预防炼油设备的湿H2S腐蚀

1. 前言

中国石化集团近年加工含硫、高含硫原油数量大幅度增加，对炼油设备的腐蚀大大加重。在各种腐蚀中，高温硫腐蚀和低温湿H2S腐蚀尤为严重。应对高温硫腐蚀主要是采用耐高温硫腐蚀的材料。经过近3年的工作，凡是按有关技术文件要求更换耐腐蚀材料的，高温腐蚀就大大减轻。而湿H2S腐蚀涉及的装置和设备数量更多，预防难度较大。本文就这一问题提出一些看法。

1. 湿H2S应力腐蚀开裂与低合金高强度钢

钢在某些介质环境下使用时会产生应力腐蚀开裂（即SCC），一般说，钢的强度越高，对应力腐蚀越敏感。生产中常见的应力腐蚀环境主要有湿H2S、无水液氨、硝酸盐、碳酸盐、氢氧化物、氰化物和二氧化碳等8类。在炼油生产中，特别是近年来随着炼制原油量的增加，湿H2S应力腐蚀开裂尤为严重。
  我国压力容器用钢相当多数采用的是低合金高强度钢，目前对低合金高强度钢尚没有统一的定义。一般认为在低碳钢的基础上添加合金元素总量不超过5%的为低合金钢。1997年原中石化总公司生产部经过大量的调查确定高强度钢的范围是：材料标准抗拉强度值下限不小于540Mpa，因此本文将满足上述两要求的压力容器用钢，称之为低合金高强度钢。一般情况下低合金高强度钢主要包含两大类：
  一是Cr-Mo钢，主要用于蒸汽锅炉设备、炼油临氢设备和作为耐温耐蚀材料；
 另一个是C-Mn系列加入少量微合金元素的低合金高强度钢，如15MnV（15MnR、15MnVg）、15MnNbR、18MnMoNbR、14MnMoNbB、20MnMo、07MnCrMoVR、07MnNiCrMoVDR以及FG43、CF62、SPV450、SPV490等。16MnR是目前国内应用最多的压力容器用钢，按技术标准其抗拉强度σb下限在540Mpa以下，但实际产品常常会超过540Mpa，而且生产中16MnR钢制压力容器也多次发生应力腐蚀开裂，所以在讨论低合金高强度钢的应力腐蚀时也常常把16MnR以及日本的SPV355、美国的SSTM A516Gr70等钢种列入这一范围。