炼油装置再生器出口闸阀使用故障浅析

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Failure Analysis of Slide Valve at Regenerator Export in Refinery UnitW ANG Huan .SUN Zhi-qiang(1.Sinopec Shanghpetrochemical company limimd，Shanghai 200540，China；2.Beijing Aerospace Petrochemical Technology and Equipment Engineering Corporation，Beijing 100076，China)Abstract：Based on the working condition of the slide valve and the morphology of the failure disc，thefailure mechanism of the disc was studied by means of metallography，XRD and XRF.The clearancebetween the valve plate and the valve seat，erosion at smal opening，high temperature oxidation andother mechanism was eliminated.Low temperature hot corrosion was the main factor that leads to thefailure of the disc.Solution was raised based the occurrence condition of low temperature hot corosion。

Key words：refinery unit；regenerator；slide valve；failure analysis；erosion；corrosion；low temperaturehot corosion1 概述闸阀是汽油吸附脱硫(S-Zorb)工艺炼油装置的关键设备 ，其主要作用为调节工艺中吸附剂的流量。

闸阀安装于再生器出口。经过脱硫的吸附剂在再生器中燃烧，燃烧后恢复活性的吸附剂通过闸阀再次循环使用。闸阀使用温度为 524℃，压差为 4.1～10.3kPa，使用环境为低压临氧。

2 故障现象S-Zorb装置运行-个周期后(约 10个月)停车大修。大修时用备用闸板更换了出现轻微损坏的原闸板。重新开车之后约2周，闸板出现了较大损坏(图2a)，导致阀门失效。经初步了解，更换的备用闸板尺寸小于原闸板，阀座和闸板装配后间隙较大(图 1)，推测较大间隙导致的缝隙流可能是造成阀门失效的主要原因。因此更换了-台阀座和闸板间隙控制到合理范围之内的闸阀，新阀门上线运行约- 周，闸板又出现了相似的损坏(图2b)。

闸板 阀座图1 闸阀内部结构图3 检测针对装置检修后，闸板在短时问内损坏的问题，从工艺、闸板材料和吸附剂等方面进行了检测。

3.1 工艺本周期和上周期的 S-Zorb生产工艺进行对比，发现本周期生产过程中阀门前后压差较大，超出设作者简介：王欢(1974-)，男，上海人，工程师，从事石化装置维护和管理工作。

2013年第3期 阀 门 - 41-950℃，此温度范围内硫酸盐(如 K SO )达到熔点，形成溶液，进而腐蚀合金。高温热腐蚀发生的温度区间与闸阀的使用温度相差较大，可能性基本被排除。低温热腐蚀发生的温度范 围-般为 500～750℃，这与闸阀的使用温度较为接近。虽然此时从温度上分析，整体盐膜未达到熔点，但是由于几种硫酸盐可以形成。Stelite 6#合金属于 Co-Cr系合金，Co元素含量很高。另外，吸附剂 XRF检测结果显示 ，含有较高的 SO 和 K：O等。因 XRF只能显示元素的相对含量，而不代表真实的物质，SO 和K 0分别属于酸性化合物和碱性化合物。在再生器中，推断 SO 和 K O是以K：SO 的形式存在，使低温热腐蚀具备了所需的条件。低温热腐蚀的特征是初期有-孕育期，随后为加速腐蚀，与现场闸板失效的过程相吻合。

分析确定 stelite 6#闸板失效的主要原因为低温热腐蚀。本周期由于系统中设备(尤其用于分离气固两相介质的旋风分离器)故障或者老化，导致 SO 含量升高，达到了低温热腐蚀所需的临界量而导致低温热腐蚀的发生。流动的介质将腐蚀产物带走，从而导致了腐蚀的连续进行，阀门在短期内即失效。

5 改进低温热腐蚀现象很少发生，因为达不到低温热腐蚀所要求的 SO 分压、共晶体温度和足够的硫酸盐等条件，即使环境相似，并不会产生低温热腐蚀。

为了提高闸板耐低温热腐蚀的性能，研制了高温性能更加优异的特制闸板，其耐磨损性能、耐腐蚀性能和耐高温性能均高于 stelite 6#合金，并且原理上不会发生和 stelite 6#合金类似的低温热腐蚀现象。

6 结语通过对闸板失效原因的分析，排除了闸板与阀座间隙、歇度冲刷和高温氧化等可能导致闸板失效的因素，得出闸板失效的主要原因为低温热腐蚀。

(1)检查并调试旋风分离器的工作状态，避免闸阀中 SO 的分压偏高。

(2)采取措施将闸阀的使用压差降至设计范围内，降低吸附剂冲刷闸板带来的热量。