煉油廠設(shè)備停車期間奧氏體不銹鋼和其它奧氏體合金的多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂防護(hù)15頁(yè)

1、煉油廠設(shè)備停車期間奧氏體不銹鋼和其它奧氏體合金連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂的防護(hù)目 錄1. 概述2. 材料和制造考慮事項(xiàng)3. 氮?dú)獯祾叻雷o(hù)4. 堿洗防護(hù)5. 干燥空氣防護(hù)6. 反應(yīng)器防護(hù)參考文獻(xiàn)文獻(xiàn)目錄附錄A：連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂（PTA SCC）事例表1：報(bào)道的一些奧氏體材料的敏化溫度范圍圖A1：著色檢驗(yàn)顯示焊縫周圍可延展開裂圖A2：奧氏體不銹鋼的連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂（200倍）1. 概述1.1 PTA應(yīng)力腐蝕開裂是指發(fā)生在敏化的奧氏體不銹鋼和其它敏化的奧氏體合金中的一種晶間開裂形式。連多硫酸是指具有H2SxOy形式的一系列酸，其中x范圍一般在15，y的范圍16。PTA SCC中并不是包含所有含硫的

2、酸。例如H2SO4可以加劇腐蝕并導(dǎo)致晶間腐蝕，但是它們自身不會(huì)引起晶間腐蝕。附錄A中的圖是PTA SCC的事例。1.2 同任何SCC機(jī)理一樣，PTA SCC機(jī)理要求具備如下所述3個(gè)主要的因素?？刂七@些因素中至少一種，可以消除或減少SCC產(chǎn)生的可能性。1.2.1 環(huán)境一般情況下，煉油廠設(shè)備內(nèi)連多硫酸由氧和含硫化物腐蝕產(chǎn)物與水反應(yīng)形成，通常硫化物腐蝕產(chǎn)物存在于設(shè)備內(nèi)表面。當(dāng)這種組合反應(yīng)發(fā)生于敏化的奧氏體不銹鋼和其它奧氏體合金工藝設(shè)備上時(shí)，在停工檢修期間通常會(huì)發(fā)生PTA SCC。1.2.1.1 構(gòu)成連多硫酸的氧大部分來(lái)源于設(shè)備打開暴露于大氣中時(shí)進(jìn)入的氧氣。其它來(lái)源可能有洗滌液，設(shè)備吹掃時(shí)氮?dú)獠患?，?/p>

3、（或）含少量O2的過程氣體。1.2.1.2 液態(tài)水是停工操作的常見產(chǎn)物，主要是在設(shè)備內(nèi)由于移去烴類時(shí)蒸汽凝結(jié)而成。如：加熱爐內(nèi)除焦時(shí)，采用水蒸氣除焦后產(chǎn)生冷凝水，或者采用機(jī)械除焦器時(shí)產(chǎn)生冷凝水，這些可能會(huì)促進(jìn)PTA SCC產(chǎn)生的條件。其它停車檢修工序例如水洗也是個(gè)常見的來(lái)源。當(dāng)?shù)貧庀髼l件如降雨量或者容易達(dá)到露點(diǎn)條件的高濕度地區(qū)，也可能是液態(tài)水的來(lái)源。停車維護(hù)和檢查時(shí)，操作規(guī)程中規(guī)定的水壓試驗(yàn)或水清洗可能使設(shè)備中有水的存在。不明顯的來(lái)源包括流化催化裂化（FCCU）單元耐火材料襯里部分及流化床焦化單元大修時(shí)常采用高壓水切割或除焦等。1.2.1.3 在煉油廠工藝單元中，環(huán)境有助于高溫鐵或其它金屬硫化

