煉油廠設備腐蝕機理與防護措施

王子涵

（保定電力職業(yè)技術學院，河北保定 071000）

煉油廠設備產(chǎn)生腐蝕的重要原因是由原油中的成分所影響，而原油中成分在一定程度上，也決定了設備遭受腐蝕的程度和種類。因為社會對石油需求的增多從而影響了石油開采質(zhì)量，所以導致其內(nèi)部具有相應的腐蝕性組織，例如鹽、硫等。因為這些潛在的酸性物質(zhì)，所以更加使得煉油廠設備的腐蝕加快，從而影響了設備運行的安全性。

1 煉油廠設備出現(xiàn)腐蝕的原因

煉油廠是將各種車間廢料、動物脂肪等制成的肥料、油類的工廠。簡單來講，煉油廠通過加工不同的原材料從而生產(chǎn)出化工產(chǎn)品、煤油等。在生產(chǎn)時，煉油廠需要對原材料進行羥基化、蒸餾等工序。在多重工序下，需要用到環(huán)烷酸等物質(zhì)。這些化工材料極易腐蝕機械設備。而當前我國煉油廠主要面臨的腐蝕問題有以下幾點。

1.1 換熱設備的腐蝕問題

煉油廠在生產(chǎn)時，原材料需要通過換熱設備中的冷卻水進行換熱處理，而在冷卻水中存在著許多鎂、鈣等元素。因此，在使用換熱設備進行換熱處理時，這些存在的元素會在高溫情況下，產(chǎn)生化學反應，從而生成一些碳酸雜質(zhì)。這些雜質(zhì)極易吸附在設備的外殼上，從而對其造成腐蝕。再加上煉油廠有許多換熱設備需要進行換熱處理，所以此類的腐蝕現(xiàn)象經(jīng)常遇見。而且這類問題，使得換熱設備的壽命不斷減少，所以煉油廠的維護人員，要做好相應的維護工作，盡量使用具有環(huán)氧成分的涂料涂抹在設備外殼，減少設備外殼被腐蝕的情況。另外，面對換熱設備的內(nèi)部，維護人員可以通過高壓噴水的方法清理掉存在于內(nèi)部的雜物，從而防止內(nèi)部遭受腐蝕。此外，工作人員也能夠使用一些具有化學元素的清潔劑進行處理，以達到清除設備內(nèi)部雜物的需求。

1.2 儲油設備的腐蝕情況

在煉油廠的儲油裝置中，要進行大量原油的儲存，而在原油中存在具有溶解效果的濃氧成分，因為大部分氧氣分布并不均勻，因此極易產(chǎn)生電化學腐蝕，從而使儲油設備遭到破壞。為了有效避免這種情況的出現(xiàn)，工作人員需要選擇具有有機富鋅成分的油漆涂抹設備，通過鋅元素的氧化性質(zhì)從而對濃氧成分進行反應，最終預防電化學腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)。

1.3 氫對煉油廠設備的腐蝕

在煉油廠的原材料加工工序中，需要加氫精制處理，所以高溫臨氫設備常常出現(xiàn)腐蝕問題。高溫臨氫設備在作業(yè)時，不論是往設備中加入氫，還是析出氫，都會使高溫臨氫設備中的材料產(chǎn)生鼓泡。而且，金屬晶格不僅在高強度的鋼材中還易于出現(xiàn)，而且在碰到氫原子后，還容易被腐蝕。所以，金屬的性能也會因此而降低，從而產(chǎn)生脆裂情況。氫腐蝕的狀況的出現(xiàn)，經(jīng)常出現(xiàn)在低溫的環(huán)境下，而且還是不可逆的情況。另外，如是在強度低的鋼材中出現(xiàn)鼓泡情況，氫原子會持續(xù)反應，從而產(chǎn)生氫分子結構，在長時間的持續(xù)下，會對鋼材形成擠壓力，如果持續(xù)時間過長，鋼材便會開裂。

1.4 環(huán)烷酸對煉油廠設備的腐蝕作用

環(huán)烷酸在原油中占90%的比例，而且環(huán)烷酸在220℃以下的環(huán)境中，不會產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，但是，當超過350℃，并且有硫化氫時，雙方便會產(chǎn)生反應，形成腐蝕情況。而且，這種腐蝕。是較為強烈的，不僅會將材料的結構進行破壞，而且極易產(chǎn)生開裂，從而對設備形成較大的破壞，并使得生產(chǎn)作業(yè)停止，或產(chǎn)生較為嚴重的安全事故。

