2.高溫H2+H2S腐蝕
【定義】高溫H2+H2S腐蝕是指金屬在高溫(204℃，也有說300～420℃)、H2和H2S環(huán)境下發(fā)生的腐蝕破壞現(xiàn)象。
【腐蝕部位】高溫H2+H2S腐蝕部位主要發(fā)生在混氫以后的反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)備上如：加氫反應(yīng)器、反應(yīng)流出物高壓換熱器、反應(yīng)爐爐管、熱高分及相應(yīng)的工藝管線。腐蝕形態(tài)為H2S對鋼的化學(xué)腐蝕，表現(xiàn)為均勻腐蝕、氫脆和氫腐蝕。
【腐蝕因素】在加氫過程中，氫也是造成設(shè)備腐蝕的一個(gè)因素。它不僅能直接腐蝕金屬，還對高溫H2S起一種促進(jìn)作用。影響因素有：
■濃度：H2S濃度在1%(體積)以下時(shí)，隨著濃度的增加而增加，腐蝕速率急劇增加，當(dāng)濃度超過1%(體積)時(shí)腐蝕速率基本不變。
■溫度：在315-480℃時(shí)，隨著溫度增加，腐蝕率相應(yīng)增加，而且，溫度每增加50℃，腐蝕速率大約增加2倍。
■時(shí)間：腐蝕率隨著時(shí)間的增長而下降，一般裝置開工5000h內(nèi)，腐蝕速率最高。在以后時(shí)間內(nèi)腐蝕速率減小2-10倍。
■壓力：在高溫H2S+H2腐蝕中，壓力高低對腐蝕速率沒有影響，而在單純高溫氫氣中，壓力對腐蝕有很大影響。
【防護(hù)措施】高溫H2S+H2引起的是均勻腐蝕。要嚴(yán)格按照Couper曲線估算材料的腐蝕速率，合理設(shè)計(jì)選材。一般在250℃以下時(shí)，可以選用碳鋼;溫度超過250℃使用鉻鉬鋼(僅有H2存在)及或奧氏體不銹鋼(抗H2+H2S腐蝕)。
3、連多硫酸腐蝕
【腐蝕部位】奧氏體不銹鋼設(shè)備(如反應(yīng)器堆焊層、爐管、奧氏體不銹鋼空冷、換熱器等)。
【防護(hù)措施】選用超低碳或穩(wěn)定型的奧氏體不銹鋼;制造上要盡量消除或減輕由于冷加工和焊接引起的殘余應(yīng)力，并注意加工成不形成應(yīng)力集中或應(yīng)力集中盡可能小的結(jié)構(gòu);氮?dú)獗Ｗo(hù)，保持設(shè)備溫度在150℃左右，中和清洗。
4、Cr-Mo鋼的回火脆性
【定義】在325~575℃溫度范圍內(nèi)長時(shí)間保持或從此溫度范圍緩慢地冷卻時(shí)，其材料的破壞韌性就引起劣化的現(xiàn)象。這是由于鋼中的微量雜質(zhì)元素和合金元素向原奧氏體晶界偏析，使晶界凝集力下降所至。材料一旦發(fā)生回火脆化，其轉(zhuǎn)變溫度就向高溫側(cè)遷移。
【腐蝕部位】使用Cr-Mo鋼的部位，主要發(fā)生在2.25Cr-1Mo和3Cr-1Mo材質(zhì)設(shè)備上(如反應(yīng)器、高壓換熱器、熱高分等)。
【主要防護(hù)措施】
■嚴(yán)格控制回火脆性系數(shù)(J-系數(shù)和(X)系數(shù))的大小(J=(Si+Mn)×(P+Sn)×104;(X)=(10P+5Sb+4Sn+As)×10-2)。
■通過階梯冷卻試驗(yàn)控制材料的回火脆化度vTr54 +3△vTr54 ≤ 0℃。
■采用熱態(tài)型的開停工方案(先升溫后升壓，先降壓后降溫)。
5、高溫硫腐蝕
