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用S-660酸露点检测系统评价烟气低温露点腐蚀

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2024年4月6日发(作者:尉彦珺)

维普资讯

应用技术 C石 油 化 工 腐 蚀 与 防 护 orrosion&Protection in Petroch

emical Industry 

2 0 0 6.2 3(3)-3 9・ 

用S一660酸露点检测系统评价烟气低温露点腐蚀 

郜建松 张玉玲 段彦明 

(中国石化加热炉检测评定中心洛阳中心站,河南洛阳471003) 

摘要:针对烟气低温露点腐蚀的危害和露点腐蚀温度的测定条件,详细介绍了用S一66O酸露点 

检测系统评价烟气低温露点腐蚀的基本原理及应用实例。该系统能准确地测出烟气露点腐蚀温度和 

烟气中so,以及S03的含量,可对烟气腐蚀程度进行估算并计算出金属表面避免酸腐蚀的最低操作 

温度,从而全面评价烟气低温露点腐蚀状况,为腐蚀防护提供可靠依据。 

关键词:烟气露点腐蚀温度检测 

文章编号:1007一Ol5X(20o6)03—0039—03 中图分类号:TGI72.3 文献标识码:B 

1烟气低温露点腐蚀 

度,而且能计算出S03含量以及设备表面经历最大 

腐蚀的温度,可对烟气低温露点腐蚀进行综合性 

评价。 

在管式加热炉余热回收系统中,烟气往往在空 

气预热器、余热锅炉等设备的换热面上产生强烈的 

低温露点腐蚀,甚至在不到一年的运转时间内,换热 

气体的酸露点温度在酸露点检测系统中定义 

面就严重腐蚀穿孔;在炉壁保温系统中,烟气腐蚀造 

成锚固钉脱落,炉体保温坍塌,使管式炉不能正常运 

行。在催化裂化反一再系统中,原料中的硫约有 

5% 1O%随焦炭带人再生器,在烧焦时生成SOx, 

近年来全国已有十几套催化裂化装置的再生器、三 

为酸的冷凝速率等于蒸发速率时的温度,在一个表 

面处于露点温度时其合成的形成速率为零。 

3.1 S一660酸露点检测系统组成 

S一660酸露点检测系统由主机、手持控制显 

示器、探测单元、外接冷却空气系统、Testo350烟气 

分析仪等组成。标准探测单元为1.2 m的不锈钢 

级旋风分离器壳体发生微裂纹…,威胁到装置的安 

全和稳定运行。因此,准确地测定烟气露点温度从 

而有效地开展腐蚀防护将是十分有意义的工作。 

2烟气露点温度检测 

构件,在冷端带有电子和空气连接结构(见图1)。 

手持控制显示器 主机 

般来说,烟气中S02含量越高,S03的生成量 

就越多,但由于有些原料的灰分(如含有较多的 

CaC03,Mgc03的灰分)对S02一So3的反应不起催化 

而起减缓、抑制作用,而且还会与凝结在它们表面上 

的硫酸发生反应,所以即使各种原料含有相同数量 

采 

的硫,所形成的S03数量却可能不同,腐蚀强烈程度 

也就各不相同。 

烟气露点温度除与烟气中影响S03量的过剩空 

气系数和原料的硫含量有关外,还随烟气中水蒸气 

图1酸露点检测系统流程 

的含量增多而升高。由于影响烟气露点温度的因素 

很多,而且各因素又与实际操作条件有关,所以用理 

论方法进行准确计算是困难的,对于已运行的装置, 

须用酸露点检测系统进行实际工况下的测定。 

探头由传感器和一个不锈钢保护圆筒组成,在 

工作状态下探测单元热端的传感器耐热玻璃表面 

