淺談煉油裝置靜設備的腐蝕防護

陳小紅，王永勤

（1.陜西延長石油（集團）有限責任公司煉化公司；2.陜西延長石油（集團）有限責任公司延安石油化工廠，陜西 延安 727406）

煉油廠煉油裝置靜設備主要是指塔器、爐器、儲油罐、換熱器等靜態(tài)設施設備，這些設備不具備運動器件，在煉油廠正常工作過程中很少活動，在石油原油的煉化過程中，極易因為原油的腐蝕作用產(chǎn)生腐蝕。當前我國石油原油進口量日漸加大，這更加快了我國煉油廠煉油裝置靜設備的腐蝕情況，靜設備腐蝕時間縮短，腐蝕程度加劇。因此，煉油裝置靜設備的腐蝕防護工作刻不容緩。

1 煉油裝置靜設備腐蝕情況概述

由于煉油廠煉油裝置靜設備眾多，腐蝕覆蓋面較廣，本文選取了幾類設備的腐蝕情況進行介紹。

（1）塔類設備。煉油廠內使用的塔類設備主要是用來完成分離或者吸收等物理煉油過程，實現(xiàn)原油分離。塔類設備裝置一般都由鋼材等混合材料組成，在實際使用過程中容易產(chǎn)生腐蝕情況，但由于塔類設備內各部分功能的不同，使用材料的不同，最終出現(xiàn)的腐蝕情況也不盡相同。如在蒸餾裝置的常壓塔類設備中，頂部和上部的腐蝕情況是十分嚴重的，這類腐蝕主要是點蝕，即腐蝕主要以點的形式集中于常壓塔設備的某幾處，另外，在常壓塔的原料進出口處腐蝕情況也相對嚴重，尤其是原料進口處，經(jīng)常出現(xiàn)大部腐蝕的情況，這需要煉油廠對常壓塔進行重點腐蝕防護工作。而像其他塔類設備，如焦化分餾塔、催化分餾塔內，其腐蝕因素較少，整體腐蝕情況不嚴重，但仍存在部分腐蝕的情況，需要進行腐蝕防護。

（2）容器類設備。煉油廠采用的容器類設備主要是指存儲原油及其分離產(chǎn)物的一類鋼制儲藏罐，儲油罐是煉油廠原油煉化必不可少的設備，發(fā)揮著重要的作用。在實際使用過程中，在原油及其分離產(chǎn)物的腐蝕作用下，儲油罐容易出現(xiàn)腐蝕問題，而且儲油罐一般都是千萬噸級的型號，一旦儲油罐腐蝕問題日趨嚴重，那么儲油罐破損帶來的經(jīng)濟損失和環(huán)境污染影響是無法估量的。一般來說，儲油罐的腐蝕主要集中在罐外壁、罐內壁和罐底，且腐蝕原因多種多樣，包括化學腐蝕、原電池腐蝕、細菌腐蝕等多種腐蝕狀況，其中以化學腐蝕、原電池腐蝕情況最為嚴重，需要針對此類腐蝕加強相關腐蝕防護措施，保證儲油罐的正常使用。

（3）冷換類設備。在煉油廠的生產(chǎn)過程中，少不了冷換類設備的參與，冷換類設備主要是用來實現(xiàn)原油分離過程中的熱量交換，最終達到原油物質互相分離的目的。冷換類設備不僅包括換熱器，還包括換冷器，但在實際使用過程中，腐蝕情況較為嚴重的是換熱器。換熱器由于需要進行物質之間的熱量交換，管束半徑較小，與原油等物質接觸面較大，且換熱器采用的多為傳熱性能較好的金屬，這就導致?lián)Q熱器在工作過程中極易受到腐蝕。如原油分離過程中產(chǎn)生的氫氣、硫化氫、氯化氫等腐蝕性介質都會給換熱器造成較大影響，從而產(chǎn)生腐蝕，而且根據(jù)大量研究事實表明，換熱器的腐蝕問題多是從換熱器內部開始，換熱器內部的管束腐蝕會造成管束斷裂，從而導致整個換熱器無法正常工作。因此，必須加強對換熱器尤其是換熱器內部的腐蝕防護工作。

（4）管道類設備。煉油廠管道類設備是連接各大型設備的重要介質，負責運送傳輸各大型設備的原料和成品，是原油煉化生產(chǎn)的重要紐帶，其重要性不言而喻。在實際生產(chǎn)過程中，一旦管道類設備出現(xiàn)破損、斷裂等故障，造成的后果往往無法想象。而且各類輸油管線的事故也一再警醒煉油廠，輸油管道類設備的故障不僅會給人員或環(huán)境帶來直接傷害，更會衍生出一批更加嚴重的事故傷害。但是，管道類設備也是煉油廠中最容易受到腐蝕的設備，這不僅因為管道類設備管壁較薄，防護措施不足，更因為管道設備內部傳輸?shù)慕橘|多種多樣，對管道設備造成的傷害也多種多樣，只要管道類設備的腐蝕防護措施稍微不到位，就會留下嚴重的安全隱患。