4、物銹層形成的設(shè)備中，發(fā)生PTA SCC的可能性要大得多。在單元停工期間，如果存在濕空氣，這些高溫銹蝕層可能潤(rùn)濕，導(dǎo)致PTA生成，如果材料已經(jīng)敏化的話，就會(huì)產(chǎn)生PTA SCC。1.2.1.4 可以用熱力學(xué)評(píng)價(jià)法測(cè)定系統(tǒng)中形成金屬硫化物銹層的可能性。評(píng)價(jià)顯示加氫處理單元和FCCU再生器中發(fā)生PTA SCC可能性是不同的。這種評(píng)價(jià)假設(shè)硫化鐵形成的平衡條件可以達(dá)到。但這是一個(gè)保守的假設(shè)，因?yàn)槎鄶?shù)情況不可能達(dá)到平衡，由于奧氏體材料有充足的氧化潛力可以形成Cr2O3（而不是硫化鐵）銹層。假若奧氏體材料形成以氧化物為主的銹層，即使停車后設(shè)備暴露于潮濕空氣中，材料形成PTA的可能性也很低。這種觀察結(jié)果解釋了為

5、什么在奧氏體不銹鋼和其它奧氏體合金加熱爐管外部PTA SCC不是我們主要關(guān)心的，這是因?yàn)榧訜釥t采用含硫的燃燒氣，燃燒過程中產(chǎn)生氧化的煙道氣，在奧氏體不銹鋼表面形成以氧化物為主的銹層。理論熱力學(xué)評(píng)價(jià)由NACE REFIN-COR資料庫(kù)中紀(jì)錄的一般工業(yè)經(jīng)驗(yàn)提供支撐?？偟膩?lái)說，停車前氧化為主的煉油單元發(fā)生PTA SCC的相關(guān)報(bào)道很少。1.2.1.5 在加氫處理過程中，環(huán)境因H2S和氫的存在而更具還原性（無(wú)氧或CO2存在），如果奧氏體材料已敏化，就會(huì)形成以硫化鐵為主的銹層，發(fā)生PTA SCC的可能性就很高。1.2.1.6 經(jīng)驗(yàn)顯示在FCCU中反應(yīng)器奧氏體不銹鋼和其它奧氏體合金元件比再生器側(cè)更易發(fā)生PT

6、A SCC，因?yàn)樵诜磻?yīng)器內(nèi)環(huán)境更具還原性（例如，含有較多H2S而較少氧化成分）。然而，部分燃燒FCCU再生系統(tǒng)也可能易發(fā)生PTA SCC，因?yàn)樵跓煔饫锎嬖谳^高水平的H2S以及更具還原性的CO/CO2。1.2.1.7 另外，F(xiàn)CCU再生系統(tǒng)產(chǎn)生的SO2和SO3，在再生和煙氣系統(tǒng)低溫區(qū)域里會(huì)凝結(jié)成H2SO3和H2SO4。敏化的奧氏體不銹鋼和其它奧氏體合金部件除了會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕及開裂外，這種冷凝酸的混合物還能引起全面腐蝕。某些單元里，在冷凝液中可能形成連多硫酸并易導(dǎo)致敏化的奧氏體不銹鋼部件產(chǎn)生PTA SCC。這兩種情況要求不同的緩蝕措施，因?yàn)樗鼈儼l(fā)生在生產(chǎn)中而不是停車期間（防止冷凝或采用更耐腐蝕的合

7、金）。1.2.1.8 原油蒸餾設(shè)備發(fā)生PTA SCC事例很少有報(bào)道。其基本因素是在原油，焦化和FCCU分餾塔等設(shè)備中重質(zhì)油薄膜對(duì)PTA SCC提供了充分的防護(hù)。1.2.2 應(yīng)力同所有SCC機(jī)理一樣，PTA SCC開裂存在拉應(yīng)力是必須的。工藝設(shè)備中的拉應(yīng)力，無(wú)論是源于制造過程中的殘余應(yīng)力，還是由機(jī)械載荷引起的應(yīng)力，都足以導(dǎo)致開裂的發(fā)生。1.2.3 材料連多硫酸存在時(shí)易開裂的材料有敏化的奧氏體不銹鋼和其它奧氏體合金。1.3 材料的敏化程度和存在于材料里的應(yīng)力等級(jí)通常難以檢測(cè)。甚至敏化的臨界水平和開始產(chǎn)生PTA SCC所需要的應(yīng)力也不是很了解。因此，除了那些在低于敏化溫度范圍下操作的設(shè)備和沒有因焊接

