環(huán)烷酸對(duì)離心泵的腐蝕與防護(hù)

張鵬飛(中海瀝青(營口)有限責(zé)任公司， 遼寧 營口 115007)

環(huán)烷酸對(duì)離心泵的腐蝕與防護(hù)

張鵬飛(中海瀝青(營口)有限責(zé)任公司， 遼寧 營口 115007)

離心泵腐蝕輕則損壞設(shè)備，重則發(fā)生重大的事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，石油煉制企業(yè)因泵所引起的事故當(dāng)中60%與腐蝕有關(guān)，其中環(huán)烷酸腐蝕為其主要形態(tài)。本文就離心泵環(huán)烷酸腐蝕及其防護(hù)進(jìn)行了探究。

機(jī)泵;離心泵腐蝕;環(huán)烷酸

目前我公司加工的是中海SZ36-1原油，屬于低硫環(huán)烷基原油，有密度大、粘度大、凝點(diǎn)低、酸值高、蠟含量低、膠質(zhì)含量高、殘?zhí)扛?、灰分高等特點(diǎn)，主要腐蝕為環(huán)烷酸腐蝕。

當(dāng)機(jī)泵正常運(yùn)行時(shí)，泵體、葉輪、軸及其他備件表面發(fā)生變化，造成母材腐蝕減薄、應(yīng)力開裂等現(xiàn)象就是泵的腐蝕。腐蝕過程中由于泵內(nèi)金屬與介質(zhì)接觸發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)，造成設(shè)備本體出現(xiàn)全面腐蝕(均勻腐蝕)或局部腐蝕(點(diǎn)蝕、坑蝕)，這種因金屬受酸或堿的溶液而產(chǎn)生的腐蝕稱為純化學(xué)腐蝕。

1 酸值對(duì)環(huán)烷酸腐蝕的影響

我公司測(cè)線油品酸值分別為：常頂汽油：0．001mg KOH/g、常一線油0．80 mg KOH/g、常二線油3．11 mg KOH/g、減一線油1．88 mg KOH/g、減二線油4．86 mg KOH/g、減三線油3．24 mg KOH/g減四線油3．73 mg KOH/g，根據(jù)我公司煉制原油的性質(zhì)以及上表中各油品酸值含量，結(jié)合現(xiàn)場設(shè)備腐蝕形態(tài)，基本判斷為機(jī)泵化學(xué)腐蝕為環(huán)烷酸腐蝕。

2 環(huán)烷酸定義

環(huán)烷酸是一種存在于石油中的含飽和環(huán)狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)酸的總稱，其通式為CnH2n-COOH，石油中的酸性化合物以環(huán)烷酸含量最多，故一般稱石油中的酸稱為環(huán)烷酸。

一般認(rèn)為當(dāng)溫度高于220℃，環(huán)烷酸的腐蝕速率明顯加快。然而，很難確定導(dǎo)致環(huán)烷酸腐蝕的臨界酸值。例如，有學(xué)者認(rèn)為，當(dāng)原油酸值超過0．5mgKOH/g 時(shí)才會(huì)引起腐蝕，但有的認(rèn)為臨界酸值介于1．5-2mgKOH/g 之間，也有的認(rèn)為，環(huán)烷酸含量高于5%的就可導(dǎo)致腐蝕發(fā)生。這是因?yàn)榄h(huán)烷酸的腐蝕影響因素較為復(fù)雜，流速、材質(zhì)、環(huán)烷酸的種類等都會(huì)對(duì)其腐蝕速率產(chǎn)生影響。業(yè)界普遍接受0．5mgKOH/g 為環(huán)烷酸腐蝕的臨界酸值。

3 溫度對(duì)環(huán)烷酸腐蝕的影響

上述介紹220℃作為環(huán)烷酸臨界酸值，經(jīng)試驗(yàn)分析結(jié)果表明，介質(zhì)溫度低于臨界酸值時(shí)環(huán)烷酸基本不發(fā)生腐蝕，但介質(zhì)溫度290℃時(shí)，環(huán)烷酸腐蝕速率達(dá)到峰值，溫度再升高腐蝕速率下降，當(dāng)介質(zhì)溫度大于400℃后，環(huán)烷酸可分解，基本無腐蝕，在溫度速度都較高的區(qū)域，環(huán)烷酸腐蝕沿介質(zhì)流向產(chǎn)生銳緣的流線溝槽。在溫度速度都較低區(qū)域，呈現(xiàn)邊緣銳利的凹坑狀。

4 流速對(duì)環(huán)烷酸腐蝕的影響

高溫高流速或管內(nèi)形成湍流區(qū)域，是加速環(huán)烷酸腐蝕重要指標(biāo)，參加表1數(shù)據(jù)結(jié)果。根據(jù)表1得出結(jié)論，泵體內(nèi)流速過快會(huì)加劇泵體、葉輪腐蝕速率。

表1

5 硫?qū)Νh(huán)烷酸腐蝕的影響

高溫硫腐蝕主要集中于240℃以上重油部位，在高溫條件下，活性硫與金屬反應(yīng)，它出現(xiàn)在與介質(zhì)接觸的各個(gè)部位，表現(xiàn)為均勻減薄，以硫化氫的腐蝕性最強(qiáng)，我公司硫腐蝕主要集中于減二、減三、減四、常三泵體內(nèi)部，腐蝕形態(tài)均為均勻腐蝕減薄。

6 離心泵腐蝕的防護(hù)

(1)工藝防腐 高溫緩蝕劑對(duì)酸值較高的油品造成的高溫部位環(huán)烷酸腐蝕的防護(hù)效果較好，可明顯降低設(shè)備的腐蝕速率，明顯延長運(yùn)行周期。

(2)設(shè)備防腐 另一種防護(hù)措施就是設(shè)備防腐，設(shè)備所選用的材質(zhì)組成對(duì)環(huán)烷酸的腐蝕影響很大，材料中的碳含量越低腐蝕速率越小，而Cr，Ni，Mo等金屬元素的含量越高，材料的耐腐蝕性能越好。因此，在加工高酸值原油時(shí)，應(yīng)注意選擇合適的材料，對(duì)易腐蝕部位的設(shè)備，其材料應(yīng)選擇Cr，Ni，Mo含量高的合金鋼。

7 結(jié)語

機(jī)泵作為煉廠的核心，有著舉足輕重的地位和作用，煉廠的運(yùn)轉(zhuǎn)必定伴隨著機(jī)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，而機(jī)泵的運(yùn)行就會(huì)無時(shí)無刻不面臨著機(jī)泵的腐蝕。我們對(duì)環(huán)烷酸腐蝕因素進(jìn)行了了解、分析，并找到一些切實(shí)可行的辦法來減小這些腐蝕和對(duì)機(jī)泵的維護(hù)。高溫緩蝕劑的工藝防腐和高溫油泵更換成316L材質(zhì)的設(shè)備防腐都對(duì)環(huán)烷酸對(duì)機(jī)泵的腐蝕有著抑制作用，并且對(duì)機(jī)泵有了很好的保護(hù)，確保機(jī)泵長周期運(yùn)轉(zhuǎn)。除了這些腐蝕和防護(hù)措施我們還應(yīng)該在工作中繼續(xù)細(xì)心的發(fā)現(xiàn)更多的影響機(jī)泵完好運(yùn)行的因素，并且通過自己學(xué)習(xí)的知識(shí)盡自己的努力去完善并且解決這些不利因素。

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