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PTA装置干燥机316L不锈钢列管的腐蚀失效分析

杨振国  龚嶷  孟新昊  
【摘要】:某大型石化企业从日本进口的PTA装置干燥机列管发生了多起过早失效事故。该装置采用阿莫柯工艺生产精对苯二甲酸粉料(PTA),2004年底经扩容改造后原计划安全使用8 a(年),但实际仅运行2 a(年)就发生了若干根列管局部失效现象,以致多次不得不非正常停车予以修复和更换,经济损失很大。为了查明失效的真正起因,作者对列管材质、工艺介质、操作工况和维护管理等进行了一系列的分析、测试和评定,发现PTA装置在工艺、制造、运行、清洗等过程的某些疏忽,形成了高温、腐蚀和磨损三者之间交互作用的、局部损伤的恶劣环境,从而导致列管的过早失效。具体表现在,干燥机及其附属设备碱洗时引入的过量氯离子、载气温度偏高及催化剂中含溴醋酸介质是进料段列管发生严重的点蚀和缝隙腐蚀的主要原因;干燥机筒体转速偏高和粗对苯二甲酸(CTA)粉料的磨粒磨损是出料段列管壁厚减薄加快、直至破裂的关键原因;而中间层列管所特有的"阴阳管"腐蚀形态则是因部分列管表面质量不达标并在点蚀与缝隙腐蚀的交互作用下产生的。根据失效的316L不锈钢列管的实际形貌,归纳出六种典型的局部腐蚀形态,并从理论上综合分析和探讨了产生这些局部腐蚀的原因及其相互影响因素。最后提出了具体的解决方案和预防措施;其研究成果不仅对于防止PTA装置的列管在类似工况下发生过早失效具有重要的工程价值,而且对如何避免316L不锈钢在一般腐蚀条件下发生局部腐蚀行为也具有科学指导意义。

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