文档介绍：液化石油气储罐腐蚀环境分析及管理
液化石油气储罐腐蚀环境分析及管理
摘要:介绍了目前液化气站储罐的运行腐蚀环境,分析腐蚀介质对储罐腐蚀类型及其机理,从储罐日常运行管理、防腐管理等方面提出了现实可行的管理方法,从而防止长期运行中储罐储存中可能的腐蚀介质对储罐带来的安全影响。
关键词:腐蚀环境硫化氢应力腐蚀机理防腐
在天然气普及的年代,液化石油气作为一种较为清洁的能源仍广泛用于乡镇居民的生活中。液化石油气储罐作为存储液化石油气等液化烃的重要储存设备,在液化气站中应用广泛。由于储存介质液化烃火灾危害性属于甲A类别,事故后果及危害十分严重,故一直受到国家各相关监督部门和各行业的高度重视。
一、储罐运行环境
九家湾液化气站储罐数量虽不多,但是在不同年代分两批次建成,存储的液化烃的质量和组成经历了不同时期,对储罐全性影响各有表现。储罐安全性主要是指不应发生爆破、脆性断裂,以及产生裂纹等缺陷而导致的低应力或低周疲劳破坏,能够长期周期安全运行的性能。

罐区储存的液化烃主要是炼油装置如加氢裂化、连续重整装置、MTBE装置、蒸馏装置、催化裂化、延迟焦化等装置在加工炼制过程中产生的液化石油气。这些液化石油气(LPG)经过精制(脱H2S、脱硫醇)后,再经气体分离满足生产需要而剩余部分作为中转或最终出厂产品由汽车罐车运输至储罐区常温储存。其主要成份是C3、C4轻烃类及其混合物,如丙烷、丙烯、异丁烷异丁烯、未反应碳四、及其混合物等液化石油气。随着我国加工进口原油含硫量越来越高,加工过程中产生的对设备有腐蚀物的产物含量越来越多,这给设备腐蚀管理带来了挑战。虽然进入储罐区储存的液化烃经过脱硫精制,但是由于各种原因不可避免的存在一定的诸如硫化物之类的有害腐蚀介质,因此加强对来料的腐蚀物分析和检测十分必要。

一般的,进入罐区的液化石油气仅作为中转暂时储存,不定时间后运送至各使用网点,可不做任何分析;但不同油田生产的气体组分有别,杂质含量也不同,则需进行必要的分析。表1为2012年度具有代表性液化石油气储罐内总硫试验分析情况。从表中,可以看到液化气(燃料用气)总硫(活性+非活性硫)含量有超标现象。
表Ⅰ 2012年代表性储罐运行期间介质分析情况统计
由储罐内液化气分析中可知,有硫化物的存在,如二硫化物、H2S等。从行业历史来看,硫化物对球罐可能产生应力腐蚀破坏或开裂,值得引起管理者的从选材、制造、运行管理等方面的高度重视。
从储罐及其他液化气储存设备,如球罐的事故报道或记载来看,引起该事故主要因素是一定条件下硫化物应力腐蚀所产生的。储罐在低温条件下硫化物的腐蚀,一般狭隘来讲主要表现为化学腐蚀及低温湿硫化物应力腐蚀(SSC)。从储存介质质量分析结果统计来看,正常情况下化学腐蚀影响可以看作不是影响液化烃储罐安全运行的主要因素,但不能忽视存在硫化物的应力腐蚀的威胁。
二、硫化物应力腐蚀(SSC)
应力腐蚀(SCC)是指金属或合金在腐蚀介质和拉应力的协同作用下引起金属或合金的破裂现象。条件是必须有金属应力(特别是拉伸应力)和腐蚀介质的特定组合,才会发生应力腐蚀断裂,即持续拉伸应力和化学侵蚀共同作用使金属部件产生裂纹并使其扩展。储罐中介质可能存在硫化氢和游离水(或露点凝结水)、碳钢及低碳钢合金钢球罐材料