定结炼油行业使用双相不锈钢的注意事项

前几天在《油气管道常用的825合金，都能耐哪些腐蚀？》一文中，提到了825合金的耐油气行业的几大腐蚀：酸性气体H2S腐蚀、局部点腐蚀和缝隙腐蚀、SCC应力腐蚀。 在炼油设备的一些部位，双相不锈钢也有着大量应用，但它们在使用过程中需要注意哪些呢？

1、氯离子应力腐蚀开裂

氯离子的应力腐蚀主要取决于氯离子浓度和材料的实际温度、拉伸应力，还应考虑pH值、暴露时间等因素。双相钢比奥氏体不锈钢有较高的耐SCC开裂的能力。当然在选择双相钢时，还应考虑下列情况：

1）在汽化条件下，或者在与耐热表面接触的水相中，氯离子会逐渐浓缩；

2）较高的pH值（比如介质中含NH4HS、胺等），相比中性或酸性溶液，有较高的SCC开裂初始极限；

3）干湿条件下，双相钢由于局部热疲劳产生SCC开裂的几率更大；

4）如果有H2S存在，氯离子产生的SCC可能会更严重。

2、氢致应力开裂（HSC）/硫化物应力开裂（SSC）

双相钢合金材料大多使用在含H2S温度较低的水相，但存在氢致应力开裂（HSC）和硫化物应力开裂（SSC）的可能性。在这种情况下，其材料选择要按照NACE标准MR0103-2003的要求，基体材料硬度不大于HRC28。母材及焊接材料中的铁素体体积分数为35%～65%。

图1为S31803和S32760在含氯离子和H2S介质条件下的限制条件要求。S31803和S32760在冷加工成型条件下（HRC34~35），建议的氯离子和pH2S限制条件（pH<4）。

图2为316L在CO2/NaCl环境中的耐腐蚀曲线。无氧和H2S，磨蚀率≤0.05mm/年，无SSC或SCC开裂。

图3 定结2205双相钢在CO2/NaCl环境中的耐腐蚀曲线。无氧和H2S，腐蚀速率≤0.05mm/a，无SSC或SCC开裂。

另外，对双相钢的焊接工艺评定，其硬度最高应限制到HV310；对产品的焊接接头，2205和定结2507双相钢均应限制硬度不大于HRC28。

3、硫化氢铵腐蚀

目前，S32205和S32550双相钢已被应用到炼油装置加氢高压空冷器和换热器的管束上。大量的应用情况证明，双相钢用在REAC（加氢反应流出物空冷器）中，流速可为9.15m/s，其NH4HS的浓度可达到10%。当然，在REAC中使用双相钢时还应考虑操作温度、注入水量等其它因素，以防止REAC管束腐蚀及堵塞。 

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