石油化工設備腐蝕原因分析及應對措施

周美剛

（中海石油煉化有限責任公司惠州煉化分公司，廣東 惠州 516086）

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石油化工設備腐蝕原因分析及應對措施

周美剛

（中海石油煉化有限責任公司惠州煉化分公司，廣東 惠州 516086）

摘 要：石油是工業發展的重要基礎，由石油所提煉出來的各種化工產品可以作為多種材料的基礎性原料被廣泛應用于生產生活中的各個方面。石油化工設備作為石油煉化生產過程中的重要設備，在眾多影響其使用性、可靠性和運行壽命的因素中，腐蝕是危害行較大的一種。為避免腐蝕引起石油化工設備失效，進而發生事故對石油化工企業造成巨大的人員及財產損失，對腐蝕產生的原因進行分析及采取相應措施具有重大意義。本文在對石油化工設備所受到的腐蝕因素分析的基礎上對如何做好石油化工設備的防腐措施進行分析闡述。

關鍵詞：石油化工設備；腐蝕因素；防腐措施

石油化工設備作為石化生產的重要設備，在運行過程中受到各種腐蝕的作用，會對石油化工設備的使用性能、可靠性和使用壽命造成較為嚴重的危害，嚴重的會導致重大生產安全事故的發生。在對石油化工設備進行腐蝕因素分析的基礎上做好對于石油化工設備的腐蝕控制，對企業有十分重要的現實意義。

1. 石油化工設備所受腐蝕危害的分類

石油化工設備經常處于惡劣的工況條件下，在設備運行過程中會受到各種腐蝕性溶液的腐蝕，從而造成設備使用性能及使用壽命下降，影響石油化工設備正常生產的順利進行。通過對石油化工設備生產中所發生的腐蝕情況進行統計分析，石油化工設備生產中所遭受的腐蝕機理可以分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩大類。其中化學腐蝕主要指的是金屬管壁與周邊介質所產生的直接的化學反應，從而造成金屬介質的物理、化學性能的改變。此種化學腐蝕的特點是在化學反應的過程中金屬內部與金屬介質之間并未有電流。相較于化學腐蝕，電化學腐蝕主要指的是金屬與電解質溶液之間因為電荷的流動所產生的變質的腐蝕。在電化學腐蝕的過程中，金屬在腐蝕的過程中會使得陽極產生電子，陰極接收電子從而在金屬中形成電流。

在石油化工設備的生產過程中，根據其所造成的腐蝕的形態的不同可以將石油化工設備所遭受的腐蝕分為全面腐蝕和局部腐蝕。全面腐蝕指的是石油化工設備的全部金屬表面都與腐蝕性介質產生的化學或是電化學腐蝕，這種腐蝕會使得石油化工設備中的各種管道管壁逐漸變薄，從而使得石油化工設備的管道的承壓能力下降，當石油化工設備工作中的壓力增大時會造成管道破裂，影響生產的順利進行，嚴重時還會產生爆炸，造成嚴重的安全事故。相較于全面腐蝕，局部腐蝕指的是腐蝕的現象僅發生在金屬的突出零件或是下陷的凹槽區域，其他部分則并未發生明顯的腐蝕，局部腐蝕由于腐蝕的區域較小造成其腐蝕的速度較全面，腐蝕明顯較快，更易產生安全事故。石油化工設備的局部腐蝕形式主要有點蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕等。

2. 石油化工設備腐蝕現象原因分析

2.1 石油化工設備生產中的化學反應

在石化生產的過程中，根據工藝需要會在不同工序中加入各種試劑，所有試劑中腐蝕性的試劑不在少數，原料的變化也會含有某些腐蝕性成分，生產過程中的某些中間產物也含有腐蝕性，生產環境中也含有各種腐蝕性成分，石油化工設備在于這些腐蝕性成分接觸時易產生電化學反應，金屬氧化物大量生成會使得金屬設備的金屬表面特性產生變化而使得金屬特性下降。

2.2 石油化工設備中金屬性能不足

在石油化工設備中使用金屬的不同會對石油化工設備的抗腐蝕性能產生不同的影響，金屬的抗腐蝕性能與金屬的微觀顆粒有極為明顯的關系，如果金屬的晶粒較為細小則其抗腐蝕性能較強，比如鑄鐵材質相較于不銹鋼材質其抗腐蝕性能更強，設備金屬表面的光滑度設備的抗腐蝕性也有較大的影響，其表面越光滑其抗腐蝕性能越強。現今在石油化工設備中所使用的各種鋼構件中多采用的是粗晶粒金屬構件，其抗腐蝕性能較差，如在石油化工設備中使用不朽鋼構件則可增強其抗腐蝕能力。