暴露在烟气里,传感器有两个铂电极埋人耐热玻璃 

收稿13期:2005—12—25。 

3 S一660酸露点检测系统基本原理 

英国LAND公司生产的S一660酸露点检测系 

作者简介:郜建松(1968一),男,工程师,一直从事加热炉技 

术开发工作,曾获石化总公司科技进步二、三等奖,已发表 

统,不仅能准确地测出实际工况下烟气的酸露点温 论文4篇。 

维普资讯

石油化工腐蚀与防护 第23卷 

表面,内电极形成金属热电偶(Ptl3%Rh/Pt),用来 

测量传感器耐热玻璃的表面温度,其它电极形成一 

个环围绕着热电偶(见图2)。使用时两电极之间 

任何冷凝硫酸的电子传导系数被测量。在探头外 

壳内还有一个装在保护管里的外置式烟气热电偶, 

用来检测烟气温度。 

图2酸露点检测系统探头 

个内部管道从探头的冷端传输人工控制制 

冷空气并直接达到传感器元件的内侧,人工控制的 

制冷气降低传感器耐热玻璃的表面温度并允许烟 

气里的酸冷凝在传感器表面,导电率和表面温度就 

测量出来了。 

3.2 S一66O酸露点检测系统工作过程 

测量时,仪器的探头直接插入烟道气流中,探 

测单元热端传感器耐热玻璃表面的温度最终要上 

升到等于烟气温度,然后通过手持控制显示器人为 

控制逐渐制冷传感器表面的温度,手持控制器是由 

阀控制器来增加流经传感器的致冷空气量来实现 

的。如果传感器表面温度下降到酸性膜层开始在 

传感器表面冷凝的温度点,环状电极和中心电极之 

间的传导系数将连续增加,在人工空气控制显示器 

上用电流上升来表示。当电流保持稳定时,酸的冷 

凝速率等于酸的蒸发速率。这时,传感器表面的热 

电偶将这一温度测量出来,即酸露点温度。 

检测系统根据酸冷凝的形成速率,对烟气腐蚀 

程度的可能性进行估算。 

4催化裂化烟气加硫转移剂前后露点腐蚀评价 

2004年某炼化公司催化裂化装置反一再系统 

运行中发现阀门腐蚀严重,遂加入硫转移剂。该硫 

转移剂能使烟气中的硫转移到催化干气中,降低烟 

气的腐蚀性。为了准确评价加入硫转移剂后烟气 

低温露点腐蚀状况,在保持FCC原料不变的情况 

下,分别用S一660酸露点测试系统对加入硫转移 

剂前后烟气低温露点腐蚀状况进行了评价。检测 

部位选在二再烟气出口至余热锅炉烟道上。 

4.1 烟气酸露点温度测试结果 

烟气酸露点温度测试结果见表1。 

表l 烟气酸露点温度测试结果 ℃ 

可以看出,使用硫转移剂可以降低酸露点温度 

24.5℃,这对减缓设备腐蚀效果是明显的。 

4.2烟气腐蚀程度的可能性估算 

烟道气体腐蚀的可能性可以由酸冷凝的形成 

速率来估算。在温度低于酸露点温度时,酸冷凝的 

峰值速率可以与一个特殊温度等同,在这个温度上 

峰值产生,任何暴露在烟气中的金属表面在这一温 

度下将经历最大的腐蚀。在不加硫转移剂情况下, 

二段再生烟气腐蚀可能性估算如图3所示;相应的 

在加硫转移剂情况下,二段再生烟气腐蚀可能性估 

算如图4所示。 

愈 

锰 

148.5 

温度/℃ 

图3二段再生烟气腐蚀可能性估算(不加硫转移剂) 

注:RUB一酸冷凝最大形成速率时所对应的温度; 

ADT一酸露点温度。 

愈 

锰 

 

图4二段再生烟气腐蚀可能性估算油口硫转移剂J 

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第3期 郜建松等.用S一660酸露点检测系统评价烟气低温露点腐蚀 

