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加氢裂化技术是石化企业重质油轻质化的核心技术,在炼油装置大型化、原料油劣质化、运行工况苛刻化的发展过程中,其关键设备—反应流出物空冷器(简称REAC)因流动腐蚀引发的管束失效事故日益突出,严重制约加氢裂化装置安全、稳定、长周期运行。鉴于该系统所涉及的冲蚀失效机理复杂,影响因素众多,且多因素耦合作用下的冲蚀失效难以定量预测,亟需科学系统的REAC冲蚀预测及失效防控方法。本文针对加氢REAC系统管束的冲蚀失效开展模拟实验研究,以五种典型管束材质10#钢、15CrMo、双相钢2205、incoloy825及316L为研究对象,通过自主设计搭建的旋转式冲蚀模拟实验装置,实验模拟加氢REAC系统水相腐蚀介质对典型材质的冲蚀作用,运用表面测试技术(SEM、EDS)和三电极电化学测试技术(OCP、Tafel)获得NH4HS浓度、介质温度、氯含量等重要变量对腐蚀产物保护膜特性与冲蚀特性的影响规律。本文得到的主要结果如下:(1)试验获得了五种材料腐蚀产物膜特性和NH4HS浓度、温度、氯含量对腐蚀产物膜特性的影响。试验数据表明:10#钢、15CrMo、双相钢2205、incoloy825以及316L的腐蚀产物膜致密度依次降低,膜层厚度依次减薄;随着NH4HS浓度的增加,双相钢2205腐蚀产物膜疏松度增加,且在高浓度时保护膜呈片状开裂的趋势;随着温度升高,双相钢2205腐蚀产物膜出现膨胀破损的现象,且越难形成可靠稳定的保护膜;随着氯含量的增加,10#钢腐蚀产物膜疏松度增强,且出现渐大的孔蚀核。(2)针对腐蚀成膜后的五种试件进行系列转速条件下(对应不同介质流速)的电化学测试,获得NH4HS浓度、温度、氯含量对试件冲蚀特性的影响规律有:随着NH4HS浓度的增加,各种材质腐蚀速度随转速增长越快,浓度为10wt%时,腐蚀速度明显增大;随着温度的升高,各种材质腐蚀加重,其中低转速下腐蚀速度明显增大;随着Cl-含量的增加,10#钢与15CrMo高转速下的腐蚀速度增大,双相钢2205与incoloy825腐蚀速度较无氯条件减小,而316L不锈钢腐蚀速度未受影响。本论文的创新性在于:1)设计搭建了一种旋转式冲蚀实验装置;2)结合腐蚀产物膜特性和冲蚀电化学腐蚀速度特性,建立了研究冲蚀特性的实验方法;3)实验获得了NH4HS浓度、温度和氯含量对典型管束材质腐蚀产物膜特性和冲蚀特性的影响规律。