在线式测厚监测与诊断系统在常减压装置的应用！
1、常减压装置的腐蚀特征
1.1 常减压装置的腐蚀形态
（1）低温H2S-HCI-H2O腐蚀。（2）高温S-H2S-RSH（硫醇）腐蚀。（3）高温H2S-RCOOH（环烷酸）腐蚀。1.2 低温H2S-HCI-H2O腐蚀
表1 常减压装置腐蚀环境及发生部位
1.3 低温H2S-HCI-H2O腐蚀
在常减压塔上部五层塔盘、塔体及部分挥发线、冷凝冷却器、油水分离器等部位会发生低温H2S-HCI-H2O电化学腐蚀。在原油炼制过程中生成的HCI和H2S会随同轻组分一同挥发，在没有液态水时（高温气相状态），他们对常减压装置设备及管道基本无腐蚀或腐蚀很轻微，但当在冷凝区出现液体水以后便形成腐蚀性很强的H2SHCI-H2O腐蚀体系。其腐蚀过程可用下列反应表示：在没有水和氯化氢存在时，H2S与铁反应：Fe+H2S→FeS+H2↑生成的硫化亚铁附着在设备及管道表面，对设备及管道基材有一定的保护作用。但有HCI存在时，则发生FeS+2HCI→FeCI2+H2S反应，此反应破坏了FeS保护膜的保护作用。生成的FeCI2是溶解于水的，可以被水冲走。失去保护膜的金属再次被H2S和HCI腐蚀生成FeS和FeCI2，而FeS又再次被HCI分解失去防护作用，如此反复循环，大大的促进了常减压装置设备及管道的腐蚀。
1.4 高温S-H2S-RSH（硫醇）腐蚀及高温H2SRCOOH（环烷酸）腐蚀
在常减压装置的加热炉炉管、常压塔和减压塔底部、转油线等温度高于240℃部位，由于温度升高，S-H2SRSH腐蚀加剧。一是温度升高促进了硫、硫化氢及硫醇与金属的化学反应，二是温度升高会促使非活性硫的分解，加剧腐蚀活性。从温度240℃开始发生S-H2S-RSH腐蚀，随着温度的升高而加剧高温硫腐蚀，到430℃腐蚀性最强，到480℃分解接近完全，腐蚀开始减小。同样温度对H2SRCOOH（环烷酸）腐蚀速度的影响也非常大，在低温时，环烷酸对设备及管道基本无腐蚀。在温度200℃以上开始腐蚀，并随着温度升高，腐蚀程度加剧，在靠近环烷酸沸点270～280℃时腐蚀性最强。温度在升高，环烷酸腐蚀反而减小，当温度升到350～400℃范围时，因硫化氢分解生成元素硫，在环烷酸、硫化氢和元素硫的相互作用下，环烷酸的腐蚀加剧。400℃以上时环烷酸气化完毕，腐蚀开始减小。
2、在线式测厚监测与诊断系统原理及特点
2.1 系统的概述
在线式测厚监测与诊断系统被广泛应用于石油化工、天然气开采、储运、加工等行业中的传统腐蚀监测技术无法胜任的设备及管道区域，可监测设备及管道介质温度范围在-180～600℃之间。针对高温、高压、临氢环境等危险环境和人工不易到达区域，可以提供实时连续、精准的在线监测和腐蚀定量分析。
2.2 系统的组成
在线式测厚监测与诊断系统主要由Permasense传感器、网关、通讯转换器、服务器，软件系统组成，系统构架如图1所示。
图1 在线式测厚监测与诊断
2.3 系统的特点
（1）Permasense传感器采用专利技术，将超声晶片与恶劣环境分离，使波导杆与被测设备大面积接触，保证耦合可靠性及数据准确性。（2）Permasense传感器由高性能电池进行供电，利用无线网络进行信号传播，保证数据传输稳定可靠，可以有效降低在线式测厚监测与诊断系统的安装及维护费用。（3）利用非侵入式的安装方式对-180～600℃的设备及管道进行连续测厚（一般每天采集两次，采集频率可设定），可测量壁厚范围为3～50mm。（4）可以选择安装在设备及管道的任何部位，非侵入式安装能够保证设备及管道的运行安全。
2.4 系统的使用
（1）在线式测厚监测与诊断系统正常运行后，在局域网任一电脑终端登录一个IP地址的方式来登录系统，就可以查看被监测设备及管道的剩余壁厚、剩余寿命及腐蚀速率。（2）在打开0001#常一线泵P9出口管线弯头的图谱可以查看该点的测量图谱，图2为0001#监测点2020年2月1日～8月1日的6个月检测数据图谱，通过在线式测厚监测与诊断系统自定义腐蚀率功能可以计算出这6个月的腐蚀速率为0mm/a，说明这段时间该设备及管道工艺防腐效果较好。
图2 0001# 常一线泵P9出口管线弯头的监测图谱
3、常减压装置在线式测厚监测与诊断系统监测点布点
3.1 常减压装置常见监测点的选择
常减压装置在线式测厚监测与诊断系统监测点主要根据常减压装置的腐蚀特征进行选点，优先选择高温、高空、易腐蚀及不易实施人工定点测厚的部位，具体选点原则如下：（1）初馏、常压、减压塔顶冷凝冷却系统：三塔挥发线直管、弯头，注剂、注水点前后管线，塔顶空冷/换热器进出口短节、弯头，减压塔顶抽真空器出口弯头，减压塔顶空冷器液相线，塔顶分液罐进出口管线，含硫污水泵进出口弯头；（2）常顶循系统：顶循抽出弯头，顶循泵出口弯头，顶循回流线，顶循换热器出口短节、弯头；（3）常压塔：塔顶封头、4层以上（自上而下）塔壁、各侧线抽出口短节、进料段以下塔壁及塔底封头；（4）常压塔侧线抽出系统：常二线/常三线/常四线及中段回流线（尤其是抽出口第一个弯头），高温侧线抽出泵出入口弯头，温度大于220℃的换热器壳体、出入口短节及相关管线；（5）减压塔：塔顶封头、各段填料和集油箱所对应的塔壁、各侧线抽出口短节、进料段以下塔壁及塔底封头；（6）减压塔侧线抽出系统：减二线/减三线/减四线/减五线/减渣线及中段回流线（尤其是抽出口第一个弯头），温度大于220℃的换热器壳体、出入口短节及相关管线；（7）初馏、常压、减压塔底系统：初馏塔底入常压炉前泵出入口管线，常底、减底渣油线（尤其是渣油泵出入口弯头）；（8）加热炉系统：常压、减压炉各路出入口管线，常压转油线，减压转油线；（9）温度大于220℃的重油段管线变径部位，如三通、大小头，尤其是调节阀和截断阀前后管线；（10）管线、设备存在凝结水，易积液的部位，如减顶瓦斯线的低点。
3.2 常减压装置监测点分布（图3）
图3 常减压装置在线式测厚监测点分布
4、结语
从在线式测厚监测与诊断系统上可以实时查看被监测设备及管道的壁厚变化情况，通过系统分析判断设备及管道的腐蚀状况，为调整工艺防腐措施及计划性维护维修提供依据，对常减压装置的设备及工艺管理人员开展防腐工作具有重要的指导意义，有效的提升了常减压装置的防腐管理水平。
