石油化工設(shè)備防腐蝕的措施和方法研究

趙國(guó)輝

（大慶石化公司煉油廠供熱空分聯(lián)合車間，黑龍江 大慶 163711）

在石化生產(chǎn)過(guò)程中，許多大中型的石化裝置經(jīng)常會(huì)發(fā)生銹蝕的現(xiàn)象，從而造成石化裝置內(nèi)的結(jié)構(gòu)遭到損壞，無(wú)法正常運(yùn)行，從而影響石油化工公司的效益。除了這方面的影響外，最關(guān)鍵的是一些大中型石化裝置如果發(fā)生銹蝕，就可能造成部分化學(xué)品泄漏，從而對(duì)周圍的自然環(huán)境產(chǎn)生損害，也可能給職工的身體造成危害，產(chǎn)生很大的社會(huì)影響?；诖耍仨氉龊檬瘷C(jī)械設(shè)備的防腐蝕措施。這就需要石化公司及時(shí)掌握石化機(jī)械設(shè)備被銹蝕的具體情況，針對(duì)問(wèn)題制定針對(duì)性的方法加以處理，從而延長(zhǎng)石化機(jī)械設(shè)備的使用壽命。

1 石油化工設(shè)備腐蝕原因

1.1 受到氯化物影響

在進(jìn)行石化開(kāi)發(fā)的時(shí)候，因?yàn)槭写嬖诖罅康穆然锂a(chǎn)生，會(huì)對(duì)機(jī)器設(shè)備的表層產(chǎn)生相應(yīng)的侵蝕破壞。而石化裝置中對(duì)氯化物產(chǎn)生的侵蝕大多是由于原油的高含水率和高含鹽量所造成的。氯化物也發(fā)生是原油開(kāi)發(fā)過(guò)程中最常用的化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)它接觸到石化裝置表面的時(shí)候，將對(duì)機(jī)器表面產(chǎn)生腐蝕性。而一旦加油機(jī)表面的腐蝕性問(wèn)題沒(méi)有有效處理好，就可能造成溢油事件，危害海上原油的生產(chǎn)安全。

1.2 受到多硫化物影響

在天然氣再利用工藝中，硫化物成為侵蝕設(shè)備的主要原因，在硫化物與設(shè)備表面相接觸的同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生更多硫化物侵蝕層。石油化工機(jī)械設(shè)備的外表最初涂油漆。逐漸地，設(shè)備外表的涂料就會(huì)被硫侵蝕了，當(dāng)外表涂料被侵蝕后，多硫會(huì)很快侵蝕機(jī)器的零部件，帶來(lái)更大的危害。

1.3 硫化物形成的腐蝕

油氣生產(chǎn)過(guò)程中通常附帶一些含硫物質(zhì)，硫化物會(huì)與機(jī)器表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而造成機(jī)器表面產(chǎn)生銹蝕。其實(shí)，由于新開(kāi)發(fā)石油中含有的機(jī)械雜質(zhì)較多，而其中占比最高的多是金屬硫化物。因此，針對(duì)硫化物而言，除了與機(jī)械或金屬間十分容易形成化學(xué)反應(yīng)外，也會(huì)使原油中的機(jī)械酸性物質(zhì)、水分、與硫化氫等進(jìn)行多重接觸，從而導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)生比較嚴(yán)重的銹蝕狀況，影響機(jī)械的正常使用，從而對(duì)石化公司的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)產(chǎn)生了不良影響。

2 石油化工裝置中防腐蝕的手段與措施

2.1 合理選材，處理化工設(shè)備表面

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多專家對(duì)石油化工防腐材料進(jìn)行了大量深入研究，并依托常規(guī)化工設(shè)備材料，開(kāi)發(fā)出一系列具備優(yōu)良特性的新型防腐設(shè)備產(chǎn)品，許多都在石油化工的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中獲得應(yīng)用。因此，用各類耐腐蝕材質(zhì)構(gòu)成的襯板或包覆層，就可以把腐蝕介質(zhì)和金屬材料部件分離，避免銹蝕部件，從而促進(jìn)金屬材料部件耐磨性、抗蝕性的提高，以及使用壽命的增長(zhǎng)。再或是對(duì)裝置外表進(jìn)行防腐涂料的涂刷，都有利于化工設(shè)備耐腐蝕能力的提高。特別是當(dāng)前防腐涂料的技術(shù)含量愈來(lái)愈高，更進(jìn)一步增強(qiáng)了產(chǎn)品耐酸耐堿的穩(wěn)定性。這主要表現(xiàn)在其涵蓋了生態(tài)、物理化學(xué)、生物技術(shù)等多種學(xué)科知識(shí)，合理使用了特種化學(xué)試驗(yàn)設(shè)備等相關(guān)設(shè)備；合理使用了新型防水滲漏和抗腐蝕的材料；合理使用了高耐樹(shù)脂材料、高效分散物等新材料，使防腐設(shè)備材料的能力明顯提高，而通過(guò)材料合理使用到化工設(shè)備，則可以達(dá)到工業(yè)設(shè)備防腐蝕水平的顯著提高，從而間接改善了化工產(chǎn)品的品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 科學(xué)選擇石油化工設(shè)備

