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石油化工设备防腐能力提升的有效路径

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：郭永坚马炳杰

[导读] 摘要：在石油化工企业生产过程中，设备防腐是一项艰巨的持久战，影响设备正常使用的周期寿命，这些状况也在一定程度上给石油化工企业的经营成本增加负担，影响企业石油化工生产所带来的经济收益。

        山东昌邑石化有限公司山东潍坊 261300
        摘要：在石油化工企业生产过程中，设备防腐是一项艰巨的持久战，影响设备正常使用的周期寿命，这些状况也在一定程度上给石油化工企业的经营成本增加负担，影响企业石油化工生产所带来的经济收益。所以，在石油化工的生产发展过程中一定要重视石油化工设备的防腐蚀工作，解决现有的一些问题，提升设备的防腐蚀能力。
        关键词：石油化工设备；防腐能力；有效路径
        引言
        近年来，伴随着能源经济的快速增长，石油化工行业迎来了新的发展机遇，但石油化工设备腐蚀问题同样面临挑战。腐蚀问题将引发设备的物理性能的变化，从而缩短石油化工设备的使用寿命，严重的还会造成设备故障风险的增加，甚至产生严重的安全事故问题。因此，从石油化工领域的可持续发展层面而言，应加强对设备防腐问题的重视，应用安全、高效、科学的防腐方法，提升石油化工设备的防腐能力，延长设备的使用周期，使石油化工行业获得持续高效发展。
        1石油化工设备防腐蚀的重要意义
        一般来说，化工设备腐蚀都出现在一定条件下，只有特定介质才会导致设备出现腐蚀，进而影响到设备使用功能与运行安全，并对设备运行造成影响。对于设备来说，腐蚀变化是一种严重的破坏性行为，此类问题在设备中是比较常见的，能够极大降低设备使用年限，还会影响到设备的有序运行，不利于石油企业的生产。如果腐蚀问题出现在管道中，就极可能导致泄漏问题，不仅浪费了石油资源，还影响到生态环境，且不能带来预期的效益。此外，工作人员在生产过程中，还可能会由于石油泄漏而造成一定的危害，严重危害到工作人员人身与财产安全。结合当前实际分析，在石油企业中，不可避免地会出现爆炸事故，导致其原因大都是由于腐蚀问题所致，这些泄漏的石油遇到明火会产生爆炸。对于此类问题，相关部门与企业要引起高度重视，及时采取有效的策略，找出导致腐蚀的原因，制定出可行方案，从而确保石油化工企业长久发展。
        2石油化工设备出现腐蚀的原因
        2.1低温HCl-H2S-H2O型腐蚀
        这种腐蚀的主要环境大多存在于常减压装置的初馏塔和常减压塔的顶部（顶部五层塔盘以上的部位）及其塔顶冷凝冷却器系统。如果常压塔顶及塔内构件的衬里材料为0Crl3，浮阀的部位常会出现点蚀；衬里材料为18-8型奥氏体不锈钢，则会产生应力腐蚀开裂。冷凝冷却器是整个设备腐蚀情况最为严重的部位，后冷器、油水分离器则相对较轻。它们的腐蚀机理都是因为原油含盐度较高而引起的，在进行原油加工时，成酸无机盐在一定的温度于湿度条件下会发生强烈的水解反应，生成HCl，在蒸馏过程中HCl和硫化物加热分解，生成H2S随同原油中的轻组分一同挥发进入分馏塔顶部以及冷凝冷却器中，从而造成设备的腐蚀。
        2.2自身因素所致
        通常来说，石油化工设备材料会导致一定的腐蚀问题。对于金属设备来说，出现腐蚀的概率更大。大部分石油设备材料是金属材质，不同的金属材质导致腐蚀程度也不同。结合当前实际分析，我国大多数石油企业为了提升自身经济效益，在对金属材料进行选购的时候，大都会选择那些成本低廉的材料，这类材料晶粒普遍直径大，不具抗腐蚀性，所以，这类金属材料制成的设备使用年限不长，在运行过程中，工作效率较低。对于这类只顾控制成本却选择不达标材料的现象较为常见，且大多数企业拥有较多这类设备，工作人员如果不能对其进行有效管理，势必会导致大面积腐蚀问题。

