16Mn(HIC)鋼的高壓分離器使用溫度為50℃，處于10000 mg/L以上濕H₂S介質(zhì)環(huán)境，是典型濕H₂S介質(zhì)應(yīng)力腐蝕環(huán)境。案例中的高壓分離器由于在加工過程中錯(cuò)誤開孔而使用非標(biāo)準(zhǔn)工藝進(jìn)行了堵漏補(bǔ)焊，導(dǎo)致在16Mn(HIC)鋼器壁上多出兩圈焊縫，如圖1所示。為了提供和積累判斷和評價(jià)D405冷高壓分離器安全運(yùn)行的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，避免堵焊部位及其它部位SSCC（硫化物應(yīng)力腐蝕）事故發(fā)生，也為積累國產(chǎn)16Mn(HIC)鋼在濕H₂S環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕開裂行為的數(shù)據(jù)和理論，決定對其腐蝕規(guī)律進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬研究。

圖1  被標(biāo)注為“特護(hù)設(shè)備”的D405冷高壓分離器

  研究分析結(jié)果表明：冷高分設(shè)備D405冷凝水中H₂S含量平均在20000mg/L左右，pH值平均為9.3，該設(shè)備操作溫度為50℃，構(gòu)成了典型的堿性濕H₂S腐蝕環(huán)境。冷高分設(shè)備D405冷凝水中總鐵含量與H₂S含量有對應(yīng)關(guān)系，表明D405設(shè)備主要腐蝕為濕H₂S腐蝕。D405設(shè)備腐蝕環(huán)境主要是由于加氫裂化中環(huán)飽和物質(zhì)加氫反應(yīng)生成的H₂S和NH₃造成的。在D405操作條件下，H₂S主要以HS^-的形式存在，NH₃主要以NH₄⁺的形式存在，這兩種離子對設(shè)備的腐蝕起著主要作用。而在pH9.3±0.5范圍內(nèi)，焊縫組織的SSCC敏感性較低。因此，對設(shè)備采用連續(xù)pH檢測和定期裂紋檢測，對設(shè)備進(jìn)行特護(hù)。這使得設(shè)備長期支付特護(hù)費(fèi)用。