2.3 石油化工設備生產中氣、液流動速度的影響

通過對石油化工設備生產的研究表明，石油化工設備在工作生產過程中其所接觸的具有腐蝕性能的氣體與液體的流動速度也會對石油化工設備腐蝕程度造成嚴重的影響。具研究表明，石油化工設備中的腐蝕性氣體或是液體的流動速度越快則石油化工設備所遭受的腐蝕性的破壞程度則越高，反之，如石油化工設備在生產的過程中其腐蝕性的氣體或是液體的流動速度越慢甚至是靜止的，其相較于快速流動的腐蝕性氣體或是液體其腐蝕速度會大幅下降。

3. 石油化工設備的防腐蝕措施

3.1 選用材質適合的金屬

合理選擇材質是防止和控制化工設備腐蝕的最普遍和最有效的方法。在石油化工設備金屬材質的選材過程中要對石油化工設備的運用環境，如介質運溫度、組分、狀態、雜質含量等，進行詳細的調查分析，準確掌握相關資料數據，掌握各材質的機械性能、加工性能和耐腐蝕性能及可采取的防腐蝕措施，兼顧整體經濟性，綜合選擇材質適合的金屬。

3.2 增強石油化工設備的防腐蝕結構設計

金屬的腐蝕總是從表面開始，結構設計的目的就是使表面處于最佳狀態，技能完成其使用性能，又便于腐蝕控制。合理的結構設計包含兩個方面的基本內容，一是在滿足設備使用性能的前提下，盡可能減少或消除產品及環境中的不均勻性，使腐蝕點不易形成或形成阻力很大，二是在設計師就要考慮使用何種防護措施，為這些措施創造條件，方便其實施，以達到良好的防腐蝕效果。防腐蝕結構設計的一般原則：（1）預留腐蝕裕兩，避免均勻腐蝕導致的設備失效；（2）外形結構宜簡單，外表面平滑、均勻，避免承載件應力集中；（3）防止腐蝕介質滯留和沉積物腐蝕；（4）結構設計應減少鏈接間隙，防止縫隙腐蝕。（5）為避免電偶腐蝕，同一結構盡可能選用同一種材料或點位接近的材料。（6）防止沖刷腐蝕的結構設計。

3.3 做好石油化工設備的“一脫四注”

“一脫四注”主要是我國在現今采用較多的防腐技術，現今在石油化工設備領域應用也極為廣泛。在石油化工設備的生產中應“一脫四注”技術，其中“一脫”指的是使用設備對原料中的多余的鹽分進行脫除，而“四注”指的是在石油化工設備生產中向設備內注入堿、氨、水以及各種抗腐蝕劑，運用上述方法可以有效減緩石油化工設備生產中各種原料的硫化物等化學物質對設備的腐蝕，提高設備的使用性能。在石油化工設備的生產過程中常常會產生各種含鹽物質或氯化物，在石油化工設備生產物質冷凝時就會使得石油化工設備出現較大的腐蝕性風險，因此，做好對于石油化工設備生產過程中的“一脫四注”是十分重要的，需要在石油化工生產過程中加以重視。

3.4 強化石油化工設備工作人員的防腐蝕安全意識

提高石油化工設備的防腐工作，需要強化和提高工作人員的防腐工作意識。一是從思想上提高工作人員的防腐意識，尤其是企業的領導者，更需要重視防腐蝕問題，二是將防腐蝕工作從制度上貫徹執行，兩方面共同努力，齊抓共管，提升石油化工設備的防腐蝕工作。

3.5 科學合理地運用防腐蝕涂料

在石油化工設備中運用防腐蝕涂料是防止石油化工設備被腐蝕的有效手段之一，通過合理使用防腐蝕涂料可以使得防腐蝕涂料的防護屏蔽、緩腐蝕性以及陰極保護等作用得以充分地發揮，提高石油化工設備的抗腐蝕能力，確保石油化工設備的使用安全性。

3.6 合理應用防腐蝕新技術

快速發展的在線腐蝕監測技術為石油化工設備防腐蝕工作提供了新的工具，通過試件失重法、氫探針、電阻法、電感阻抗法等技術，可以實時定量監測設備腐蝕現狀，為設備防腐蝕工作提供有效支持。

結語

石油化工設備是石化生產中的重要設備，腐蝕對石油化工設備安全穩定運行有重大威脅。本文在分析石油化工設備腐蝕特點及原因分析的基礎上對如何增強石油化工設備的抗腐蝕性進行了分析闡述。

參考文獻

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