加氢裂化是石化行业中一种十分重要的加工工艺,通过该工艺可以得到液化气、石脑油、柴油等多种产品。由于加氢裂化工艺中涉及复杂的反应、传热、传质和动量传递过程,且其中的众多设备仍为耐腐蚀性能较差的碳钢材质,故在加氢裂化设备中存在严重的冲刷腐蚀现象,极易引起各种生产安全问题。本文的研究对象是加氢装置再生塔底再沸器返塔管线弯头和分馏塔塔顶空冷器管束。针对失效弯头,本文基于宏观、微观两个视角,从物理、化学两个角度入手,对弯头的内层进行包括腐蚀孔洞分布、壁厚分布在内的物理规律的归纳分析,进一步对失效弯头进行了材质与机械性能分析、金相检验、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等多种表征研究其腐蚀机制。研究发现弯头本身质量并无缺陷,各项要求均符合国标。冲刷腐蚀是造成弯头腐蚀失效的主要原因,其中流体的冲刷在失效过程中占主导作用,电化学腐蚀在腐蚀孔洞的形成过程中占主导作用。弯头位置的流体扰动加剧管道内壁腐蚀;同时卧式虹吸式再沸器存在蒸发空间不足的缺点,也造成了弯头出口位置和法兰的严重腐蚀。针对失效空冷器,CFD模拟结果显示流体冲刷在整个冲刷腐蚀过程中占主导地位,电化学腐蚀的影响较小,偏流是导致空冷器管束失效的重要原因。本文基于CFD计算结果,模拟现场实际工况下流体的流动,经过实验方案设计、工艺模拟、设备设计与选型等步骤,设计并搭建了一套适用于空冷器的管流式冲刷腐蚀实验装置。基于这套装置,设计并完成了关于空冷器管束的可视化实验。实验结果显示,虽然各支路入口处偏转角度不同,但第四、五节管道中流体的流动和分布规律并无明显差异。通过透明玻璃管可清楚观察到实验介质的流动状态以及气液两相流下液滴的分布和流动。对比了可视化实验与CFD模拟结果,二者具有一致性。通过实验现象推断实际工况下流体的流动状态,初步分析得到了分馏塔顶空冷器的冲刷腐蚀机制。本文研究了加氢装置再沸器返塔管线弯头和分馏塔塔顶空冷器管束的冲刷腐蚀机制,对探索石化系统过流部件的腐蚀行为和防护具有重要的参考价值。