石油化工設(shè)備腐蝕原因分析及應(yīng)對(duì)措施

周美剛

（中海石油煉化有限責(zé)任公司惠州煉化分公司，廣東 惠州 516086）

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石油化工設(shè)備腐蝕原因分析及應(yīng)對(duì)措施

周美剛

（中海石油煉化有限責(zé)任公司惠州煉化分公司，廣東 惠州 516086）

摘 要：石油是工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，由石油所提煉出來(lái)的各種化工產(chǎn)品可以作為多種材料的基礎(chǔ)性原料被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中的各個(gè)方面。石油化工設(shè)備作為石油煉化生產(chǎn)過(guò)程中的重要設(shè)備，在眾多影響其使用性、可靠性和運(yùn)行壽命的因素中，腐蝕是危害行較大的一種。為避免腐蝕引起石油化工設(shè)備失效，進(jìn)而發(fā)生事故對(duì)石油化工企業(yè)造成巨大的人員及財(cái)產(chǎn)損失，對(duì)腐蝕產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析及采取相應(yīng)措施具有重大意義。本文在對(duì)石油化工設(shè)備所受到的腐蝕因素分析的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好石油化工設(shè)備的防腐措施進(jìn)行分析闡述。

關(guān)鍵詞：石油化工設(shè)備；腐蝕因素；防腐措施

石油化工設(shè)備作為石化生產(chǎn)的重要設(shè)備，在運(yùn)行過(guò)程中受到各種腐蝕的作用，會(huì)對(duì)石油化工設(shè)備的使用性能、可靠性和使用壽命造成較為嚴(yán)重的危害，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致重大生產(chǎn)安全事故的發(fā)生。在對(duì)石油化工設(shè)備進(jìn)行腐蝕因素分析的基礎(chǔ)上做好對(duì)于石油化工設(shè)備的腐蝕控制，對(duì)企業(yè)有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1. 石油化工設(shè)備所受腐蝕危害的分類

石油化工設(shè)備經(jīng)常處于惡劣的工況條件下，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到各種腐蝕性溶液的腐蝕，從而造成設(shè)備使用性能及使用壽命下降，影響石油化工設(shè)備正常生產(chǎn)的順利進(jìn)行。通過(guò)對(duì)石油化工設(shè)備生產(chǎn)中所發(fā)生的腐蝕情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，石油化工設(shè)備生產(chǎn)中所遭受的腐蝕機(jī)理可以分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩大類。其中化學(xué)腐蝕主要指的是金屬管壁與周邊介質(zhì)所產(chǎn)生的直接的化學(xué)反應(yīng)，從而造成金屬介質(zhì)的物理、化學(xué)性能的改變。此種化學(xué)腐蝕的特點(diǎn)是在化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中金屬內(nèi)部與金屬介質(zhì)之間并未有電流。相較于化學(xué)腐蝕，電化學(xué)腐蝕主要指的是金屬與電解質(zhì)溶液之間因?yàn)殡姾傻牧鲃?dòng)所產(chǎn)生的變質(zhì)的腐蝕。在電化學(xué)腐蝕的過(guò)程中，金屬在腐蝕的過(guò)程中會(huì)使得陽(yáng)極產(chǎn)生電子，陰極接收電子從而在金屬中形成電流。

在石油化工設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)其所造成的腐蝕的形態(tài)的不同可以將石油化工設(shè)備所遭受的腐蝕分為全面腐蝕和局部腐蝕。全面腐蝕指的是石油化工設(shè)備的全部金屬表面都與腐蝕性介質(zhì)產(chǎn)生的化學(xué)或是電化學(xué)腐蝕，這種腐蝕會(huì)使得石油化工設(shè)備中的各種管道管壁逐漸變薄，從而使得石油化工設(shè)備的管道的承壓能力下降，當(dāng)石油化工設(shè)備工作中的壓力增大時(shí)會(huì)造成管道破裂，影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)產(chǎn)生爆炸，造成嚴(yán)重的安全事故。相較于全面腐蝕，局部腐蝕指的是腐蝕的現(xiàn)象僅發(fā)生在金屬的突出零件或是下陷的凹槽區(qū)域，其他部分則并未發(fā)生明顯的腐蝕，局部腐蝕由于腐蝕的區(qū)域較小造成其腐蝕的速度較全面，腐蝕明顯較快，更易產(chǎn)生安全事故。石油化工設(shè)備的局部腐蝕形式主要有點(diǎn)蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕等。

