石化企業設備常見腐蝕原因與防腐措施分析

馬筱童 劉彬

摘要：化工設備是所有機械設備中的特殊存在，因其在工作時過多接觸化工介質，要求化工設備在設計和使用時必須具備耐高溫、高壓、強腐蝕性等特點。因此在化工設備內部以及與之相關聯的工藝操作、存積、選材、熱處理等各環節都要嚴格把關，制定相關防腐蝕措施，保障化工設備的安全性和可靠性。本文筆者對石化企業設備常見腐蝕原因與防腐措施進行了探討，希望對相關從業人員具有借鑒意義。

關鍵詞：石化企業；設備；腐蝕原因；防腐措施

前言

石化企業設備由于受到各種客觀因素的影響，并沒有充分考慮防腐蝕標準要求，使化工設備防腐措施存在著很大缺陷，因而使化工設備本身產生了安全隱患，因而要求結合化工設備的使用環境和自身材質特點，分析其發生腐蝕的主要原因和腐蝕種類，有針對性的制定化工設備的防腐蝕措施，使防腐措施高效快速實施，保障化工設備的安全性能。

1.石化設備由于自身原因造成的腐蝕

（1）因為缺貨，在材料使用上以低代高。在石化設備現場的檢修中，由于供貨等原因，無法找到合適的材料，而又急需使用設備，就隨意地選擇材料湊合應付，最終導致事故發生。

（2）為了保險，在材料使用上以高代低。由于在工程設計當中認為通過高等級的材料來替代低等級材料，就可以提升設備的耐腐蝕性，使得其強度也相對的提升，但是實際上并非如此，在某一些條件下，以高代低，反而會加快設備的失效。

（3）材料管理不當，出現錯用誤用情況。在制作設備，現場施工過程中，因為設備的多種多樣，如果材料不能合理管理，就很容易出現材料混淆，等到投入使用后就容易發生事故。

（4）設備材料的設計標準與實際的加工介質之間存在一定的差距由于設備的材料設計標準無法滿足實際的加工介質的變化需求，這樣也容易導致設備失效。

（5）對于設備的焊接與現場檢修工藝控制不當，或在石化企業設備的停車時，常常忽視施工工藝，并且施工工藝也不容易控制，導致在設備投入運營之后，設備卻出現了過早失效的現象。

（6）設備結構設計不當。由于石化設備結構設計上存在不當之處，導致剛度強度，應力局部過于集中，甚至是出現了振動現象，并且考慮到耐腐蝕性，也會導致設備出現過早失效的現象。

2.石化設備防腐的有效措施

2.1合理的選擇材料

設備的腐蝕速度很大程度上取決于材料。材料的正確選擇首先要考慮到材料本身具有的抗腐蝕性能，對于抗腐蝕材料而言，包含了金屬與非金屬兩類。一般非金屬材料多用于黑色金屬的防腐。目前，國內外應用最多的金屬材料是普通的碳鋼，其主要的缺點是抗腐蝕性能偏低，必須進行涂層防護，如此才能延長設備的使用壽命。另外，還可以使用鋁合金、合金鋼、玻璃鋼等新型的設備材料。對于耐腐蝕性金屬材料的選擇需要考慮到介質的溫度、性質與壓力，考慮到設備的結構與類型，考慮到產品的具體要求，考慮到材料的來源與價格。

2.2通過表面涂層來進行設備防腐

在石化設備的表面涂刷漆也可以達到防止腐蝕的目的，這也是最常見的一種措施。一般來說，涂層防護不會改變設備的強度與結構，只是在外部涂抹防護層，確保設備與周圍的介質相互隔離，避免出現腐蝕現象。目前，環氧樹脂、酚醛樹脂等是最常見的油料涂漆。通過表面涂層來進行腐蝕的防護首先要了解需要涂漆對象的表面形狀、材質、使用情況以及現場的環境等，并且能夠考慮到機械性能、漆膜的漆刷能力、漆膜的老化等多種因素進行綜合性材料選擇。在表面涂層中，為設備做金屬覆蓋層也是一種方式。通過具有良好耐腐蝕性能的金屬涂刷在設備結構的表面上，在這一層材料的覆蓋時一般都是通過點焊襯里、帶狀襯里焊接或者是塞焊，也就是將覆蓋金屬切長方形焊接到母材之上，主要是通過壓延、爆炸復合、堆焊等。對于母材的選擇上，使用電位比底的金屬進行表面覆蓋，將其作為犧牲陽極，也能夠滿足防腐要求。

2.3做好設備結構防腐優化

在設備的結構設計上應該考慮到逐漸過渡、厚度等原則，盡可能保持較低的熱應力以及局部應力，避免高應力區的存在。對于結構設計，還需要確保在使用過程中設備腐蝕介質停滯的減少、避免熱負荷分配不均勻、積存腐蝕產物等情況的出現。

2.4通過環境的處理來降低腐蝕

一般來說，都是在金屬表面上適當地添加緩蝕劑制作成為保護膜，這樣就可以對金屬的腐蝕速度加以抑制，達到防腐蝕的目的。比如將亞硝酸鹽、鉻酸鹽等加入，都可以在金屬的表面形成氧化膜，鋅鹽、磷酸鹽、聚合磷酸鹽等加入，可以讓金屬的表面形成沉淀，這樣也可以形成保護膜。胺類表面活性劑的加入可以在金屬表面上通過吸附作用形成保護膜。在部分工藝煉制的過程中，為了避免腐蝕性的酸性氣體的產生，就可以前置脫鹽、脫氣裝置等。脫除溶解在水中的氧為防止中吐水所引起的碳鋼腐蝕。在氯化物、硫化氫以及二氧化碳等介質的輸送中，前置脫水裝置，將水分去除可以避免室內大氣的腐蝕，這樣也可以讓金屬表面長時間地保持在露點以上。此外，也可以將裝置內部的腐蝕程度和水分控制在指標要求之下。

2.5使用緩蝕劑防腐

緩蝕劑的使用是防范化工設備化學腐蝕的一種有效方式。 緩蝕劑實際是一種能夠在低濃度下抑制金屬腐蝕速度的物質，緩蝕劑的使用可以有效減慢金屬被腐蝕的速度。因為緩蝕劑成本較低，使用簡單，因此這種方式被廣泛使用在化工設備防腐方案中。 緩蝕劑的主要作用原理是，在介質中加入緩蝕劑，會在電極表面形成一層鈍化膜或吸附膜， 將電化學腐蝕的電極極化程度速率提高，有效降低了腐蝕電流對化工設備的腐蝕速度，在具體使用中，需要根據要保護的金屬種類、特點以及腐蝕介質對緩蝕劑進行選擇，而且緩蝕劑添加量的控制對緩解電化學腐蝕也有重要作用。

3.結語

考慮到石化企業本身的連續作業、易燃易爆、有毒有害等特點，并且裝置也逐漸朝著大型化的方向發展。因此，由于設備操作過于苛刻，事故發生率大幅度提升中，腐蝕所造成的設備失效占據了較大的一部分。所以，做好石化企業設備的防護技術與安全生產就成為石化企業永恒的主題。

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