4.3最小金属温度与烟气中SO,,SO 生成量 

sO 转化为sO,,烟气的酸露点温度为149℃,设备 

最小金属温度是金属表面可以安全操作避免 

表面的最低操作温度为154℃。腐蚀分析使设备 

腐蚀的最低温度。设备能在最低和实用的烟道气 

管理和设备运行有据可依。 

温度下工作将最大限度地节约能源和金钱。一般 

考虑到负荷变化和受热面壁温不均等因素,可取最 

5 结论 

小金属温度比露点温度高5~10℃ 。 

由以上检测结果可知,无论是催化裂化装置反 

用Testo350烟气分析仪测出烟气中O:,SO 含 

再系统,还是管式炉余热回收系统、炉衬系统,用 

量,向S一660酸露点仪中输入烟气氧含量,系统自 S一660酸露点检测系统都能够对烟气低温露点腐 

动计算出烟气中SO 含量。检测结果如表2所示。 蚀状况作出较为详尽的评价,从而在最大限度节能 

表2烟气最小金属温度与S(h。S03生成量 

前提下,为有效地开展设备腐蚀防护工作提供可靠 

的依据。 

参考文献 

1许善会,李苏秦.烟气管道的应力腐蚀及其对策[J】.炼油设 

计,2O00,30(3):48—52 

2钱家麟主编.管式加热炉[M].北京:中国石化出版社, 

表2显示FCC原料中加入硫转移剂以后,烟 

20o3.524—533 

道中总硫含量SO 为725.1 UL,有大约3%的 

Assessing Flue Gas Low—temperature Dew Point Corrosion th S一660 Dew Point Testing System 

Gao Jiansong,Zhang Yuling,Duan Yanming 

sINoPEC Fired Heater Testing&Assessment Center(、Luoyang,Henan 471003) 

Abstract:On the basis of lfue gas low-temperature dew point corrosion hazard and dew point corrosion temperature testing conditions,the 

mechanisms and appheation cases of assessing the flue gas dew point corrosion using S-660 dew point testign system are described in detail. 

The system can not only accurately testthe flue gas dew point corrosion temperature and s and S03 in the gas but also estimate the degree 

of possible corrosion and calculate the minimum metal skin temperature required to avoid the acid corrosion,which provid ̄a valuable basis 

for corrosino protection. 

Keywords:fule gas,dew point corrosion temperature,testign 

(上接第32页) 

Application of Fuzzy Step Analysis in Evaluation of Corrosion Factors 

Zhao Xuefen,Yao Anlin,Zhao Zhonggang 

nan Petrole啪Instittae(Chengdu,Sichuan 610500) 

Abstract:Based upon research work on factors afecitng Co2 corrosino of carbon steels,the factors impacting C()2 corrosion of oil delivery 

pieplines aIe quantitatively arIalyzed by h=y step analysis method,and the importance of htese factors aIe weighted.This provides a basis 

ofr development of effective measnl" ̄s to control the internal corrosion of pieplines. 

Keywords:C02 corrosion,impacting fcator,fu=y step analysis technique,oil pipeline 

2024年4月6日发(作者:尉彦珺)

维普资讯

应用技术 C石 油 化 工 腐 蚀 与 防 护 orrosion&Protection in Petroch

emical Industry 

2 0 0 6.2 3(3)-3 9・ 

用S一660酸露点检测系统评价烟气低温露点腐蚀 

郜建松 张玉玲 段彦明 

(中国石化加热炉检测评定中心洛阳中心站,河南洛阳471003) 

