yīng)進(jìn)料泵停機(jī)。③新氫壓縮機(jī)停機(jī)。④反應(yīng)加熱爐滅火
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