采用優(yōu)質(zhì)的石油化工機(jī)械設(shè)備，不僅能夠有效地抵御銹蝕，還能夠提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。中國(guó)石化公司目前采用的機(jī)械設(shè)備大多數(shù)都采用優(yōu)質(zhì)的碳素結(jié)構(gòu)鋼，這種鋼既具有普通鋼的性能，又具有良好的耐腐蝕性，因此，在使用這種鋼時(shí)，應(yīng)該特別注意其使用壽命，并且應(yīng)該采取合理的維護(hù)措施，以保證其安全性、穩(wěn)定性、可靠性等。由于其低硬度，優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼在制造石化設(shè)備方面的應(yīng)用受到限制；然而，它的力學(xué)特性遠(yuǎn)超普通建筑鋼材，因此，它已成為石油和天然氣行業(yè)的首選原料。相比其他金屬材料，鐵碳素結(jié)構(gòu)鋼不僅機(jī)械特點(diǎn)好，而且制造費(fèi)用也較少，因此基本可以適應(yīng)石化的生產(chǎn)設(shè)備要求，但該類物質(zhì)的機(jī)械耐腐蝕性卻相對(duì)較差。要取得機(jī)械防腐蝕的效益，石化公司在選用機(jī)械設(shè)備之前，就必須先對(duì)后續(xù)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用方法、使用條件等加以研究，包括制造物的類型、制造介質(zhì)的類型、制造場(chǎng)所的氣溫、濕度和壓力等，在對(duì)上述各種因素綜合的考量之后，才能對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行正確選型，如要求長(zhǎng)時(shí)間接觸王水和硝酸銨溶劑的機(jī)械設(shè)備，即可選用以鐵素體結(jié)構(gòu)不銹耐酸鋼為原料的石化機(jī)械設(shè)備；而需要長(zhǎng)時(shí)間接觸耐腐蝕空氣介質(zhì)的裝置，建議選用以馬氏體不銹耐酸鋼為原料的石油化工裝置，通過(guò)選用適當(dāng)?shù)慕饘俨牧弦蕴岣哐b置的耐腐蝕性。

3 石油化工裝置防腐的措施與方案

3.1 合理選材，處理化工設(shè)備表面

近年來(lái)，為了解決傳統(tǒng)石油化工機(jī)械設(shè)備的防腐問(wèn)題，許多學(xué)者不斷探索和改進(jìn)，利用現(xiàn)有的技術(shù)和材料，開(kāi)發(fā)出一系列高效、耐久、環(huán)保的新型防腐材料，這些產(chǎn)品已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于各類石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中。采用多種不同的防腐蝕材質(zhì)制作的金屬襯板或包覆層，能夠有效地隔絕腐蝕介質(zhì)，從而有效地阻止銹蝕，大大提升金屬材料機(jī)械設(shè)備的耐磨性、耐蝕性，并且大大延長(zhǎng)其使用壽命。再或是對(duì)裝置外表進(jìn)行防腐涂料的涂刷，都有利于化工設(shè)備表面耐腐蝕能力的提高。特別是，當(dāng)前防腐涂料的技術(shù)含量也愈來(lái)愈高，更進(jìn)一步增強(qiáng)了其耐酸耐堿的穩(wěn)定性。其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在其涉及生態(tài)、物理化學(xué)、環(huán)境工程等多種學(xué)科知識(shí)，合理使用了特殊的測(cè)壓設(shè)備以及相關(guān)設(shè)備，合理使用了高效防水滲漏和抗腐蝕的材料，合理使用了高耐樹(shù)脂材料、高效分散物等材料，使防腐設(shè)備材料的生產(chǎn)能力明顯提高，而通過(guò)材料合理使用到化工設(shè)備，則可以達(dá)到工廠設(shè)備防腐蝕水平的顯著提高，從而間接改善了化工產(chǎn)品品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 科學(xué)選擇石油化工設(shè)備