2. 石油化工設(shè)備腐蝕現(xiàn)象原因分析

2.1 石油化工設(shè)備生產(chǎn)中的化學(xué)反應(yīng)

在石化生產(chǎn)的過(guò)程中，根據(jù)工藝需要會(huì)在不同工序中加入各種試劑，所有試劑中腐蝕性的試劑不在少數(shù)，原料的變化也會(huì)含有某些腐蝕性成分，生產(chǎn)過(guò)程中的某些中間產(chǎn)物也含有腐蝕性，生產(chǎn)環(huán)境中也含有各種腐蝕性成分，石油化工設(shè)備在于這些腐蝕性成分接觸時(shí)易產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，金屬氧化物大量生成會(huì)使得金屬設(shè)備的金屬表面特性產(chǎn)生變化而使得金屬特性下降。

2.2 石油化工設(shè)備中金屬性能不足

在石油化工設(shè)備中使用金屬的不同會(huì)對(duì)石油化工設(shè)備的抗腐蝕性能產(chǎn)生不同的影響，金屬的抗腐蝕性能與金屬的微觀顆粒有極為明顯的關(guān)系，如果金屬的晶粒較為細(xì)小則其抗腐蝕性能較強(qiáng)，比如鑄鐵材質(zhì)相較于不銹鋼材質(zhì)其抗腐蝕性能更強(qiáng)，設(shè)備金屬表面的光滑度設(shè)備的抗腐蝕性也有較大的影響，其表面越光滑其抗腐蝕性能越強(qiáng)?，F(xiàn)今在石油化工設(shè)備中所使用的各種鋼構(gòu)件中多采用的是粗晶粒金屬構(gòu)件，其抗腐蝕性能較差，如在石油化工設(shè)備中使用不朽鋼構(gòu)件則可增強(qiáng)其抗腐蝕能力。

2.3 石油化工設(shè)備生產(chǎn)中氣、液流動(dòng)速度的影響

通過(guò)對(duì)石油化工設(shè)備生產(chǎn)的研究表明，石油化工設(shè)備在工作生產(chǎn)過(guò)程中其所接觸的具有腐蝕性能的氣體與液體的流動(dòng)速度也會(huì)對(duì)石油化工設(shè)備腐蝕程度造成嚴(yán)重的影響。具研究表明，石油化工設(shè)備中的腐蝕性氣體或是液體的流動(dòng)速度越快則石油化工設(shè)備所遭受的腐蝕性的破壞程度則越高，反之，如石油化工設(shè)備在生產(chǎn)的過(guò)程中其腐蝕性的氣體或是液體的流動(dòng)速度越慢甚至是靜止的，其相較于快速流動(dòng)的腐蝕性氣體或是液體其腐蝕速度會(huì)大幅下降。

3. 石油化工設(shè)備的防腐蝕措施

3.1 選用材質(zhì)適合的金屬

合理選擇材質(zhì)是防止和控制化工設(shè)備腐蝕的最普遍和最有效的方法。在石油化工設(shè)備金屬材質(zhì)的選材過(guò)程中要對(duì)石油化工設(shè)備的運(yùn)用環(huán)境，如介質(zhì)運(yùn)溫度、組分、狀態(tài)、雜質(zhì)含量等，進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查分析，準(zhǔn)確掌握相關(guān)資料數(shù)據(jù)，掌握各材質(zhì)的機(jī)械性能、加工性能和耐腐蝕性能及可采取的防腐蝕措施，兼顧整體經(jīng)濟(jì)性，綜合選擇材質(zhì)適合的金屬。