8、而敏化的材料，對(duì)可能存在硫化物腐蝕產(chǎn)物的奧氏體不銹鋼和其它奧氏體合金工藝設(shè)備，應(yīng)該使用下面簡(jiǎn)述的一種或多種方法進(jìn)行防護(hù)。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄提供了各種減緩腐蝕的方法。用戶可根據(jù)他們的需要和存在的風(fēng)險(xiǎn)選擇一種或多種方法來(lái)減少PTA SCC的風(fēng)險(xiǎn)。1.3.1 正確的材料和制造工藝選擇可提高所制造產(chǎn)品的耐敏化性，但這種情況需要PTA SCC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供支撐。當(dāng)判斷潛在的PTA SCC風(fēng)險(xiǎn)是可以接受的，用戶可以不需要采用其它控制措施。1.3.2 通過使用干燥氮?dú)獯祾?，除去氧和水?.3.3 堿洗所有表面，中和可能形成的任何連多硫酸?，F(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)表明適當(dāng)使用堿性溶液能有效的保護(hù)奧氏體不銹鋼和其它奧氏體合金。1.3.

9、4 可使用干燥空氣防止PTA SCC，但進(jìn)入容器的空氣露點(diǎn)溫度與設(shè)備內(nèi)表面金屬溫度差最大為22C。1.4 如果工藝設(shè)備始終不打開并維持一定的溫度（高于設(shè)備內(nèi)氣體露點(diǎn)溫度），則不需要附加的防護(hù)。1.5 奧氏體不銹鋼和其它奧氏體合金加熱爐管的內(nèi)表面可能易產(chǎn)生PTA SCC。如果不除焦，管子應(yīng)該保持干燥；否則將要求注入堿性溶液且能到達(dá)管子表面。1.5.1 熱力除焦工藝應(yīng)該確保在除焦完成之前管子不冷凝，并且在除焦后提供保護(hù)。1.5.2 自動(dòng)除焦工藝在除焦期間及除焦之后應(yīng)該使用堿性溶液進(jìn)行中和清洗。1.6 當(dāng)含硫燃料氣用于加熱爐燃料時(shí)，應(yīng)該考慮防護(hù)奧氏體不銹鋼和其它奧氏體合金加熱爐管外表面的需要。然而，

10、在多數(shù)實(shí)際情況中，燃燒不會(huì)形成硫化鐵薄膜（形成連多硫酸的關(guān)鍵）。因此，多數(shù)用戶不要求防護(hù)奧氏體不銹鋼和其它奧氏體合金加熱爐管的外表面。僅不完全燃燒導(dǎo)致形成還原條件下進(jìn)而可能產(chǎn)生硫化物銹層。但它與加熱爐表面上的氧化物銹層共同存在。2.材料和制造考慮事項(xiàng)2.1 概述依賴于受熱過程，在合適環(huán)境里PTA SCC會(huì)發(fā)生于大多數(shù)敏化的奧氏體不銹鋼和其它奧氏體合金。2.1.1 PTA SCC通常發(fā)生于已被敏化的標(biāo)準(zhǔn)（C含量最大值0.08）和高碳（最大值0.10）等級(jí)的奧氏體不銹鋼和其它奧氏體合金。敏化是由于材料焊接，或者在敏化溫度范圍內(nèi)操作而產(chǎn)生的。2.1.1.1 敏化是指碳化鉻（Cr23C6）的析出，通常

