加氢装置管道选材原则

加氢装置高压管道的腐蚀环境比较复杂，主要腐蚀形式有高温氢损伤、高温硫腐蚀、氢/硫化氢腐蚀、湿硫化氢腐蚀、NH4Cl/NH4HS腐蚀、连多硫酸应力腐蚀开裂等，由于同一部位可能存在一种或多种腐蚀类型，因此在选材时应依据具体工况条件综合分析，一般按照下述原则进行。(1)操作温度不低于200 ℃的含有氢气介质的管道，应根据管道介质最高操作温度加20～40 ℃的裕量和相对应的氢分压，根据API RP941中的Nelson 曲线来选用合适的临氢用钢。(2)操作温度不低于240 ℃，介质中含有硫化物腐蚀介质的管道，应按照修正的McConomy曲线，以介质中的硫含量和操作温度为参考，估算各钢种的腐蚀速率和腐蚀裕量，从而选择合适的管道材料。(3)操作温度不低于250 ℃，介质中含有高温氢和硫化氢的管道，应根据操作温度及介质中硫化氢的摩尔分数，按照Couper曲线计算相应材料高温氢/硫化氢环境下的腐蚀速率，选择合适的材料。(4)加氢装置空冷系统的介质中含有NH4Cl/NH4HS腐蚀介质，应根据压强平衡常数、介质流速、NH4Cl和NH4HS浓度等因素，选择合适的材料。(5)湿硫化氢环境下管道的选材既要考虑管道壁厚的均匀减薄又要考虑湿硫化氢应力腐蚀开裂。(6)可能产生连多硫酸应力腐蚀开裂的奥氏体不锈钢管道，应选用稳定型不锈钢或超低碳不锈钢。

加氢装置高压管道选材应综合考虑腐蚀环境，并遵循以下原则：

1. 含氢介质且操作温度≥200℃的管道，依据API RP941中的Nelson曲线选用合适的钢材。
2. 含硫化物且操作温度≥240℃的管道，参照修正的McConomy曲线选择材料，考虑介质中的硫含量和操作温度。
3. 含有高温氢和硫化氢且操作温度≥250℃的管道，根据Couper曲线计算腐蚀速率，选择相应材料。
4. 空冷系统中含NH4Cl/NH4HS的介质，根据压强平衡常数、流速等因素选择合适的材料。
5. 在湿硫化氢环境下，选择材料时需考虑均匀减薄和湿硫化氢引起的应力腐蚀开裂。
6. 奥氏体不锈钢管道若存在连多硫酸应力腐蚀开裂风险，应使用稳定型或超低碳不锈钢。
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