科學(xué)選用石油及化工等機(jī)械設(shè)備是防范腐蝕問(wèn)題的最根本措施，但同時(shí)也是最有效的保護(hù)措施，正確選用防腐及強(qiáng)化材質(zhì)的機(jī)械設(shè)備可以有效對(duì)防腐。目前，中國(guó)石化公司生產(chǎn)所用的機(jī)械設(shè)備多以碳素結(jié)構(gòu)鋼為主要原材料，而碳素結(jié)構(gòu)鋼也是碳素鋼的類型，大致分成通常碳素結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)良碳素結(jié)構(gòu)鋼，但前者柔韌性較低，并不適用于石化機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)；而優(yōu)良構(gòu)造鋼力學(xué)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)好過(guò)通常構(gòu)造鋼，多使用于機(jī)械零件生產(chǎn)，所以，石化機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)多以此為主要原材料。相比其他金屬材料，碳素結(jié)構(gòu)鋼不僅機(jī)械好，而且制造費(fèi)用也較少，完全可以適應(yīng)石化的使用要求，但相對(duì)的，該類物質(zhì)的耐腐蝕性卻相對(duì)較差。要取得防腐蝕的效益，石化公司在選用機(jī)械設(shè)備前就必須先對(duì)后續(xù)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用方法、技術(shù)條件等加以研究，包括制造物料的類型、制造介質(zhì)的類型、制造場(chǎng)所的氣溫、濕度和壓力等，在對(duì)上述各種因素綜合的考量后，才能對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行正確選型，如要求長(zhǎng)時(shí)間接觸王水和硝酸銨介質(zhì)的機(jī)械設(shè)備，即可選用以高鐵素體不銹耐酸鋼為原料的石化機(jī)械設(shè)備；而需要長(zhǎng)時(shí)間接觸腐蝕性空氣介質(zhì)的裝置，建議選用以馬氏體不銹耐酸鋼為基材的石油化工裝置，通過(guò)選用適當(dāng)?shù)匿摬膩?lái)提高裝置的耐耐腐蝕。除材質(zhì)方面的合理選用外，中國(guó)石油化工公司還能夠在主要零部件方面進(jìn)行了合理選用，能夠在機(jī)械設(shè)備的重要零部件方面選用以抗腐蝕能力較強(qiáng)的材質(zhì)為原料的零部件，在其次，零配件方面也能夠退而求其次選用抗腐蝕較差的材質(zhì)為原料的零部件，如此一來(lái)，不但機(jī)械設(shè)備的抗腐蝕能力獲得了提高，而且公司自身的經(jīng)營(yíng)效益也獲得了合理保證。

3.3 合理開(kāi)展腐蝕監(jiān)測(cè)

為了確保石化裝置的安全運(yùn)行，我們應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)其銹蝕狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并采取有效措施，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理裝置的銹蝕問(wèn)題。同時(shí)，我們還應(yīng)該根據(jù)不同的產(chǎn)品特性，加強(qiáng)檢測(cè)力度，定期進(jìn)行檢查，以確保裝置的正常運(yùn)行。通過(guò)這些措施，我們不僅能夠有效地防止裝置的銹蝕，還能夠延長(zhǎng)裝置的使用壽命，減少企業(yè)的成本投入，并且能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)化的生產(chǎn)管理，為企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)環(huán)境。通過(guò)引入先進(jìn)的技術(shù)和管理模式，讓石油和天然氣行業(yè)能夠更有效地應(yīng)對(duì)當(dāng)今全球經(jīng)濟(jì)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興做出貢獻(xiàn)。而近年來(lái)，經(jīng)過(guò)有關(guān)領(lǐng)域?qū)瘜W(xué)機(jī)械設(shè)備應(yīng)用與檢測(cè)的實(shí)踐探討，已產(chǎn)生了較為適合化學(xué)機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)期工作的檢測(cè)計(jì)劃，在原有檢測(cè)方法基礎(chǔ)上，以3 年為節(jié)點(diǎn)，有關(guān)公司可聘請(qǐng)專門檢驗(yàn)人員，按照規(guī)范的檢驗(yàn)方法，全面評(píng)價(jià)化學(xué)機(jī)械設(shè)備總體以及內(nèi)部，形成較專業(yè)性的報(bào)表結(jié)論，并采取有針對(duì)的整頓管理。如面對(duì)部分化工設(shè)備，或面對(duì)化工機(jī)械的銹蝕問(wèn)題，可以采取對(duì)重要部位實(shí)施檢測(cè)，以取得保護(hù)的效果，而一般監(jiān)測(cè)主要是防磨防爆措施和對(duì)金屬材料質(zhì)量的監(jiān)督?；蛘咄ㄟ^(guò)對(duì)各種金屬的全面監(jiān)測(cè)，在現(xiàn)場(chǎng)采用無(wú)損檢測(cè)方式，以獲取所需資料，并設(shè)置專門的信息存檔，以確保化工機(jī)械系統(tǒng)一直在相對(duì)健康的狀況下正常工作。

