石油石化機(jī)械設(shè)備的防腐檢測(cè)技術(shù)

蘇 革

（中國(guó)石油天然氣股份有限公司遼陽(yáng)石化分公司，遼寧遼陽(yáng) 111003）

0 引言

通常在石油開(kāi)采過(guò)程中，開(kāi)采設(shè)備會(huì)受石油水化物的影響而發(fā)生腐蝕。油氣開(kāi)采量越大，則設(shè)備腐蝕程度會(huì)越大，因此石油企業(yè)應(yīng)采取有效防腐措施，避免機(jī)械設(shè)備發(fā)生腐蝕，這樣既能夠減小設(shè)備腐蝕程度，又能夠增加設(shè)備使用壽命，給企業(yè)帶來(lái)利潤(rùn)最大化。

1 石油石化機(jī)械設(shè)備應(yīng)用防腐檢測(cè)技術(shù)的意義

對(duì)石油石化機(jī)械設(shè)備應(yīng)用防腐檢測(cè)技術(shù)主要是為減少設(shè)備腐蝕程度，其意義主要表現(xiàn)在兩方面。

（1）有利于增加設(shè)備使用壽命。一般石油企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備使用年限會(huì)受很多因素影響，其中最為關(guān)鍵的就是生產(chǎn)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處在高腐蝕、高強(qiáng)度工作環(huán)境下，使石油石化機(jī)械設(shè)備發(fā)生腐蝕，進(jìn)而加快設(shè)備老化速度。因此，對(duì)石油石化機(jī)械設(shè)備應(yīng)用防腐檢測(cè)技術(shù)非常有必要，必須提前做好預(yù)防措施。

（2）有利于石油企業(yè)節(jié)約成本，增加利潤(rùn)。通常石油石化機(jī)械設(shè)備的成本都很高，而且使用壽命短。因此，要有效降低石油企業(yè)成本，就必須加大對(duì)石油石化機(jī)械設(shè)備的防腐檢測(cè)工作，全面提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。如果石油石化機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處在高腐蝕環(huán)境下，肯定會(huì)加劇設(shè)備腐蝕程度，進(jìn)而影響機(jī)械設(shè)備順利運(yùn)行。不論是維修設(shè)備還是更換設(shè)備，均會(huì)加大企業(yè)成本。長(zhǎng)期維護(hù)好設(shè)備，避免設(shè)備發(fā)生腐蝕，不僅能夠增加設(shè)備使用壽命，還能減少維修和更換成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)利潤(rùn)最大化。

2 石油石化機(jī)械設(shè)備發(fā)生腐蝕的主要因素

一般石油石化機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)期處在石油水化物中，因此會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而造成機(jī)械設(shè)備發(fā)生腐蝕。一旦機(jī)械設(shè)備發(fā)生腐蝕，其他功能也會(huì)受到很大影響，甚至?xí)苯訄?bào)廢，給企業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。通常導(dǎo)致石油石化機(jī)械設(shè)備發(fā)生腐蝕的因素有硫化物、氫和氯化物等。其中二氧化硫腐蝕程度最大，也最普遍，當(dāng)石油石化機(jī)械設(shè)備接觸到二氧化硫時(shí)，其就會(huì)附在機(jī)械設(shè)備表面，腐蝕設(shè)備。另外，石油石化機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)期暴露在空氣中，空氣里的水會(huì)和二氧化硫產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，會(huì)加快設(shè)備腐蝕速度。

2.1 硫化物

在高溫和高壓情況下，如果再加上催化劑作用，則硫化物會(huì)被大量分解，從而使非活性的硫轉(zhuǎn)化成活性的硫。同時(shí)硫化物還會(huì)和其他具有腐蝕性的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，如氧化物、氯化物、氮貨物、氰化物以及環(huán)烷酸等，生成多種含硫的腐蝕性物質(zhì)，進(jìn)而加速腐蝕。

2.2 氫

當(dāng)溫度超過(guò)200 ℃、氫分壓超過(guò)0.5 MPa 時(shí)，所產(chǎn)生的腐蝕就被稱作氫腐蝕。這種腐蝕不僅會(huì)導(dǎo)致石油石化機(jī)械設(shè)備內(nèi)部發(fā)生脫碳，而且還會(huì)降低鋼材各項(xiàng)性能指標(biāo)，特別是鋼材強(qiáng)度、塑性以及韌性等方面。

2.3 氯化物

因?yàn)辂}酸對(duì)機(jī)械設(shè)備具有很強(qiáng)的腐蝕性，因此在原油蒸餾過(guò)程中，因受熱會(huì)使原油中的鹽類物質(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)，進(jìn)而生成具有腐蝕性的HCl。同時(shí)還會(huì)將原油中的硫化物分解為H2O、HCl 和H2S，隨后在冷卻系統(tǒng)中會(huì)形成具有極強(qiáng)腐蝕性的環(huán)境，再加上鹽酸與硫化物之間相互作用，會(huì)使腐蝕性更強(qiáng)。