11、聚集在晶界附近。這種晶界邊緣局部鉻損耗的結(jié)果，會(huì)導(dǎo)致該區(qū)域抗腐蝕性的降低。2.1.1.2 這些合金的敏化溫度范圍不盡相同，但是大約在370C815C（7001500F）溫度范圍內(nèi)能觀察到各種材料被敏化。關(guān)于某些奧氏體材料敏化溫度范圍的報(bào)道見表1。列于表1的溫度范圍是文獻(xiàn)記載的某些合金的敏化范圍。但必須認(rèn)識(shí)到，敏化溫度是包括碳含量、穩(wěn)定化元素/碳比率、暴露時(shí)間，以及前受熱過程等眾多因素的可變量。因?yàn)楸姸嘁蛩氐挠绊懀僮鹘?jīng)驗(yàn)表明很多工廠在高于表1所給的最低溫度下運(yùn)行也沒有嚴(yán)重的敏化。表1 報(bào)道的一些奧氏體材料的敏化溫度范圍奧氏體材料 敏化溫度區(qū)域2.1.1.3 敏化易發(fā)生于在這些等級(jí)合金的焊接過程

12、中。2.1.1.4 某些敏化的奧氏體不銹鋼暴露在649C（1200F）后會(huì)自動(dòng)“愈合”，因?yàn)殂t從晶粒內(nèi)部向晶界邊緣擴(kuò)散。即使在晶粒邊緣殘存碳化鉻，這種擴(kuò)散具有立即提高晶粒邊緣鉻含量使其恢復(fù)以前水平并恢復(fù)其抗PTA SCC能力的作用。仔細(xì)考慮部件的時(shí)間/承熱歷史以及特殊的冶金機(jī)理，對(duì)確定在這些特殊部件里是否已經(jīng)發(fā)生或?qū)⒁l(fā)生“愈合”過程是可能的。2.1.2 如果長(zhǎng)期暴露在敏化溫度范圍內(nèi)，低碳（最大含碳量0.03）和穩(wěn)定化級(jí)（添加鈦或鈮合金元素）的奧氏體不銹鋼合金也可能敏化。（請(qǐng)注意：建筑規(guī)范在使用“L”級(jí)材料時(shí)有溫度限制）2.1.2.1 這些材料（低碳和穩(wěn)定化等級(jí)）的最低敏化溫度范圍通常比標(biāo)準(zhǔn)和

13、高碳的未添加穩(wěn)定化合金元素的材料的敏化溫度范圍要高（見表1）。2.1.2.2 穩(wěn)定化材料的抗敏化性可能依賴于穩(wěn)定化元素與碳的比率及熱處理?xiàng)l件。2.1.2.3 當(dāng)這些材料用于覆層或堆焊覆層時(shí)，在采用鐵素體基體金屬進(jìn)行焊接或焊后熱處理期間可以不考慮敏化的發(fā)生。2.1.3如果反應(yīng)器操作溫度低于455C（850F），工業(yè)經(jīng)驗(yàn)表明在反應(yīng)器內(nèi)堆焊低碳奧氏體、穩(wěn)定化奧氏體覆層及采用穩(wěn)定化奧氏體鍛造內(nèi)件，抗PTA SCC性能非常好。2.1.4 存在碳（焦炭）時(shí)敏化更迅速。2.2 奧氏體不銹鋼因?yàn)樘己康脑颍瑠W氏體不銹鋼容易敏化，因此產(chǎn)生PTA SCC。本節(jié)簡(jiǎn)述合金材料的選擇考慮事項(xiàng)和控制方法，使敏化最小化。

14、多數(shù)用戶選擇抗敏化材料以避免采取更多的環(huán)境控制措施。2.2.1 低碳等級(jí)奧氏體不銹鋼，如UNS S30403（304L），UNS S31603（316L）和UNS S31703（317L）可以使用。根據(jù)產(chǎn)品的形式，材料規(guī)范通常將這些合金的含碳量最大值限制在0.030.04wt。碳含量的減少限制鉻與碳在高溫形成碳化鉻而引起敏化。2.2.1.1 對(duì)這些合金沒有特殊熱處理的規(guī)定。2.2.1.2 應(yīng)該使用匹配的低碳填充金屬。用于這些合金的焊接制造。2.2.1.3 雙等級(jí)材料（例如，雙等級(jí)UNS S30400/S30403304/304L）可以用作低碳等級(jí)。2.2.2 穩(wěn)定化奧氏體不銹鋼，如UNS S3

