[發(fā)明專利]一種合金涂層及其處理方法、防腐球罐

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010604228.3
• 申請(qǐng)日: 2010-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102011084A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙楊;丁寶峰;杜翠女;趙明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京賽諾迪管道安全技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C23C4/06
• 分類號(hào): C23C4/06;C23C4/14;B65D88/04;B65D90/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種防腐處理材料及其處理方法、防腐設(shè)備，特別涉及一種含H2S球罐防止硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的合金涂層及其處理方法、處理后的防腐球罐。

背景技術(shù)

隨著原油的深度開(kāi)來(lái)采和進(jìn)口原油量的增加，煉油廠原料油中的硫含量越來(lái)越高，而許多煉油廠因種種原因不能按操作規(guī)程對(duì)液化石油氣(LPG)進(jìn)行脫水和脫硫處理，使其生產(chǎn)的LPG中的硫含量也非常高。同時(shí)油田生產(chǎn)的LPG中的硫含量也急劇上升，對(duì)LPG球罐的腐蝕日益嚴(yán)重。中國(guó)石油下屬某石化公司LPG中總硫含量曾經(jīng)達(dá)到了18000mg/m³的水平，發(fā)生了多起容積為400m³的LPG球罐硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂事故，有些球罐經(jīng)修復(fù)后第2年檢驗(yàn)時(shí)又發(fā)現(xiàn)大量硫化物應(yīng)力腐蝕裂紋。荊門(mén)煉油廠1972年制造的10臺(tái)200m³和400m³的LPG球罐使用3年內(nèi)即有5臺(tái)球罐發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。中國(guó)石油烏魯木齊石化公司煉油廠輕烴儲(chǔ)罐使用多年表觀上并無(wú)問(wèn)題，但是開(kāi)罐檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)球罐內(nèi)壁遍布小裂紋。大慶石化公司曾對(duì)ATK-101BLPG球罐(1500m³)進(jìn)行全面檢驗(yàn)，采用內(nèi)表面磁粉檢測(cè)發(fā)現(xiàn)27處焊縫縱向裂紋，最長(zhǎng)的為1.6mm，深度為6mm，均為硫化氫應(yīng)力腐蝕裂紋。南京煉油廠、勝利煉油廠、茂名煉油廠等單位也曾發(fā)生過(guò)濕H₂S導(dǎo)致的LPG球罐硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂事故。現(xiàn)在，硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂已經(jīng)成為各個(gè)高硫油田和石油煉化企業(yè)LPG球罐以及其它輕烴球罐普遍存在的威脅。

應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂是指某一特定金屬構(gòu)件在拉伸應(yīng)力作用下，在特定的腐蝕環(huán)境下所產(chǎn)生的開(kāi)裂及擴(kuò)展失效。只有當(dāng)環(huán)境、應(yīng)力及材料三個(gè)因素均具備時(shí)，才會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。構(gòu)件承受拉伸應(yīng)力是發(fā)生應(yīng)力腐蝕的必要條件，而材料及腐蝕介質(zhì)的組合則具有選擇性。

鋼在某些特定的介質(zhì)環(huán)境下使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，一般情況下，鋼的強(qiáng)度越高，對(duì)應(yīng)力腐蝕越敏感。工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的高強(qiáng)鋼的應(yīng)力腐蝕敏感環(huán)境主要有濕硫化氫、無(wú)水液氨、硝酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物、氰化物和二氧化碳等等。在石油煉化過(guò)程中，特別是近年來(lái)隨著煉制原油量的增加以及原油自身含硫量的增加，濕硫化氫應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂尤為嚴(yán)重。

我國(guó)壓力容器用鋼相當(dāng)多數(shù)采用的是低合金高強(qiáng)度鋼。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《HG20581鋼制化工容器材料選用規(guī)定》定義低合金高強(qiáng)度鋼為：以提高鋼材強(qiáng)度和改善綜合性能為主要目的，合金總含量在3％以下的合金鋼。化工容器中經(jīng)常使用的是低碳、可焊的低合金結(jié)構(gòu)鋼，如16MnR、18MnMoNbR等。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼是一類可焊接的低碳工程結(jié)構(gòu)用鋼。其含碳量通常小于0.25％，比普通碳素結(jié)構(gòu)鋼有較高的屈服點(diǎn)σ_s或屈服強(qiáng)度σ_0.2(30～80kgf/mm²)和屈強(qiáng)比σ_s/σ_b(0.65～0.95)，較好的冷熱加工成型性，良好的焊接性，較低的冷脆傾向、缺口和時(shí)效敏感性，以及有較好的抗大氣、海水等腐蝕能力。其合金元素含量較低，一般在2.5％以下，在熱軋狀態(tài)或經(jīng)簡(jiǎn)單的熱處理(非調(diào)質(zhì)狀態(tài))后使用；因此這類鋼能大量生產(chǎn)、廣泛使用。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T?1591低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》中規(guī)定，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼分為8個(gè)牌號(hào)，Q295、Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690；由于質(zhì)量不同分為A、B、C、D、E等級(jí)。

高強(qiáng)度用鋼的特點(diǎn)與用途

考慮到國(guó)內(nèi)壓力容器用鋼的歷史、現(xiàn)狀以及實(shí)際情況，本發(fā)明將滿足下述4個(gè)要求之一的壓力容器用鋼，稱之為低合金高強(qiáng)度鋼：

(1)在低碳鋼的基礎(chǔ)上添加合金元素總量不超過(guò)5％的為低合金鋼；

(2)材料抗拉強(qiáng)度值下限不小于540MPa；

(3)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T?1591低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》中技術(shù)規(guī)定；

(4)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《HG20581鋼制化工容器材料選用規(guī)定》中技術(shù)規(guī)定。

根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《HG20581鋼制化工容器材料選用規(guī)定》，同時(shí)符合以下各項(xiàng)條件時(shí)即為濕硫化氫應(yīng)力腐蝕環(huán)境：

(1)溫度小于等于(60+2P)℃，其中P為壓力MPa(表壓)；

(2)H₂S分壓大于等于0.00035MPa；

(3)介質(zhì)中含有液相水或處于露點(diǎn)溫度以下；

(4)pH值小于9或介質(zhì)中有氰化物存在。