3.2 增強(qiáng)石油化工設(shè)備的防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

金屬的腐蝕總是從表面開(kāi)始，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的就是使表面處于最佳狀態(tài)，技能完成其使用性能，又便于腐蝕控制。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包含兩個(gè)方面的基本內(nèi)容，一是在滿足設(shè)備使用性能的前提下，盡可能減少或消除產(chǎn)品及環(huán)境中的不均勻性，使腐蝕點(diǎn)不易形成或形成阻力很大，二是在設(shè)計(jì)師就要考慮使用何種防護(hù)措施，為這些措施創(chuàng)造條件，方便其實(shí)施，以達(dá)到良好的防腐蝕效果。防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則：（1）預(yù)留腐蝕裕兩，避免均勻腐蝕導(dǎo)致的設(shè)備失效；（2）外形結(jié)構(gòu)宜簡(jiǎn)單，外表面平滑、均勻，避免承載件應(yīng)力集中；（3）防止腐蝕介質(zhì)滯留和沉積物腐蝕；（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)減少鏈接間隙，防止縫隙腐蝕。（5）為避免電偶腐蝕，同一結(jié)構(gòu)盡可能選用同一種材料或點(diǎn)位接近的材料。（6）防止沖刷腐蝕的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

3.3 做好石油化工設(shè)備的“一脫四注”

“一脫四注”主要是我國(guó)在現(xiàn)今采用較多的防腐技術(shù)，現(xiàn)今在石油化工設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用也極為廣泛。在石油化工設(shè)備的生產(chǎn)中應(yīng)“一脫四注”技術(shù)，其中“一脫”指的是使用設(shè)備對(duì)原料中的多余的鹽分進(jìn)行脫除，而“四注”指的是在石油化工設(shè)備生產(chǎn)中向設(shè)備內(nèi)注入堿、氨、水以及各種抗腐蝕劑，運(yùn)用上述方法可以有效減緩石油化工設(shè)備生產(chǎn)中各種原料的硫化物等化學(xué)物質(zhì)對(duì)設(shè)備的腐蝕，提高設(shè)備的使用性能。在石油化工設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程中常常會(huì)產(chǎn)生各種含鹽物質(zhì)或氯化物，在石油化工設(shè)備生產(chǎn)物質(zhì)冷凝時(shí)就會(huì)使得石油化工設(shè)備出現(xiàn)較大的腐蝕性風(fēng)險(xiǎn)，因此，做好對(duì)于石油化工設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中的“一脫四注”是十分重要的，需要在石油化工生產(chǎn)過(guò)程中加以重視。

3.4 強(qiáng)化石油化工設(shè)備工作人員的防腐蝕安全意識(shí)

提高石油化工設(shè)備的防腐工作，需要強(qiáng)化和提高工作人員的防腐工作意識(shí)。一是從思想上提高工作人員的防腐意識(shí)，尤其是企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，更需要重視防腐蝕問(wèn)題，二是將防腐蝕工作從制度上貫徹執(zhí)行，兩方面共同努力，齊抓共管，提升石油化工設(shè)備的防腐蝕工作。

3.5 科學(xué)合理地運(yùn)用防腐蝕涂料

在石油化工設(shè)備中運(yùn)用防腐蝕涂料是防止石油化工設(shè)備被腐蝕的有效手段之一，通過(guò)合理使用防腐蝕涂料可以使得防腐蝕涂料的防護(hù)屏蔽、緩腐蝕性以及陰極保護(hù)等作用得以充分地發(fā)揮，提高石油化工設(shè)備的抗腐蝕能力，確保石油化工設(shè)備的使用安全性。

3.6 合理應(yīng)用防腐蝕新技術(shù)

快速發(fā)展的在線腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)為石油化工設(shè)備防腐蝕工作提供了新的工具，通過(guò)試件失重法、氫探針、電阻法、電感阻抗法等技術(shù)，可以實(shí)時(shí)定量監(jiān)測(cè)設(shè)備腐蝕現(xiàn)狀，為設(shè)備防腐蝕工作提供有效支持。

結(jié)語(yǔ)

石油化工設(shè)備是石化生產(chǎn)中的重要設(shè)備，腐蝕對(duì)石油化工設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行有重大威脅。本文在分析石油化工設(shè)備腐蝕特點(diǎn)及原因分析的基礎(chǔ)上對(duì)如何增強(qiáng)石油化工設(shè)備的抗腐蝕性進(jìn)行了分析闡述。

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