15、2100（321），UNS S34700（347）和UNS S31635（316Ti）可以使用。這些合金含穩(wěn)定化鈦或鈮合金元素，形成碳化物的親和力比鉻更強(qiáng)。碳與這些穩(wěn)定化元素結(jié)合，減少了自由碳的數(shù)量（高溫下碳與鉻反應(yīng)形成碳化鉻）。2.2.2.1 材料規(guī)范通常要求最小鈦/碳比率不小于5:1，因此一些用戶選擇指定更高的鈦/碳比率以進(jìn)一步提高材料抗敏化性能。2.2.2.2 同樣，規(guī)范可能要求最小鈮/碳比率8:1。但用戶也可指定更高的鈮/碳比率以提高合金的抗敏化性能。2.2.2.2.1 鈮是一種鐵素體穩(wěn)定化元素。如果暴露于高溫中，鐵素體可能轉(zhuǎn)化為易脆相相。因此，當(dāng)材料可能暴露于高于538C（1000F

16、）或需要PWHT時(shí)，某些用戶規(guī)定一個(gè)最大Nb：C比率和（或者）來(lái)限制鐵素體總量。2.2.2.3通過穩(wěn)定化熱處理（一般由鋼材生產(chǎn)廠執(zhí)行），穩(wěn)定化奧氏體不銹鋼抗敏化性能能得到提高。某些材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（如，ASTM，ASME）通過對(duì)多數(shù)產(chǎn)品規(guī)范的補(bǔ)充要求，提供了這種熱處理的選擇方案。這種熱處理主要在843900C（15501650F）溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，保溫24h，碳或鈮碳化物優(yōu)先于碳化鉻固溶于奧氏體晶粒內(nèi)。2.2.2.3.1 穩(wěn)定化熱處理應(yīng)該在材料固溶處理后進(jìn)行。2.2.2.3.2 沒有進(jìn)行制造后穩(wěn)定化熱處理的焊縫和熱影響區(qū)（HAZ），因?yàn)樘蓟锶芙庖桩a(chǎn)生PTA SCC?；谶@個(gè)原因，當(dāng)存在PTA SC

17、C風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)該在焊接接頭部位進(jìn)行制造后穩(wěn)定化熱處理以提高HAZ的抗敏化性能。2.2.3 奧氏體合金鑄件被用于一些高壓加氫處理單元。這些合金碳含量更高，而且通常有更大比例的鐵素體。這些材料中的鐵素體被認(rèn)為能對(duì)PTA SCC提供一些抵抗力。然而，在一個(gè)合適的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和實(shí)際工廠經(jīng)驗(yàn)中，大部分用戶仍然采取純堿沖洗或其它保護(hù)措施來(lái)保護(hù)這種等級(jí)的材料。2.3 其它奧氏體合金其它奧氏體合金通常指奧氏體鐵-鎳合金和奧氏體鎳基合金系列。在需要考慮PTA SCC的環(huán)境中，不是所有的這種合金都可以應(yīng)用。下面討論這種環(huán)境中經(jīng)常使用的合金材料：2.3.1與標(biāo)準(zhǔn)和高碳等級(jí)奧氏體不銹鋼相比，UNS N08800（合金800

18、），UNS N08810（合金800H）和UNS N08811（合金800HT）具有的碳含量允許它們產(chǎn)生一定程度的敏化。但應(yīng)該防止未固溶處理或焊態(tài)材料發(fā)生PTA SCC。2.3.2 UNS N08825（合金825）含有做為穩(wěn)定化合金元素的鈦。加上合金元素里碳含量的降低，這些因素限制了操作中敏化的產(chǎn)生和焊接導(dǎo)致的敏化。2.3.2.1 據(jù)報(bào)道，在“工廠穩(wěn)定（最終940C（1725F）退火）”條件下UNS N08825（合金825）有很高的抗敏化性能。2.3.3 類似于標(biāo)準(zhǔn)和高碳等級(jí)奧氏體不銹鋼，UNS N06600（合金600）有足以引起敏化的碳含量。應(yīng)該防止未固溶處理或焊態(tài)材料發(fā)生PTA SC