1.5 硫化物對設備的腐蝕作用

連多硫酸型腐蝕所產(chǎn)生的原因是由H2S5O6造成，經(jīng)常出現(xiàn)在焊熱影響區(qū)。當工廠內(nèi)機械停止工作后，依然在高溫情況下的FeS 通過與潮濕的空氣反應，從而生成硫酸。這種情況所產(chǎn)生的連多硫酸型腐蝕會在晶粒中持續(xù)出現(xiàn)，從而腐蝕這一區(qū)域。H2S-HCl-H2O所造成的腐蝕是由初餾塔設備引發(fā)的，初餾塔在運行中，內(nèi)部的原材料會通過反應而生成HCl，然后會和初餾塔中的水相結合，從而出現(xiàn)發(fā)揮性較強的物質(zhì)。倘若，雙方融合后，pH 值位于2～3，那么便會腐蝕初餾塔。但是，這種腐蝕反應對于碳鋼和不銹鋼材料所造成的影響較小。H2S-HCN-H2O 類型的腐蝕，出現(xiàn)在催冷凝等設備上。這種腐蝕的產(chǎn)生，所造成的破壞較為嚴重。因為原油中存有碳化物，所以會與高溫中原油的氨化物產(chǎn)生反應，從而形成H2S。H2S不僅會對煉油廠設備造成比較嚴重腐蝕，而且還會影響設備的作業(yè)，從而為煉油的工作環(huán)境帶來極為嚴重的安全隱患。

2 煉油廠設備的防腐蝕措施

2.1 對氫腐蝕的防護

氫腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)，一般狀況下，易出現(xiàn)在低強度的鋼材中。這類鋼材中不僅存有許多雜質(zhì)，而且質(zhì)量較差。所以，面對這種情況，便需要工作人員在進行鋼材的選擇時，注重鋼材的質(zhì)量。在選擇購買時，對鋼材進行嚴格檢查，盡量選擇雜質(zhì)含量低的鋼材，防止出現(xiàn)低質(zhì)量的鋼材進入到生產(chǎn)一線中。在進行制作工作時，工作人員最好選擇內(nèi)部間隙小的鋼材。另外，假如一些設備對抗腐蝕性的要求較大時，可以對該設備使用緩蝕劑等，從而防止煉油廠腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.2 應對環(huán)烷酸腐蝕的防護措施

對于環(huán)烷酸的腐蝕現(xiàn)象，工作人員應當在相應的設備表層進行保護管線的設置。而且要通過環(huán)烷酸的特點進行材料的選擇，并且要有效的對設備內(nèi)部的流速進行相應的管理。假如設備在運行時，內(nèi)部溫度高于350℃，工作人員要保證設備內(nèi)部的清潔，防止設備內(nèi)部存有硫化氫與環(huán)烷酸產(chǎn)生反應，從而對設備造成破壞。

2.3 對硫化物腐蝕的防護方法

在煉油廠中，出現(xiàn)硫化物腐蝕是難以避免的，只有通過有效的措施，才能降低設備被硫化物腐蝕的可能。所以，在面對硫化物腐蝕設備的問題時，工作人員首先要考慮的便是材料的選擇。對于材料來講，要符合煉油廠的特點，通過選擇合理的原材料，從而將各個設備的耐腐蝕性提高。另外，在應用設備時，工作人員應該采取一定的方法將原油的HCN 進行去除，并且處理掉原材料中的雜質(zhì)。此外，工人還可以通過往制作設備的材料中加入Cu、Al，防止原材料中的氫擴散，以達到提高設備抗腐蝕性效果。最后，在條件許可的情況下，可以添加緩蝕劑在設備中，從而降低設備的腐蝕速度。

3 結束語

綜上所述，石油在我國乃至全世界的生產(chǎn)中，都十分重要，而煉油廠是其生產(chǎn)場所，所以，當前解決設備的腐蝕狀況，是煉油廠需要面對的問題。在面對煉油廠設備的腐蝕問題上，首先要嚴格選擇設備的材料，只有選擇合適的材料，才能夠保證設備的質(zhì)量。其次，在設備穩(wěn)定的情況下，及時地加入緩蝕劑來延長設備的壽命，保證設備不會被腐蝕破壞。通過提高煉油廠設備的耐腐蝕性，不僅能夠使工廠的生產(chǎn)率得到提高，而且也保證了整個煉油廠環(huán)境的安全性。