设备腐蚀及加氢装置的安全设施

　　设备腐蚀

　　加氢装置高温、高压、临氢、系统内存在H₂S、NH₃，因此，加氢装置的腐蚀问题也应引起重视，解决加氢装置腐蚀问题的主要方法是合理选材，在使用时加强监视与检测。

　　1．高温氢腐蚀

　　氢气在常温下对普通碳钢没有腐蚀，但是在高温、高压下则会产生腐蚀，使材料的机械强度和塑性降低。

　　高温氢腐蚀的机理为氢气与材料中的碳反应生成甲烷，使材料的机械强度和塑性降低，形成的甲烷在钢材的晶间积聚，使材料产生很大的内应力或产生鼓泡、裂纹。至于在什么条件下产生腐蚀，则根据Nelson曲线确定。

　　为避免高温氢腐蚀，加氢装置高温、高压、临氢部分的设备、管线多采用合金钢或不锈钢。

　　2．氢脆

　　氢原子渗入钢材后，使钢材晶粒中原子结合力降低，造成材料的延展性、韧性下降，这种现象称为氢脆。这种氢脆是可逆的，当氢气从材料中溢出后，材料的力学性能就能恢复。

　　氢脆的危害主要出现在加氢装置的停工阶段，装置停工阶段，系统温度、压力下降，氢气在材料中的溶解度下降，由于氢气溢出的速度很慢，这时材料中的氢气处于过饱和状态，当温度冷却到150℃时，大量的过饱和氢气会聚积到材料的缺陷处，如裂纹的前端，引起裂纹扩展。

　　所以加氢装置停工时降温、降压的速度应进行适当的控制，进行脱氢处理。

　　3．高温H₂S腐蚀

　　高温H₂S腐蚀主要发生在反应系统高温部分，高温H₂S腐蚀表现为与H₂共同作用，氢气的存在加强了H₂S的腐蚀作用，同时，H₂S的存在也加强了氢气的腐蚀作用。该种腐蚀的防治方法是选择抗H₂S腐蚀材质。

　　4．湿H₂S的腐蚀

　　湿H₂S的腐蚀是指温度较低并且含水部位的H2S腐蚀，包括高压空冷、高压分离器、脱丁烷塔塔顶系统、脱硫系统等部分。

　　湿H2S的腐蚀形态主要有：电化学腐蚀引起的表面腐蚀；H2S腐蚀过程中，产生氢原子引起的氢脆、氢裂；硫化氢引起的应力腐蚀破裂。

　　该种腐蚀的防止方法为：H₂S浓度不高时，使用普通碳素钢，适当加大腐蚀裕度，在设备制造及施工中进行消除应力处理；当H₂S浓度较高时，选用抗H2S腐蚀材料，或对设备内壁进行内喷涂处理。

　　加氢装置的安全设施

　　1．设备平面布置

　　加氢装置火灾危险性属于甲类，设备平面布置按《石油化工企业设计防火规范》(GB 50160--92)中的要求进行布置。同类设备集中布置。

　　2．消防设施

　　加氢装置内设有环行消防道路，以利于发生事故时消防车进出。装置内设有环行消防水管网，装置内设有多处消防蒸汽服务站，装置内设置有一定数量的干粉式灭火器。

　　3．防火、防爆

　　加氢装置内的介质多为易燃、易爆介质，加氢装置内的电器、仪表设备均选用防爆型设备，管道、设备上安装防静电接地设施，要求接地电阻不大于4Ω。

　　4。加热炉安全设施

　　加热炉周围设有蒸汽消防汽幕，加热炉炉堂内设有灭火蒸汽人口。

　　5。可燃气体报警器

　　在可能发生可燃性气体泄漏的位置，安装可燃气体报警器。

　　6．气防用品

　　由于加氢装置内有H2S等有毒气体，所以车间配备有防毒面具、正压式呼吸器等气防用品。

　　7．安全阀

　　按设计要求，凡需要安装安全阀的部位均安装有安全阀，而且按有关安全要求为双安全阀。

　　(五)紧急放空联锁系统

　　加氢装置的危险性较大，加氢反应为强放热反应，如控制不好，反应温度会迅速上升，反应温度升高后，会进一步加剧加氢裂化反应，使反应器温度在很短时间内上升很高，也就是发生“飞温”，以至烧毁催化剂和反应器。为避免“飞温”事故发生，加氢装置设有紧急放空联锁系统，系统降压速度为0．7MPa／min或2.1MPa／min。

　　1．紧急放空系统的联锁条件

　　①循环氢压缩机停运联锁。②循环氢压机人口分液罐高液位联锁。③由于系统较大泄漏、反应温度失控等原因，手动联锁。

　　2．紧急放空系统的联锁动作

　　①紧急放空阀打开，反应系统泄压。②反应进料泵停机。③新氢压缩机停机。④反应加热炉灭火