摘要:针对烟气低温露点腐蚀的危害和露点腐蚀温度的测定条件,详细介绍了用S一66O酸露点 

检测系统评价烟气低温露点腐蚀的基本原理及应用实例。该系统能准确地测出烟气露点腐蚀温度和 

烟气中so,以及S03的含量,可对烟气腐蚀程度进行估算并计算出金属表面避免酸腐蚀的最低操作 

温度,从而全面评价烟气低温露点腐蚀状况,为腐蚀防护提供可靠依据。 

关键词:烟气露点腐蚀温度检测 

文章编号:1007一Ol5X(20o6)03—0039—03 中图分类号:TGI72.3 文献标识码:B 

1烟气低温露点腐蚀 

度,而且能计算出S03含量以及设备表面经历最大 

腐蚀的温度,可对烟气低温露点腐蚀进行综合性 

评价。 

在管式加热炉余热回收系统中,烟气往往在空 

气预热器、余热锅炉等设备的换热面上产生强烈的 

低温露点腐蚀,甚至在不到一年的运转时间内,换热 

气体的酸露点温度在酸露点检测系统中定义 

面就严重腐蚀穿孔;在炉壁保温系统中,烟气腐蚀造 

成锚固钉脱落,炉体保温坍塌,使管式炉不能正常运 

行。在催化裂化反一再系统中,原料中的硫约有 

5% 1O%随焦炭带人再生器,在烧焦时生成SOx, 

近年来全国已有十几套催化裂化装置的再生器、三 

为酸的冷凝速率等于蒸发速率时的温度,在一个表 

面处于露点温度时其合成的形成速率为零。 

3.1 S一660酸露点检测系统组成 

S一660酸露点检测系统由主机、手持控制显 

示器、探测单元、外接冷却空气系统、Testo350烟气 

分析仪等组成。标准探测单元为1.2 m的不锈钢 

级旋风分离器壳体发生微裂纹…,威胁到装置的安 

全和稳定运行。因此,准确地测定烟气露点温度从 

而有效地开展腐蚀防护将是十分有意义的工作。 

2烟气露点温度检测 

构件,在冷端带有电子和空气连接结构(见图1)。 

手持控制显示器 主机 

般来说,烟气中S02含量越高,S03的生成量 

就越多,但由于有些原料的灰分(如含有较多的 

CaC03,Mgc03的灰分)对S02一So3的反应不起催化 

而起减缓、抑制作用,而且还会与凝结在它们表面上 

的硫酸发生反应,所以即使各种原料含有相同数量 

采 

的硫,所形成的S03数量却可能不同,腐蚀强烈程度 

也就各不相同。 

烟气露点温度除与烟气中影响S03量的过剩空 

气系数和原料的硫含量有关外,还随烟气中水蒸气 

图1酸露点检测系统流程 

的含量增多而升高。由于影响烟气露点温度的因素 

很多,而且各因素又与实际操作条件有关,所以用理 

论方法进行准确计算是困难的,对于已运行的装置, 

须用酸露点检测系统进行实际工况下的测定。 

探头由传感器和一个不锈钢保护圆筒组成,在 

工作状态下探测单元热端的传感器耐热玻璃表面 

暴露在烟气里,传感器有两个铂电极埋人耐热玻璃 

收稿13期:2005—12—25。 

3 S一660酸露点检测系统基本原理 

英国LAND公司生产的S一660酸露点检测系 

作者简介:郜建松(1968一),男,工程师,一直从事加热炉技 

术开发工作,曾获石化总公司科技进步二、三等奖,已发表 

统,不仅能准确地测出实际工况下烟气的酸露点温 论文4篇。 

维普资讯

石油化工腐蚀与防护 第23卷 

表面,内电极形成金属热电偶(Ptl3%Rh/Pt),用来 

测量传感器耐热玻璃的表面温度,其它电极形成一 

个环围绕着热电偶(见图2)。使用时两电极之间 

任何冷凝硫酸的电子传导系数被测量。在探头外 

壳内还有一个装在保护管里的外置式烟气热电偶, 

用来检测烟气温度。 

图2酸露点检测系统探头 

个内部管道从探头的冷端传输人工控制制 

冷空气并直接达到传感器元件的内侧,人工控制的 

制冷气降低传感器耐热玻璃的表面温度并允许烟 

气里的酸冷凝在传感器表面,导电率和表面温度就 

测量出来了。 

3.2 S一66O酸露点检测系统工作过程 

测量时,仪器的探头直接插入烟道气流中,探 

测单元热端传感器耐热玻璃表面的温度最终要上 

升到等于烟气温度,然后通过手持控制显示器人为 

控制逐渐制冷传感器表面的温度,手持控制器是由 

阀控制器来增加流经传感器的致冷空气量来实现 

的。如果传感器表面温度下降到酸性膜层开始在 

传感器表面冷凝的温度点,环状电极和中心电极之 

间的传导系数将连续增加,在人工空气控制显示器 

上用电流上升来表示。当电流保持稳定时,酸的冷 

凝速率等于酸的蒸发速率。这时,传感器表面的热 

电偶将这一温度测量出来,即酸露点温度。 

检测系统根据酸冷凝的形成速率,对烟气腐蚀 

程度的可能性进行估算。 

4催化裂化烟气加硫转移剂前后露点腐蚀评价 

2004年某炼化公司催化裂化装置反一再系统 

运行中发现阀门腐蚀严重,遂加入硫转移剂。该硫 

转移剂能使烟气中的硫转移到催化干气中,降低烟 

气的腐蚀性。为了准确评价加入硫转移剂后烟气 

低温露点腐蚀状况,在保持FCC原料不变的情况 

下,分别用S一660酸露点测试系统对加入硫转移 

剂前后烟气低温露点腐蚀状况进行了评价。检测 

部位选在二再烟气出口至余热锅炉烟道上。 

4.1 烟气酸露点温度测试结果 

烟气酸露点温度测试结果见表1。 

表l 烟气酸露点温度测试结果 ℃ 

可以看出,使用硫转移剂可以降低酸露点温度 

24.5℃,这对减缓设备腐蚀效果是明显的。 

4.2烟气腐蚀程度的可能性估算 

烟道气体腐蚀的可能性可以由酸冷凝的形成 

速率来估算。在温度低于酸露点温度时,酸冷凝的 

峰值速率可以与一个特殊温度等同,在这个温度上 