3.4 建立健全風(fēng)險(xiǎn)防范和防腐措施制度

要想更有效地避免整個(gè)化工行業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生銹蝕情況，就必須建立健全防腐的生產(chǎn)管理制度，在設(shè)備制造的過(guò)程中，就可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行定時(shí)的檢測(cè)和維修，確保設(shè)備可以正常地運(yùn)行；在設(shè)備平時(shí)的管理工作中，則必須做好對(duì)設(shè)備的保管和維護(hù)，以防止由于人為因素所造成的設(shè)備操作失誤，而導(dǎo)致無(wú)謂的經(jīng)濟(jì)損失；而對(duì)于一些使用期限比較長(zhǎng)的設(shè)備，則必須及時(shí)進(jìn)行調(diào)換或更新，避免危害整個(gè)化學(xué)工業(yè)的正常生產(chǎn)；而對(duì)于有些已經(jīng)退役的設(shè)備則要嚴(yán)格控制其型號(hào)，而不要讓它使用在別的工業(yè)生產(chǎn)部門中。建立健全的防腐設(shè)施體系，也就是為了讓化工的安全與穩(wěn)定性都有所保證，但是也一定要有一個(gè)更加健全的管理體系和制度，這可以讓工作人員更加注重自己的職責(zé)與義務(wù)，而且也可以提高職工的主動(dòng)性，使員工更加認(rèn)識(shí)到自身的職責(zé)所在，唯有如此，才能夠化學(xué)工業(yè)的事業(yè)健康而不斷地發(fā)展下去。

3.5 提高技術(shù)人員防腐蝕意識(shí)

當(dāng)石化機(jī)械設(shè)備處于濕硫化氫狀態(tài)中發(fā)生銹蝕情況時(shí)，如果第一時(shí)間識(shí)別此情況，并采取相應(yīng)措施，則能夠把銹蝕現(xiàn)象造成的損失減少在很小程度之內(nèi)，防止銹蝕現(xiàn)象惡化。這就必須增強(qiáng)技術(shù)人員間接的能力，提升對(duì)石化機(jī)械設(shè)備的關(guān)注水平?；诖?，技術(shù)人員對(duì)石化機(jī)械設(shè)備的有關(guān)信息加以收集，并進(jìn)行有效分類，對(duì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)加以整理，不斷加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備豐富專業(yè)知識(shí)，以增強(qiáng)企業(yè)能力，從而切實(shí)實(shí)現(xiàn)防患于未然。唯有堅(jiān)持這種防患于未然的操作原則，能夠確保石化機(jī)械設(shè)備防止銹蝕發(fā)生，產(chǎn)生銹蝕時(shí)也能夠迅速高效地加以處理，以此為石化產(chǎn)品的保證。另外，石油化工公司也要建立有效的防腐蝕技術(shù)制度，對(duì)技術(shù)所進(jìn)行和履行的作業(yè)任務(wù)加以確定，并對(duì)其規(guī)范執(zhí)行，以便對(duì)科技人員的行為、作業(yè)方式加以有效限制，增強(qiáng)技術(shù)人員防腐蝕能力。

3.6 完善設(shè)備檢修工作

石化裝置遭受侵蝕會(huì)直接增加裝置故障發(fā)生率，從而產(chǎn)生各種不良影響，其中由于裝置故障導(dǎo)致的停工停產(chǎn)也會(huì)導(dǎo)致石化公司產(chǎn)生很大的損失，所以對(duì)石化裝置實(shí)施定期維修保養(yǎng)是技術(shù)人員重點(diǎn)工作內(nèi)容，可以準(zhǔn)確了解石化裝置在濕硫化氫廢氣環(huán)境中遭受的侵蝕程度，合理避免損失產(chǎn)生。首先，要搞好日常腐蝕問(wèn)題排除工作，每日多次對(duì)石油化工裝置進(jìn)行巡視和維修，檢測(cè)裝置是否存在銹蝕隱患，同時(shí)要對(duì)每日巡檢和維修數(shù)量做好記錄和統(tǒng)計(jì)分析；其次，企業(yè)應(yīng)強(qiáng)化對(duì)化學(xué)防腐技能的掌握和運(yùn)用，石化公司應(yīng)該定期組織科技人員開(kāi)展最先進(jìn)的化學(xué)防腐培訓(xùn)工作，并逐步加大技術(shù)培訓(xùn)力度，以此提高石化設(shè)備腐蝕保護(hù)的技術(shù)水平。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，石化裝置的腐蝕現(xiàn)象將會(huì)嚴(yán)重影響工業(yè)生產(chǎn)效果與安全性，并威脅石化生產(chǎn)技術(shù)人員的安全和公司效益。為了確保石化裝置的安全運(yùn)行，我們應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)其銹蝕狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并采取有效措施，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理裝置的銹蝕問(wèn)題。同時(shí)，我們還應(yīng)該根據(jù)不同的產(chǎn)品特性，加強(qiáng)檢測(cè)力度，定期進(jìn)行檢查，以確保裝置的正常運(yùn)行。