【定義】在加氫裂化裝置中高溫S腐蝕是由原料中所含的硫化物(主要是H2S和單質(zhì)S)在240～260℃以上時(shí)與金屬發(fā)生反應(yīng)而使金屬性能產(chǎn)生破壞的現(xiàn)象。
【腐蝕部位】所引起的是均勻腐蝕，主要出現(xiàn)在混氫前的原料油系統(tǒng)和分餾系統(tǒng)的高溫部位(塔底、重沸爐的進(jìn)出口管線的彎頭、三通、大小頭處)。設(shè)計(jì)中可按照McConomy曲線估算材料的腐蝕速率。
【腐蝕機(jī)理】
H2S+Fe→FeS(<340℃);H2S→S+H2(<340℃);Fe+S→FeS。
由以上反應(yīng)方程式可知，腐蝕本應(yīng)生成致密的FeS保護(hù)膜，可以防止腐蝕反應(yīng)進(jìn)行，但當(dāng)介質(zhì)流速大時(shí)，腐蝕產(chǎn)物FeS難以附著在金屬表面，從而達(dá)不到應(yīng)用的保護(hù)效果，金屬始終處在裸露狀態(tài)下，結(jié)果腐蝕會不斷向縱深發(fā)展。
【防腐蝕對策】
■為了減緩脫丁烷塔和第一分餾塔系統(tǒng)腐蝕，采用脫戊烷塔流程或增大脫丁烷塔的設(shè)計(jì)負(fù)荷。
■上循環(huán)氫脫硫塔系統(tǒng)。
■相應(yīng)材質(zhì)采用Cr-Mo鋼。
6、低溫部位的H2S+H2O腐蝕
【定義】H2S+H2O腐蝕環(huán)境，亦即通常所說的濕硫化氫腐蝕，一般系指液相水和硫化氫共存(或含水物流在露點(diǎn)以下)時(shí)硫化氫所引起的腐蝕。濕硫化氫腐蝕形態(tài)主要表現(xiàn)為設(shè)備均勻減薄和應(yīng)力腐蝕。
【腐蝕部位】低溫濕硫化氫腐蝕主要存在于循環(huán)氫脫硫塔、高分界位后路、主汽提塔、脫丁烷塔、液態(tài)烴回流罐、冷卻器等部位及相應(yīng)管線。
【腐蝕機(jī)理】在低溫下，H2S腐蝕僅發(fā)生在有水和強(qiáng)酸或和氧同時(shí)存在的環(huán)境。H2S為弱酸，在水中發(fā)生電離：
H2S=H++HS-
HS-=H++S-
因此，電化學(xué)腐蝕的陽極反應(yīng)為：
Fe=Fe2++2e
Fe2++S-=FeS或Fe2++HS-=FeS+H++e
而陰極反應(yīng)為：H++2e=2H=H2
【影響濕硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂的因素】
■硫化氫濃度。H2S濃度大于50PPm考慮濕硫化氫應(yīng)力腐蝕。
■鋼材的強(qiáng)度等級。強(qiáng)度越高，越容易發(fā)生濕硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂。
■鋼材的化學(xué)成分。S、P元素在鋼材生成和焊接過程中容易產(chǎn)生偏析，導(dǎo)致馬氏體和貝氏體組織增加，鋼材的顯微組織硬度增高，對降低濕硫化氫應(yīng)力開裂產(chǎn)生不利影響。
■硬度值。焊縫和熱影響區(qū)的硬度值越高，對硫化氫應(yīng)力腐蝕越敏感。
【防腐對策】
■綜合經(jīng)濟(jì)和防腐等方面考慮，選用工藝防腐措施較好。如向低溫部位注緩飾劑(如主汽體塔頂、脫丁烷塔頂)。
■焊后熱處理，焊縫和熱影響區(qū)的硬度HB<200。
■降低材料中的S、P含量。如使用Q345R(R-HIC鋼)。
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