峰值产生,任何暴露在烟气中的金属表面在这一温 

度下将经历最大的腐蚀。在不加硫转移剂情况下, 

二段再生烟气腐蚀可能性估算如图3所示;相应的 

在加硫转移剂情况下,二段再生烟气腐蚀可能性估 

算如图4所示。 

愈 

锰 

148.5 

温度/℃ 

图3二段再生烟气腐蚀可能性估算(不加硫转移剂) 

注:RUB一酸冷凝最大形成速率时所对应的温度; 

ADT一酸露点温度。 

愈 

锰 

 

图4二段再生烟气腐蚀可能性估算油口硫转移剂J 

维普资讯

第3期 郜建松等.用S一660酸露点检测系统评价烟气低温露点腐蚀 

4.3最小金属温度与烟气中SO,,SO 生成量 

sO 转化为sO,,烟气的酸露点温度为149℃,设备 

最小金属温度是金属表面可以安全操作避免 

表面的最低操作温度为154℃。腐蚀分析使设备 

腐蚀的最低温度。设备能在最低和实用的烟道气 

管理和设备运行有据可依。 

温度下工作将最大限度地节约能源和金钱。一般 

考虑到负荷变化和受热面壁温不均等因素,可取最 

5 结论 

小金属温度比露点温度高5~10℃ 。 

由以上检测结果可知,无论是催化裂化装置反 

用Testo350烟气分析仪测出烟气中O:,SO 含 

再系统,还是管式炉余热回收系统、炉衬系统,用 

量,向S一660酸露点仪中输入烟气氧含量,系统自 S一660酸露点检测系统都能够对烟气低温露点腐 

动计算出烟气中SO 含量。检测结果如表2所示。 蚀状况作出较为详尽的评价,从而在最大限度节能 

表2烟气最小金属温度与S(h。S03生成量 

前提下,为有效地开展设备腐蚀防护工作提供可靠 

的依据。 

参考文献 

1许善会,李苏秦.烟气管道的应力腐蚀及其对策[J】.炼油设 

计,2O00,30(3):48—52 

2钱家麟主编.管式加热炉[M].北京:中国石化出版社, 

表2显示FCC原料中加入硫转移剂以后,烟 

20o3.524—533 

道中总硫含量SO 为725.1 UL,有大约3%的 

Assessing Flue Gas Low—temperature Dew Point Corrosion th S一660 Dew Point Testing System 

Gao Jiansong,Zhang Yuling,Duan Yanming 

sINoPEC Fired Heater Testing&Assessment Center(、Luoyang,Henan 471003) 

Abstract:On the basis of lfue gas low-temperature dew point corrosion hazard and dew point corrosion temperature testing conditions,the 

mechanisms and appheation cases of assessing the flue gas dew point corrosion using S-660 dew point testign system are described in detail. 

The system can not only accurately testthe flue gas dew point corrosion temperature and s and S03 in the gas but also estimate the degree 

of possible corrosion and calculate the minimum metal skin temperature required to avoid the acid corrosion,which provid ̄a valuable basis 

for corrosino protection. 

Keywords:fule gas,dew point corrosion temperature,testign 

(上接第32页) 

Application of Fuzzy Step Analysis in Evaluation of Corrosion Factors 

Zhao Xuefen,Yao Anlin,Zhao Zhonggang 

nan Petrole啪Instittae(Chengdu,Sichuan 610500) 

Abstract:Based upon research work on factors afecitng Co2 corrosino of carbon steels,the factors impacting C()2 corrosion of oil delivery 

pieplines aIe quantitatively arIalyzed by h=y step analysis method,and the importance of htese factors aIe weighted.This provides a basis 

ofr development of effective measnl" ̄s to control the internal corrosion of pieplines. 

Keywords:C02 corrosion,impacting fcator,fu=y step analysis technique,oil pipeline 

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