3 防腐檢測(cè)方案

3.1 應(yīng)用合適的防腐涂料

因?yàn)槭褪瘷C(jī)械設(shè)備會(huì)受到不同程度的腐蝕，所以要制定出有效的防腐標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)不同要求來(lái)選取相應(yīng)的方案。依據(jù)腐蝕程度的不同，表1 給出了具體防腐涂料。

3.2 加大設(shè)備檢測(cè)

通常在設(shè)備使用過(guò)程中，應(yīng)對(duì)設(shè)備展開(kāi)良好檢測(cè)，目的是為檢測(cè)設(shè)備的具體腐蝕狀況。對(duì)石油石化機(jī)械設(shè)備進(jìn)行防腐檢測(cè)時(shí)，腐蝕形態(tài)會(huì)對(duì)檢查方式的選用產(chǎn)生很大影響。因此，應(yīng)依據(jù)腐蝕形態(tài)和腐蝕現(xiàn)象的不同，選擇適宜的檢查方法（表2）。

表1 腐蝕程度和涂料方式

3.3 開(kāi)展在線監(jiān)測(cè)

在應(yīng)用防腐檢測(cè)技術(shù)的過(guò)程中，也要開(kāi)展有效的監(jiān)測(cè)。因?yàn)閱我换母g檢測(cè)根本沒(méi)法達(dá)到生產(chǎn)要求，所以必須加入監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)，只有把檢測(cè)和監(jiān)測(cè)有效的結(jié)合起來(lái)，才可最大限度保障設(shè)備達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。因此為使機(jī)械設(shè)備安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，便對(duì)設(shè)備展開(kāi)了在線監(jiān)測(cè)，方法見(jiàn)表3。

表2 腐蝕形態(tài)和檢查方法

3.4 檢測(cè)和監(jiān)測(cè)相結(jié)合

表3 機(jī)械設(shè)備腐蝕監(jiān)測(cè)方法

在設(shè)備防腐檢測(cè)過(guò)程中，把檢測(cè)和監(jiān)測(cè)相結(jié)合，不僅能夠使設(shè)備順利運(yùn)行，而且還能有效預(yù)防腐蝕。只要發(fā)現(xiàn)腐蝕情況，便可對(duì)照表1，查詢腐蝕的具體狀況，然后根據(jù)相應(yīng)的腐蝕形態(tài)，采用適當(dāng)?shù)臋z測(cè)和監(jiān)測(cè)措施，做好相應(yīng)防腐工作。

4 防腐檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

目前，導(dǎo)致石油石化機(jī)械設(shè)備發(fā)生腐蝕的因素有許多，因此選擇適宜的防腐檢測(cè)技術(shù)非常關(guān)鍵。良好的防腐檢測(cè)技術(shù)能夠全面增強(qiáng)石油石化機(jī)械設(shè)備的抗腐功能，本文從4 個(gè)方面對(duì)防腐檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用展開(kāi)研究。

（1）制造材料。只有選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)械設(shè)備制造材料，才能確保材料的抗腐性能。通常對(duì)材料的選擇應(yīng)從多個(gè)方面綜合考慮，包括：穩(wěn)定性、防護(hù)性、抗腐性以及抗剝離性等。不斷增強(qiáng)石油石化機(jī)械設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度，以延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備應(yīng)用壽命。

（2）抗腐涂料。最為常見(jiàn)的抗腐涂料有石油瀝青、聚乙烯、膠粘帶以及環(huán)氧粉末等，這些涂料均具有極強(qiáng)的防腐性能，而且它們附力大、應(yīng)用率高，同時(shí)還非常環(huán)保，被廣泛應(yīng)用。

（3）防腐防粘涂料。鎢合金電鍍層屬于非晶納米結(jié)構(gòu)，具有很好的抗氧、耐溫、防腐等性能，而且剛度極強(qiáng)，能夠在高壓、高溫以及環(huán)境十分惡劣的情況下應(yīng)用，還不會(huì)發(fā)生脫落，耐磨性也非常好。

（4）緩蝕劑。通常石油石化機(jī)械設(shè)備都是金屬材料，如果長(zhǎng)期處于高溫、高壓環(huán)境，肯定會(huì)發(fā)生腐蝕，為此，必須應(yīng)用緩蝕劑。雖然應(yīng)用緩蝕劑無(wú)法保證不會(huì)發(fā)生腐蝕，但能夠很大程度延緩腐蝕速度，延長(zhǎng)設(shè)備使用年限。緩蝕劑使用量也不用太大，只需起到保護(hù)作用。

5 總結(jié)

由于石油資源大量開(kāi)采，使得石油石化機(jī)械設(shè)備的使用年限嚴(yán)重下降，影響石油企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，給我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)很大影響。因此，有必要研究石油石化機(jī)械設(shè)備中的防腐檢測(cè)技術(shù)，能夠很大程度促使石油企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。