19、C。2.3.4 UNS N06625（合金625）含有作為穩(wěn)定化合金元素的鈮（Nb），來(lái)限制這種合金敏化趨向。（注意：這種合金長(zhǎng)期暴露于高溫（高于538C1000F）可能導(dǎo)致脆化。）2.4 焊接和制造包括某些換熱管或一些容器內(nèi)構(gòu)件在內(nèi)，常用于奧氏體不銹鋼和其它奧氏體合金部件的焊接具備形成PTA SCC的條件。2.4.1 據(jù)報(bào)道，奧氏體不銹鋼焊接覆層，或者堆焊、或者鐵素體基材隨后進(jìn)行PWHT，其抗PTA SCC性能都非常強(qiáng)。2.4.2 任何能提高抗敏化性的特殊熱處理應(yīng)該在材料所有熱成型完成后進(jìn)行。2.4.3 對(duì)穩(wěn)定化奧氏體不銹鋼，焊后穩(wěn)定化熱處理期間應(yīng)控制溫度梯度，以避免局部高熱應(yīng)力導(dǎo)致的焊件開

20、裂。壁厚大于12mm0.5in.部件尤其要注意。2.4.4低碳等級(jí)和添加穩(wěn)定化元素的奧氏體不銹鋼及其它奧氏體合金在用于鐵素體基材的覆層時(shí)焊接階段及短期PWHT一般不會(huì)產(chǎn)生敏化。然而，如果這些合金材料在高溫下長(zhǎng)時(shí)間停留，就會(huì)發(fā)生敏化。2.4.5消除應(yīng)力熱處理通常不用作控制PTA SCC可能性的手段。然而，當(dāng)采用焊后穩(wěn)定化熱處理時(shí)，也有消除應(yīng)力的效果。3. 氮?dú)獯祾叻雷o(hù)3.1 工藝設(shè)備可以用保持密閉和干燥氮?dú)獯祾叱醯姆椒右员Ｗo(hù)。干燥氮?dú)獯祾呤墙档退饵c(diǎn)溫度使其低于環(huán)境溫度的有效方法。氮?dú)獯祾邔?duì)催化劑提供最佳的保護(hù)。3.2 反應(yīng)器可以被打開但加熱爐不能，加熱爐內(nèi)部加熱盤管可以用氮?dú)獯祾卟⒂妹ぐ宸?/p>

21、住，維持少量正的氮?dú)鈮毫Α?.2.1 氮?dú)鈶?yīng)該干燥且不含氧氣。（用戶要注意：商業(yè)用氮?dú)夂趿扛哌_(dá)1000ppm）3.3 根據(jù)用戶經(jīng)驗(yàn)判斷，氮?dú)庵锌杉尤?000ppm氨可以防護(hù)PTA SCC。3.3.1 干燥氮?dú)獯祾邥r(shí)通常不需要氨，但是有水和（或者）氧存在時(shí)可能是有利的。3.2.2 銅基合金必須與加氨的氮?dú)膺M(jìn)行隔離。3.3.3 應(yīng)該確定氨對(duì)催化劑沒有不利的影響。3.4 如果蒸汽被用于吹掃或蒸汽空氣除焦，在金屬溫度冷卻到72C（130F）（高于水露點(diǎn)）之前應(yīng)該停止注蒸汽。當(dāng)降壓時(shí)，在冷卻到低于72C（130F）（高于水露點(diǎn)）之前系統(tǒng)應(yīng)該用干燥氮?dú)獯祾?。在采用盲板封死和開工之前應(yīng)該保留吹掃氣體且維持