2 煉油裝置靜設備腐蝕原因分析

根據(jù)對煉油廠煉油裝置靜設備的腐蝕情況分析，發(fā)現(xiàn)造成煉油裝置靜設備腐蝕的原因多種多樣，包括化學腐蝕、原電池腐蝕、物理腐蝕、大氣腐蝕等腐蝕類型，其中較為嚴重的腐蝕類型為化學腐蝕和原電池腐蝕。

（1）化學腐蝕。化學腐蝕主要是指金屬與其他接觸物發(fā)生化學反應造成的腐蝕現(xiàn)象。在原油煉化生產(chǎn)過程中，需要對各項工藝流程的溫度等條件進行控制，這也給化學腐蝕提供了有利條件。由于原油物質組成復雜，在原油加工過程中便會生成各類化學物質，如硫化氫、氯化氫、硝酸以及各類鹽等，這些物質在煉化管道或設備中互相影響，互相反應生成腐蝕物，或者與管道設備金屬間發(fā)生化學反應生成腐蝕物，對煉油裝置靜設備造成影響。在煉油廠內發(fā)生的主要化學腐蝕有高溫硫腐蝕、高溫硫化氫-氫氣腐蝕等，這些化學反應對煉油廠裝置靜設備造成了較大影響。

（2）原電池腐蝕。原電池腐蝕是指活性不同的金屬之間發(fā)生的電化學腐蝕現(xiàn)象。由于煉油廠采用的煉油裝置靜設備是由不同的金屬制造而成的，存在金屬焊接或金屬接觸面積，在長期接觸過程中，由于水等電解質溶液的介入，十分容易在設備內部形成微型原電池，從而發(fā)生原電池腐蝕。一般此類腐蝕最容易發(fā)生在設備管道的焊接處或長期處于潮濕環(huán)境中的設備管道處，對煉油廠設備管道產(chǎn)生了較大影響，是造成煉油廠煉油裝置靜設備破損的主要原因。

3 煉油裝置靜設備的相關腐蝕防護措施

當前針對煉油廠煉油裝置靜設備的腐蝕問題，主要可以采取以下防護措施進行腐蝕防護，在腐蝕情況嚴重，腐蝕情況復雜的設備管道處，應該綜合采取有關措施進行防護，增強對靜設備的腐蝕防護力度，提升靜設備的抗腐蝕能力。

（1）“一脫三注”工藝腐蝕防護技術。“一脫三注”技術主要是指“脫鹽、注氨、注緩蝕劑、注水”技術，當前煉油廠裝置靜設備中大多數(shù)采用此種腐蝕防護技術。其中，“脫鹽”技術主要是指對原油進行脫鹽處理，即在原油進入常規(guī)裝置前進行深度除鹽，將原油內含有的大量鹽去除，尤其是氯離子，降低原油里的酸根離子含量；“注氨”技術主要是向蒸餾塔注入氨水或氨氣（氫氧化鈉與碳酸鈉均可），使蒸餾塔內的酸堿度達到正常值?！白⒕徫g劑”是指除了注氨控制酸堿度，還要往設備管道中注入一定的緩蝕劑，以求達到更好的緩蝕效果?！白⑺笔侵冈诶淠鲀茸⑷胨?，一方面使揮發(fā)氣體更快進入揮發(fā)線，另一方面是為了稀釋腐蝕性強的物質和洗掉后來反應中生成的鹽（主要為銨鹽）。這種腐蝕防護工藝主要用于煉油廠的蒸餾塔等大型設備當中，腐蝕防護的效果較好。

（2）金屬滲入腐蝕防護技術。針對煉油廠裝置靜設備發(fā)生的化學腐蝕問題，可以采用金屬滲入的腐蝕防護技術，這類技術方法可以有效降低靜設備的表面金屬活性，使?jié)B入金屬與設備金屬結合度更高，結合能力更強，具有更穩(wěn)定的化學性質。因而使得煉油廠煉油裝置靜設備具有更好的抗高溫氧化性能以及其他物理性能。這類技術主要應用在冷換設備以及爐管中，具有不錯的抗腐蝕效果。

（3）電化學腐蝕防護技術。一般來說，電化學腐蝕防護技術主要是根據(jù)原電池原理進行的電化學腐蝕防護，采用的方法為陰極保護法，主要通過輸入外接電流或犧牲陽極的方法實現(xiàn)陰極保護。煉油廠主要采用此類方法來保護煉油廠煉油裝置靜設備中的儲油罐和地下輸油管道，在具體應用中具有良好的防護效果。

（4）金屬及非金屬鍍層、涂層腐蝕防護技術。這類腐蝕防護技術操作簡單，其鍍層材料也豐富多樣，主要在于隔絕空氣，避免原油及其附屬產(chǎn)品與裝置靜設備直接接觸造成腐蝕。而涂層材料就不只局限于常規(guī)的非金屬材料，目前，有機腐蝕防護涂料材料種類越來越多，效果也越來越好，在煉油裝置靜設備的腐蝕防護中發(fā)揮著越來越重要的作用。

4 結語

總之，煉油廠作為我國原油煉化生產(chǎn)的主要基地，一定要做好相關裝置設備的腐蝕防護工作，防止煉油裝置靜設備因腐蝕導致的損壞現(xiàn)象出現(xiàn)，保證煉油廠煉油裝置靜設備的安全完好，確保煉油廠安全生產(chǎn)工作的進行，提升煉油廠的經(jīng)濟效益。