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        2.3高温S-H2S-RSH-RCOOH型腐蚀
        化工设备的重油管线、加热炉管、分馏塔及其内部的管线换热器都是环烷酸腐蚀的主要部位，环烷酸具有接近轻油馏分的沸点，会因为油溶性的特点而使锈层不易形成，它的化学机理就是当环烷酸与腐蚀产物发生反应时，会破坏原本具有保护作用的硫化铁膜，从而使金属表面长期裸露而造成腐蚀，还会被游离出来的硫化氢重复腐蚀。环烷酸的腐蚀受温度的影响较大，与原油的流速也有很大的关系，流速越快，腐蚀力度也就越大，机械设备中如弯管、焊接加强件、泵叶轮、蒸汽注射喷嘴等涡流程度大的部位也会发生非常明显的环烷酸腐蚀。
        3化工设备防腐措施
        3.1对腐蚀介质进行隔离
        在对石油化工设备腐蚀问题进行解决时，工作人员也要做好预防方案。在预防过程中，相关人员可将化工设备与腐蚀介质分开。为了有效预防腐蚀，工作人员可在设备表面涂抹油漆，将其与空气隔离开，形成一道保护层。就当前来说，这类方法已取得有效应用。工作人员在涂抹油漆前，先要对石油设备机理与材质情况以及使用状况进行掌握。另外，还要了解设备的性能以及抗腐蚀能力，对不同情况的设备，采取的涂抹保护层程度也不同。除了做好上述预防方法外，工作人员还要在设备表面镀一层金属保护层，此目的是对电化学物质的腐蚀进行预防，以确保设备的有序使用。工作人员还可将具有保护性的金属材质焊接到设备表面。
        3.2电化学防腐保护
        换热器的电化学腐蚀有两类情况，一是碳素钢的电化学腐蚀，二是阴阳极之间的电流腐蚀。以电流腐蚀为例进行说明，换热器出现电化学腐蚀的本质是阴阳极之前摩擦不平衡产生腐蚀电流，对换热器内部产生腐蚀影响。针对这一情况，相关化工生产部门可采用电极电位转化法进行防腐处理，即将换热器电极电位原位较高的防腐体金属置换为电极电位比被防腐体低的金属，再将其与被防腐体接触，将腐蚀电流传导到低电位金属中，对处于高电位的化工设备换热器进行防腐处理，也就是牺牲阳极保护法。此类电化学防腐保护方法，将化工设备换热器中的微电池中的阳极与阴极进行转换，能够有效改善电化学腐蚀现象，降低化工设备换热器的腐蚀概率，保证设备的正常运转，提高化工生产工作效率。
        3.3对设备结构设计进行完善
        对于石油化工企业来说，在生产过程中，首先要做好结构设计，并制定好防腐蚀策略。工作人员开展结构设计时，不断提升专业素质，学习防腐蚀相关知识，确保设备的使用寿命与性能。在不对环境造成污染的同时，获取更多社会效益和经济效益。此外，在设备制造过程中，工作人员也要对材料做好抗腐蚀工作。
        3.4完善化工设备换热器检修制度
        检修制度匮乏、设置不严谨是导致化工设备换热器腐蚀情况严重的主要原因之一，缺少严格的制度约束，化工生产工作人员的日常检修意识薄弱，对化工设备换热器工作运转情况关注度不够，导致换热器腐蚀情况不能被及时发现，得不到有效改善。为解决这一问题，化工生产相关部门必须完善化工设备换热器检修制度，设定专业化检修标准，派设专业人员成立检修小组，定期对化工设备换热器工作情况进行检修，一旦发现换热器不正常运转情况立即上报维修或更换，并要求检修负责人员做好检修记录，定期上交至领导部门检查，避免工作人员懈怠检修工作。同时，化工生产部门要设立完备的换热器检修标准，如换热器表面温度是否过高、金属表层是否有水汽存在、是否存在裂纹剥落情况等，以高标准、严要求的化工设备换热器检修标准要求工作人员，能够及时有效地发现化工设备换热器存在的不正常情况，避免其发生腐蚀现象。
        结束语
        综上所述，石油化工设备腐蚀会影响到产品的生产，且由于腐蚀问题，还会导致设备质量问题，增加了生产成本，另外，腐蚀问题还会影响到工作人员人身与财产安全。对于此类情况，要引起足够的重视，不断提升责任意识，采取有效防腐方法，对不同的问题，采取不同方法，提升防腐蚀的科学性，从而保障产品质量，促进石油企业可持续发展。
        参考文献：
        [1]杨喆思.石油化工设备常见腐蚀原因及防腐措施应用的分析[J].化工管理，2018（21）：51-52.
        [2]艾山江•吐尔逊.石油化工设备常见腐蚀原因及防腐措施[J].化工设计通讯，2018，44（02）：84.