22、氮?dú)獾恼龎毫Α?.5 應(yīng)該注意：用戶使用的氮?dú)獯祾咴O(shè)備應(yīng)根據(jù)適用的安全程序采用特殊預(yù)防措施。4.堿洗防護(hù)4.1暴露于空氣中的奧氏體不銹鋼和其它奧氏體合金設(shè)備，最好是用碳酸鈉（Na2CO3或純堿）溶液保護(hù)。純堿溶液中和金屬表面形成的酸，在干燥后，會(huì)在表面留下一層薄的堿性薄膜，能夠防止任何附加酸的形成。這些溶液也可能包含一種堿性表面活性劑和（或）一種腐蝕抑制劑。4.2 洗液應(yīng)該含約2wtNa2CO3且pH值大于9。然而，多數(shù)用戶在用2wt溶液清洗時(shí)，Na2CO3可能在15wt變化。當(dāng)溶液在設(shè)備表面干燥以后，通常認(rèn)為1.42 wt純堿溶液可在金屬表面提供充足的殘余堿性。另外，這種低濃度堿有利于溶液的

23、制備。4.2.1 不應(yīng)使用氫氧化鈉（NaOH或苛性鈉）溶液。4.2.2 目前已經(jīng)不使用碳酸鉀（K2CO3）溶液做為清洗液。然而，據(jù)報(bào)道用碳酸鉀替代純堿沒發(fā)生開裂。4.2.3 5wt濃度的倍半碳酸鈉（Na2CO3NaHCO32H2O或稱天然堿）已成功使用。4.3 在實(shí)際應(yīng)用中，堿洗溶液的氯化物控制可能不同。因?yàn)橐酝倭柯然锶芤河谐晒?yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，所以并不是總需要采用無(wú)氯化物溶液。4.3.1 對(duì)加氫處理單元，在工藝側(cè)可能會(huì)出現(xiàn)氯化鹽沉淀，新鮮混合洗液中氯化物濃度應(yīng)限制在250mg/L(250 ppmw)。同樣，易產(chǎn)生PTA SCC單元可能含氯化物沉淀物，應(yīng)該采取措施移除這些沉淀物。4.3.2 通

24、常采用移除氯化鹽沉淀物的方法以除去氯化物。應(yīng)該在洗液（見4.5節(jié)）中使用一種硝酸鈉腐蝕抑制劑以減少產(chǎn)生氯化物SCC的可能性。用戶應(yīng)該確定循環(huán)純堿溶液在沖洗過程可能達(dá)到的氯化物容許上限。當(dāng)達(dá)到這個(gè)上限，高氯化物洗液應(yīng)該加入新鮮洗液以減少氯化物濃度。應(yīng)盡一切努力移除可能在系統(tǒng)加熱期間濃縮的殘余溶液。這是因?yàn)楫?dāng)溶液被加熱變成水蒸氣時(shí)氯化物濃度會(huì)增加，進(jìn)而增加產(chǎn)生氯化物SCC的可能性。4.3.3 當(dāng)工藝側(cè)沒有預(yù)期的氯化鹽存在且設(shè)備排干可能困難時(shí)，溶液中初始的氯化物濃度應(yīng)限制在25mg/L（25ppmw）。盡管有低氯化物限制，還是應(yīng)進(jìn)行一切努力移除可能在系統(tǒng)加熱期間濃縮的殘余溶液。這是因?yàn)楫?dāng)溶液被加熱變

25、成水蒸氣時(shí)氯化物濃度會(huì)增加，進(jìn)而增加產(chǎn)生氯化物SCC的可能性。作為一種可供選擇的方法，可以采用氨冷凝液（見4.9和4.10節(jié)）。4.4 應(yīng)該在0.2wt濃度的洗液中添加一種堿性表面活性劑以促進(jìn)焦炭，銹層或油膜的穿透。加熱洗液到49C（120F）可以加速油膜和殘余物的穿透。4.5 腐蝕抑制劑被用于降低因這些堿液而產(chǎn)生氯化物SCC的可能性。4.5.1 考慮使用者的選擇，可以添加0.4wt硝酸鈉（NaNO3）。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，在沸騰的氯化鎂溶液中，低濃度的硝酸鈉抑制奧氏體不銹鋼SCC是有效的。注意：過多的NaNO3能導(dǎo)致碳鋼SCC。4.6 設(shè)備在暴露于空氣之前必須堿洗。設(shè)備的所有內(nèi)表面都必須接觸

