炼化企业中软化水管线腐蚀分析与防护对策
摘要：本文通过介绍几起典型的炼化企业中软化水对化工机械和设备腐蚀情况，分析了腐蚀机理，并提出简单的防护对策，希望引起炼化装置的设计单位和使用单位的注意，为装置的长周期稳定运行打好基础。（作者：刘亚丽 辽阳石化）
软化水管线是炼化企业中很常见也很重要但不是很被重视的管线，原因是介质无毒无害。在某装置加热炉的注水管线、注水炉管和注水弯头泄漏频繁，屡次造成加热炉分炉检修，给厂里和公司物料平衡带来很大困难；伴热回水管线在弯头、三通部位或焊口处也多有泄漏，虽不致装置停车，但增加堵漏补焊的动火次数，亦即增加了安全隐患；脱氧水(已经过脱盐)泵及其出入口管线的汽蚀也非常难于解决，是首级叶轮和次级叶轮的不均匀腐蚀，即首级叶轮的腐蚀速率比次级叶轮快很多，导致泵出口压力不足、流量不够，经常影响脱氧水输送。
1、加热炉注水炉管的腐蚀情况
2、脱氧水（经脱盐）泵叶轮、泵轴及其附属管线的腐蚀形貌
脱盐水在常压状态下加热到100－108℃时，水中的氧会被大量析出。石化企业中，大多利用该方法得到脱氧水。脱氧水（已经脱盐）对泵叶轮和泵轴腐蚀形貌如图2和图3：
3、腐蚀形貌、原因及机理分析：
3.1 炉管直管段接近或焊口部位的泄漏点多为坑蚀、砂眼，管道内壁表现不相关联的蚀坑，或密集的花生皮状麻坑，分析认为此系溶解氧腐蚀。溶解氧腐蚀是发生在铁和氢或氧之间的自发的电化学腐蚀，多发生在焊口上，或焊口附近的热影响区。反应如下：
阳极 Fe → Fe2+ + 2e
阴极 2H+ + 2e → H2 ↑
3.2 脱氧水泵工作在这种氧气极易析出临的界状态下，首级叶轮在给液体传递动能时，同时液体的压力也会增加，氧的溶解度也就随之增大，即增大了溶解氧腐蚀速率；另外在叶轮表面溶解于水中的氧气由于突然湮灭而造成的几十甚至上百兆帕水锤效应，即汽蚀效应；汽蚀又增加振动，加大振动能量，加速平衡盘的磨损；另外，该工况下汽蚀最严重的区域，也是几种腐蚀联合作用最重的部位，会加快剥离叶轮表面的金属。几种腐蚀方式叠加的结果就使得叶轮表面出现麻坑，而且越是靠近轮缘，腐蚀凹坑越深，如图2，靠近轮缘的地方首先出现穿孔。而二级叶轮表面的麻坑却相对较小，其他叶轮的腐蚀程度也逐级递减。图3为首级和次级叶轮的轴套间隙部位，有水进入缝隙，造成主轴的周向蚀痕，最深处已达0.8mm。脱氧水对该泵转动部件这种不均匀的腐蚀也是其失效的主要形式之一。
3.3 伴热回水管线在弯头、三通部位或焊口处的腐蚀泄漏表现与前两种腐蚀形貌相似,而且更为普遍，泄漏量大。北方一个运行十年以上的老装置在冬季因伴热管线腐蚀泄漏堵漏工作粗略统计达80余次，三分之一的泄漏点出在伴热回水线上，均为两相流体的冲刷腐蚀，代表性的又多为弯头外弯处和三通背面，如是意图：
4、防止腐蚀的对策
4.1 材质升级或增加壁厚
应对腐蚀，常规方法首先想到的是材质升级。而对于软化水的腐蚀，也有类似的举措，加热炉的注水炉管由20＃钢升级为20g,脱氧水泵转子由碳钢升级为不锈钢；若考虑减小投资因素，适当增加低等级材质管材的壁厚也可以延长使用时间，但是不能从根本上解决问题。
4.2 设备与配管的合理选型和装配
弯头和三通等管件的合理选型对于减轻介质的冲刷腐蚀至关重要，选用大曲率半径弯头对于解决冲刷腐蚀是非常有效的，笔者对于DN50的弯头做过粗略统计，对于节圆R=1D的弯头，其冲刷速率是R=1.5D弯头的2倍左右。另外，在弯头处不用弯头短接，而是用直管短接成丁字型，顺介质流向转弯处延伸20cm，堵头加厚的方法，基本可解决此问题。
对于三通而言选用 Y 形三通比直角三通可大大减小冲刷速率。
对于脱氧水泵多级叶轮的不均匀腐蚀，增加泵入口管线竖直管段或将泵的安装高度整体下移，可减轻首级叶轮的腐蚀，即可获得多级叶轮的均匀腐蚀效果。
4.3 适当减小介质的流速
介质流速越大，冲力越大，对材料的腐蚀就越严重。有人做过类似的试验，对于碳钢管材，介质流速73 m/s时，腐蚀速率是26 m/s时腐蚀速率的2倍。所以适当增大管径以减小介质流速可降低腐蚀速率。
5、结束语
腐蚀预防护是一项宽泛、漫长而艰巨的工作，往往几种腐蚀型式同时出现，对每一种腐蚀都给予足够的重视，才能够最大限度的减小腐蚀带来的损失。彻底改变软化水对设备腐蚀轻微的错误观念是非常必要的，否则其带来的损失也是很惊人的。
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