制氢设备腐蚀、装置的安全设施及联锁系统

　　设备腐蚀

　　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，制氢装置高温、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℃积在材料的缺隐处，如裂纹的前端，引起裂纹扩展。所以装置停工时降温、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。

　　制氢装置的安全设施

　　1．设备平面布置

　　制氢装置火灾危险性属于甲类，设备平面布置按《石油化工企业设计放火规范》(GB50160--92)中的要求进行布置。同类设备集中布置。

　　2．消防设施

　　制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

　　制氢装置内的介质多为易燃、易爆介质，装置内的电器、仪器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，加热炉炉膛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

　　由于制氢装置内有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。

　　制氢装置联锁系统

　　1。原料增压机自身联锁系统

　　(1)润滑油低压联锁；(2)压缩机轴承温度高联锁；(3)电机轴承温度高联锁；(4)轴位移大联锁；(5)轴振动大联锁。

　　2．制氢反应部分联锁

　　(1)燃料气低压联锁；(2)中变气高温联锁；(3)最后一个分水罐高液位联连；(4)余热锅炉汽包低液位联锁。

　　3．PSA部分联锁

　　(1)PSA油罐低液位联锁；(2)PSA油泵压力低联锁；(3)PSA程控阀故障联锁。