26、到洗液以達(dá)到有效的沖洗。4.6.1 系統(tǒng)應(yīng)該在惰性氣體下充滿堿性溶液，以使氧污染最小化。4.6.2 設(shè)備應(yīng)該浸泡或用沖洗液循環(huán)沖洗至少2個(gè)小時(shí)。如果存在沉淀物或淤泥，沖洗液應(yīng)該強(qiáng)有力地循環(huán)沖洗（至少2個(gè)小時(shí)）更長(zhǎng)時(shí)間這在任何情況下都是無(wú)害的。4.6.3在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間應(yīng)分析循環(huán)洗液，以確保維持pH值和氯化物極限的要求。4.6.4 為確保維持保護(hù)狀態(tài)，殘存在表面的殘余純堿薄膜不應(yīng)被任何后來(lái)的水洗或機(jī)械工作移除。如果薄膜被移除，應(yīng)該盡可能快地再次運(yùn)用適合該部件的方法補(bǔ)充薄膜。采用手持噴霧器補(bǔ)充薄膜成功用于設(shè)備的再維護(hù)。在整個(gè)停工期間都必須保持薄膜的存在以確保連續(xù)的保護(hù)。4.6.5 每個(gè)系統(tǒng)都必須單獨(dú)評(píng)

27、價(jià)并采取預(yù)防，以確保放氣口或通過溢流部分的噴流不會(huì)阻礙沖洗液與部件表面接觸。4.6.6 如果需要移除沉淀物，就應(yīng)該考慮使用純堿溶液沖洗加熱爐管外部，因?yàn)檫@些表面易產(chǎn)生PTA SCC。見1.6節(jié)。4.7 在特殊情況下，可能必需用含氨冷凝液沖洗（4.9和4.10節(jié)）。溶液pH值應(yīng)該高于9且氯化物含量低于5mg/L（5ppmw）。4.8 設(shè)備采用液力噴射時(shí)應(yīng)該用純堿溶液導(dǎo)引。4.8.1 在液力噴射后，設(shè)備應(yīng)該保持干燥且不受天氣影響。如果這不可能，應(yīng)按要求重復(fù)使用純堿沖洗以維持殘余純堿薄膜。設(shè)備重新安裝時(shí)，其表面存在殘余純堿薄膜。4.9 設(shè)備的水壓試驗(yàn)應(yīng)該用純堿溶液引導(dǎo)。如果設(shè)備不打開或不暴露于氧氣中

28、，可以使用含氨冷凝液沖洗。4.10 如果工藝系統(tǒng)中不容忍存在鈉或氯化物離子，設(shè)備在停工或關(guān)閉以后應(yīng)該用含氨冷凝液沖洗。如果單元不會(huì)立即開工，溶液可一直保持其中或者用氮?dú)饣蚋稍餆N替代。在這個(gè)程序之后，單元不能暴露于氧氣中。在被排干之后氨液不會(huì)在部件表面留下一層殘余堿性薄膜。4.11 在完成堿洗基礎(chǔ)上，在設(shè)備重新運(yùn)轉(zhuǎn)前，所有遺留的堿洗溶液必須從系統(tǒng)的每個(gè)最低排液點(diǎn)排干。如果疏忽這點(diǎn)，會(huì)造成碳酸鹽和氯化物因蒸發(fā)而濃縮，導(dǎo)致奧氏體不銹鋼SCC的發(fā)生。4.11.1 在奧氏體不銹鋼管道線路中，某些用戶選擇增加管線的低點(diǎn)排凝來(lái)降低材料由于殘余純堿沖刷或水壓試驗(yàn)用水產(chǎn)生氯化物SCC的可能性。5.干燥空氣防護(hù)5.1 使用干燥（干燥過的）空氣防止游離水的形成可能是一種經(jīng)濟(jì)的方法，并因此減少PTA SCC產(chǎn)生的可能性。5.1.1 因?yàn)椴豢稍偕呋瘎┙?jīng)常自燃，