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自世界上首套常减压蒸馏装置建成投用以来,常压塔顶系统频繁的流动腐蚀失效便严重制约着装置的稳定运行。特别是近年来,伴随着整个世界能源危机的加剧,炼油工业中对于高硫、高酸、含氯等劣质原油的加工比例逐渐增加,引发了炼油装置设备普遍的流动腐蚀失效。其中,由HCl引起的常压塔顶系统低温部位露点腐蚀是最为典型也是最为严重的失效形式之一。由于露点腐蚀与腐蚀性介质、工艺过程、操作工况及设备结构材质等因素密切相关,失效机理比较复杂,难以预测和防控,已成为现今制约炼油装置长周期安全稳定运行的关键因素。本文以石化企业频繁发生的常压塔顶系统低温HCl露点腐蚀为研究对象,首先,介绍了露点温度的计算方法,接着分析了低温HCl露点腐蚀的作用机理,并明确HCl露点腐蚀的主要影响因素。根据某炼油厂的常压塔顶回流系统中管式换热器的失效情况,分析常顶工艺流程、主要腐蚀性介质、操作工况等模拟计算得到在管式换热器操作温度范围内开始出现水相的温度点,即露点温度。接着利用传热计算软件HTRI建立U型管式换热器结构模型,结合ASPEN计算所得到的常顶物性数据获得管式换热器管、壳程及管束外壁温度分布,确定露点温度在换热器内出现的具体位置,实现HCl露点温度的精确预测。实验研究方面,设计搭建HCl-H2O系统露点腐蚀模拟实验装置,研究10#碳钢、15CrMo钢、双相钢2205和不锈钢316L等四种典型石化材料在不同HCl溶液浓度、不同液滴冲击速度、不同冲击角度等条件下的露点腐蚀规律,采用扫描电子显微镜(SEM)对去除腐蚀产物及保留腐蚀产物两种情形下材料表面腐蚀形貌进行观测;结合X射线衍射分析研究10#碳钢和15CrMo钢两种材料的露点腐蚀产物的成分,明确两种材料腐蚀产物的形成机理及其对金属材料基体的保护性能。本文创新之处在于:通过工艺过程关联分析明确HCl-H2O系统露点腐蚀的主要影响因素;设计搭建实验装置深入研究HCl露点腐蚀规律及其对典型石化材料的露点腐蚀作用;基于工艺过程仿真构建常顶系统露点腐蚀计算模型及换热器传热计算模型,分析露点腐蚀机理并预测露点温度发生位置。研究成果可为石化企业常顶系统露点腐蚀失效分析、防腐优化、设备选材等提供理论基础。