環(huán)烷酸對離心泵的腐蝕與防護

張鵬飛(中海瀝青(營口)有限責任公司， 遼寧 營口 115007)

環(huán)烷酸對離心泵的腐蝕與防護

張鵬飛(中海瀝青(營口)有限責任公司， 遼寧 營口 115007)

離心泵腐蝕輕則損壞設備，重則發(fā)生重大的事故。據(jù)統(tǒng)計，石油煉制企業(yè)因泵所引起的事故當中60%與腐蝕有關，其中環(huán)烷酸腐蝕為其主要形態(tài)。本文就離心泵環(huán)烷酸腐蝕及其防護進行了探究。

機泵;離心泵腐蝕;環(huán)烷酸

目前我公司加工的是中海SZ36-1原油，屬于低硫環(huán)烷基原油，有密度大、粘度大、凝點低、酸值高、蠟含量低、膠質(zhì)含量高、殘?zhí)扛摺⒒曳指叩忍攸c，主要腐蝕為環(huán)烷酸腐蝕。

當機泵正常運行時，泵體、葉輪、軸及其他備件表面發(fā)生變化，造成母材腐蝕減薄、應力開裂等現(xiàn)象就是泵的腐蝕。腐蝕過程中由于泵內(nèi)金屬與介質(zhì)接觸發(fā)生各種化學反應，造成設備本體出現(xiàn)全面腐蝕(均勻腐蝕)或局部腐蝕(點蝕、坑蝕)，這種因金屬受酸或堿的溶液而產(chǎn)生的腐蝕稱為純化學腐蝕。

1 酸值對環(huán)烷酸腐蝕的影響

我公司測線油品酸值分別為：常頂汽油：0．001mg KOH/g、常一線油0．80 mg KOH/g、常二線油3．11 mg KOH/g、減一線油1．88 mg KOH/g、減二線油4．86 mg KOH/g、減三線油3．24 mg KOH/g減四線油3．73 mg KOH/g，根據(jù)我公司煉制原油的性質(zhì)以及上表中各油品酸值含量，結(jié)合現(xiàn)場設備腐蝕形態(tài)，基本判斷為機泵化學腐蝕為環(huán)烷酸腐蝕。

2 環(huán)烷酸定義

環(huán)烷酸是一種存在于石油中的含飽和環(huán)狀結(jié)構的有機酸的總稱，其通式為CnH2n-COOH，石油中的酸性化合物以環(huán)烷酸含量最多，故一般稱石油中的酸稱為環(huán)烷酸。

一般認為當溫度高于220℃，環(huán)烷酸的腐蝕速率明顯加快。然而，很難確定導致環(huán)烷酸腐蝕的臨界酸值。例如，有學者認為，當原油酸值超過0．5mgKOH/g 時才會引起腐蝕，但有的認為臨界酸值介于1．5-2mgKOH/g 之間，也有的認為，環(huán)烷酸含量高于5%的就可導致腐蝕發(fā)生。這是因為環(huán)烷酸的腐蝕影響因素較為復雜，流速、材質(zhì)、環(huán)烷酸的種類等都會對其腐蝕速率產(chǎn)生影響。業(yè)界普遍接受0．5mgKOH/g 為環(huán)烷酸腐蝕的臨界酸值。

3 溫度對環(huán)烷酸腐蝕的影響

上述介紹220℃作為環(huán)烷酸臨界酸值，經(jīng)試驗分析結(jié)果表明，介質(zhì)溫度低于臨界酸值時環(huán)烷酸基本不發(fā)生腐蝕，但介質(zhì)溫度290℃時，環(huán)烷酸腐蝕速率達到峰值，溫度再升高腐蝕速率下降，當介質(zhì)溫度大于400℃后，環(huán)烷酸可分解，基本無腐蝕，在溫度速度都較高的區(qū)域，環(huán)烷酸腐蝕沿介質(zhì)流向產(chǎn)生銳緣的流線溝槽。在溫度速度都較低區(qū)域，呈現(xiàn)邊緣銳利的凹坑狀。

4 流速對環(huán)烷酸腐蝕的影響

高溫高流速或管內(nèi)形成湍流區(qū)域，是加速環(huán)烷酸腐蝕重要指標，參加表1數(shù)據(jù)結(jié)果。根據(jù)表1得出結(jié)論，泵體內(nèi)流速過快會加劇泵體、葉輪腐蝕速率。

表1

5 硫?qū)Νh(huán)烷酸腐蝕的影響

高溫硫腐蝕主要集中于240℃以上重油部位，在高溫條件下，活性硫與金屬反應，它出現(xiàn)在與介質(zhì)接觸的各個部位，表現(xiàn)為均勻減薄，以硫化氫的腐蝕性最強，我公司硫腐蝕主要集中于減二、減三、減四、常三泵體內(nèi)部，腐蝕形態(tài)均為均勻腐蝕減薄。

6 離心泵腐蝕的防護

(1)工藝防腐 高溫緩蝕劑對酸值較高的油品造成的高溫部位環(huán)烷酸腐蝕的防護效果較好，可明顯降低設備的腐蝕速率，明顯延長運行周期。

(2)設備防腐 另一種防護措施就是設備防腐，設備所選用的材質(zhì)組成對環(huán)烷酸的腐蝕影響很大，材料中的碳含量越低腐蝕速率越小，而Cr，Ni，Mo等金屬元素的含量越高，材料的耐腐蝕性能越好。因此，在加工高酸值原油時，應注意選擇合適的材料，對易腐蝕部位的設備，其材料應選擇Cr，Ni，Mo含量高的合金鋼。

7 結(jié)語

機泵作為煉廠的核心，有著舉足輕重的地位和作用，煉廠的運轉(zhuǎn)必定伴隨著機泵的運轉(zhuǎn)，而機泵的運行就會無時無刻不面臨著機泵的腐蝕。我們對環(huán)烷酸腐蝕因素進行了了解、分析，并找到一些切實可行的辦法來減小這些腐蝕和對機泵的維護。高溫緩蝕劑的工藝防腐和高溫油泵更換成316L材質(zhì)的設備防腐都對環(huán)烷酸對機泵的腐蝕有著抑制作用，并且對機泵有了很好的保護，確保機泵長周期運轉(zhuǎn)。除了這些腐蝕和防護措施我們還應該在工作中繼續(xù)細心的發(fā)現(xiàn)更多的影響機泵完好運行的因素，并且通過自己學習的知識盡自己的努力去完善并且解決這些不利因素。

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