淺談石油煉化裝置腐蝕分析及防護研究

管廷江

摘 要 本篇文章著重的分析了我國石油煉化裝置的一個現狀，同時還研究了防護腐蝕有效控制的措施，選擇一些較為合適耐腐蝕的材料，在進行煉化裝置的設計的時候應當全面的思考到防腐的問題，其制造加工的控制方法，采用多種防腐措施來進行保護，從而完成了腐蝕監控裝置的主要目的，讓其腐蝕的控制成效影響可以更加的全面。

關鍵詞 石油煉化裝置;腐蝕分析;防護研究

前言

我國石油煉化行業因為其加工性質的特殊性，一直都是處在了腐蝕性比較強的地區，由于石油市場的擴大，有許多進口的國外石油，含有腐蝕性強的成分也多了起來，這就導致出現了大量的設備腐蝕問題，危害著我國企業的生產安全和收益。為此，采用合理有效控制腐蝕問題的方法，是當前在石油煉化的當務之急。

1常用的腐蝕控制方法

石油煉化設備的腐蝕是一個十分復雜的過程，影響因素很多，除了合理的選用耐蝕材料外，正確的結構設計，精心加工制造與安裝，嚴格的工藝操作，以及良好的設備維修和管理都會影響設備的腐蝕，否則，常會引起內應力，流體的停滯，局部溶液濃縮、過熱、冷凝、沉積物的積聚等現象，從而加劇局部腐蝕縮短設備使用壽命。常用的腐蝕控制方法：合理選用耐蝕材料正確的結構設計;合理設計材料強度;特殊的加工方法，腐蝕裕度的選取，工藝條件的合理設計;在科學的防腐蝕管理，使用時要注意，每一種腐蝕控制方法都有其應用范圍和條件。對某一種情況有效的措施，在另一種情況就可能無效，有時甚至有害，在某些情況下，采取單一的防腐措施，其效果并不明顯，但如果采用兩種或多種防腐措施聯合保護，其防腐效果則有顯著的增加。因此，對于一個具體的腐蝕部位，究竟采用哪種防腐措施，應根據腐蝕原因環境條件，各種措施的防腐效果，施工難易以及經濟效益等綜合考慮，不能一概而論[1]。

2合理選用耐蝕材料的原則

材料的選擇是否恰當，對于石油煉化裝置的可靠性有重大影響。然而合理選材是一項細致而又復雜的技術，它既要考慮工藝條件及生產中可能發生的變化，要考慮材料的結構，性質及其使用中可能發生的變化，須從多方面進行綜合比較分析，加以確定現就一般選材原則介紹如下：

2.1 設備的工作條件

石油煉化設備是在特定條件下工作，選材時，首先要弄清楚設備所處的介質，溫度及壓力情況介質情況包括下列內容：是氧化性還是還原性;濃度變化情況;所含雜質是減緩腐蝕還是加速腐蝕;是氣相還是液相;有無固體顆粒;流速;介質的pH值i電導性I腐蝕產物的性質等。溫度情況包括平均溫度、溫度變化范圍及變化速度。通常溫度升高，金屬腐蝕速度加快，高溫時除考慮金屬的耐蝕性外.尚需考慮熱強度及熱脆性，低溫時要考慮冷脆性，壓力高時對材料的強度及耐蝕性也要求高。此外設備運轉停運時的條件也要注意。

2.2 設備的結構與類型

不同類型的設備對材料的要求也不盡相同。如：泵要求材料具有良好的抗磨性能和鑄造性能。加熱爐管要求材料具有良好的耐蝕性能和良好的耐熱性能，換熱器則要求良好的耐蝕性外，還要求良好的導熱性能。

2.3 工藝上的特殊要求

選材還必須考慮工藝上的某些特殊要求。如避免采用使催化劑中毒的材料，合成纖維生產中為防止產品被污染而選用高級材料。

2.4 材料的耐蝕性能

工程上對材料腐蝕率的要求通常小于0.3mm/a。此外，特別要注意材料耐局部腐蝕（如：晶間腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕破裂等）的性能。除此之外，還要考慮材料的價格，來源及經濟性，工藝規程和制作說明書對材料的限制[2]。

3防腐結構設計

設備結構設計得合理，就能充分發揮材料的耐蝕性能，使設備處于最佳使用狀態。反之，設備結構不合理，盡管選用了很耐蝕的材料，也往往由于局部的腐蝕破壞而造成整臺設備的報廢。結構設計中應遵循防腐蝕方面的一般原則有：設計外形應盡量簡單，復雜的結構外形必然會增大表面積，與介質接觸的機會也會增加;避免水分或其他液體的殘留;在設備設計時，要盡可能地消除縫隙，防止接觸（電偶）腐蝕;冷熱加工中，在不降低強度的基礎上，采用消除應力的熱處理措施，或使金屬材料的表面層建立壓應力狀態防磨損腐蝕，要避免流體通路斷面的不連續變化或急劇變化，避免流體流動方向的急劇變化，避免嚴重的湍流和渦流防止冷凝液造成的腐蝕，防止應力腐蝕破裂腐蝕疲勞;結構要避免形成溶液濃差區，或形成局部高溫區，否則會引起電化學腐蝕;要防止底座與金屬容器之間的繼隙腐蝕，可將容器底部邊沿密封或用裙座支撐使容器不與水泥基礎接觸。特別是鋁制設備不宜與混凝土石棉等直接接觸，改善工作條件的結構設計。

4加工制造注意事項

用于制造和維修設備的材料，包括焊條，焊絲必須具有出廠合格證書或質量保證書。金屬表面除油污，鏟除氧化物等。用水蒸氣沖刷除去酸、堿鹽垢。在濕H2S環境中，為了防止產生應力腐蝕開裂，在制造設備時應滿足下列要求：當采用埋弧焊時，不得用陶瓷型焊劑，必領用熔融型焊劑。所有的碳鋼設備和管線，要求進行焊后熱處理，以消除殘余應力，焊接區和熱影響區的硬度應控制在HB≤200。不銹鋼復合鋼及襯里焊接時，基層和復層的焊接，要選用與基層和復層材料相應的焊條。過渡層的焊接，一般選用高CrNi焊條，以減少碳鋼對合金元素的稀釋。基層和復層應分別用專用砂輪和鋼絲刷處理表面。在修補腐蝕設備內襯時，要作徹底清潔處理。腐蝕表面應用砂輪打磨，然后用丙酮清洗。所有焊縫表面和基體金屬的熱影響區的正反面，當溫度超過650C時，均應采用純氫氣完善保護，特別是焊后應該繼續使用缸氣保護一段時間。焊絲的熱端必須始終保持在氮氣的掩護下。各中間焊道應當在嚴格進行機械清理和去油處理后立即焊下一道焊縫。各道焊縫應作外觀檢查。銀白色或金黃色為合格，藍紫色或灰色標志焊縫受到污染，為不合格。所有焊縫應著色探傷檢查，并按標準規定作100%的X拍片，以對焊縫做出評定。

5結束語

總之，在對運行裝置投入生產前的結構設計和制造加工需要實行到了全面的監控防腐，在其運行的過程中確保擁有一個舒適的工作前提，采用多種不一樣的控制腐蝕方式組合在一起的防護方法來取得最好的防腐效果，給裝置運行系統提供比較長久平穩的保障。

參考文獻

[1] 中國石化設備管理協會.石油化工裝置設備腐蝕與防護手冊[M].北京：中國石化出版社，2001：13-16.

[2] 王國慶.燕化煉油廠設備腐蝕現狀及防護[J].石化技術，2006，13（2）：28-31.