石油化工靜設備應力腐蝕開裂成因與防護措施

梁靜波

摘 要：目前，我國化工行業進步迅速，對石油化工企業來說，設備腐蝕問題是比較常見的，也是當前仍需要完善的重要問題。如果設備出現腐蝕，其功能與使用年限都會受到影響，甚至還會對工作人員人身安全造成威脅。結合當前實際分析，設備腐蝕現象較為常見，也是阻礙企業發展的重要問題。所以，相關工作人員就要深入研究，并合理控制腐蝕問題，及時采取有效的處理策略。此外，石油化工企業還要不斷分析總結相關經驗，引進或研發先進防腐技術，在處理腐蝕問題的基礎上，提高石油生產率，提升設備安全系數。

關鍵詞：石油化工;靜設備應力;腐蝕開裂成因;防護措施

0 引言

油化工行業是當今社會最為重要的支柱產業之一，它的良好發展對社會經濟的發展起著相當重要的作用。但石油化工設備的腐蝕情況對正常的生產工藝流程產生了不利的影響，主要是由于機械設備長時間處于高溫的狀態下工作，以及在石油化工產品生產中長期進行的過酸過堿的化學反應造成的設備腐蝕。設備的重度腐蝕不僅會導致化工設備的操作出現故障，嚴重時甚至會導致安全事故，危及工人的生命，造成重大的經濟損失。因此，加強石油化工設備的防腐措施至關重要。

1 石油化工設備防腐蝕的重要意義

一般來說，化工設備腐蝕都出現在一定條件下，只有特定介質才會導致設備出現腐蝕，進而影響到設備使用功能與運行安全，并對設備運行造成影響。對于設備來說，腐蝕變化是一種嚴重的破壞性行為，此類問題在設備中是比較常見的，能夠極大降低設備使用年限，還會影響到設備的有序運行，不利于石油企業的生產。如果腐蝕問題出現在管道中，就極可能導致泄漏問題，不僅浪費了石油資源，還影響到生態環境，且不能帶來預期的效益。此外，工作人員在生產過程中，還可能會由于石油泄漏而造成一定的危害，嚴重危害到工作人員人身與財產安全。結合當前實際分析，在石油企業中，不可避免地會出現爆炸事故，導致其原因大都是由于腐蝕問題所致，這些泄漏的石油遇到明火會產生爆炸。對于此類問題，相關部門與企業要引起高度重視，及時采取有效的策略，找出導致腐蝕的原因，制定出可行方案，從而確保石油化工企業長久發展。

2 石油化工設備腐蝕的常見原因

2.1 由于設備自身原因造成的腐蝕

在石油化工設備常見的腐蝕原因中，設備本身的原因占很大比例。首先，設備制造材料使用不當。為了提高設備生產企業的經濟效益，在設備的生產過程中，往往出現以次充好、以低代高現象的產生。低質量的設備材料，往往會加重設備的腐蝕程度，縮短設備的使用壽命。其次，存在材料管理不當的現象。在石油化工設備的生產過程中，由于設備類型的不同，所需要的材料也越來越復雜，零部件和材料的使用也容易混淆。在這一過程中，材料管理存在一些問題，這將增加設備的腐蝕可能性。最后，存在石化設備設計不合理的現象。石油化工設備生產前，各部件的結構設計非常重要。如果在設計中出現問題，會對整個設備的承重力、強度、剛度等方面產生負面影響，導致設備在使用中產生局部松動的現象，容易對設備造成腐蝕。

2.2 高溫環境造成的設備腐蝕

石油化工原料在生產過程中往往含有腐蝕性物質。化工產品和生產環境是密閉高溫的機械設備，促進了腐蝕性物質的氣化和蒸發，使腐蝕性物質更易于反應。調查顯示，溫度越高，石油化工設備的腐蝕程度就越大。由此可知，設備長期處于高溫的環境中會加速設備的腐蝕程度，嚴重影響化工設備的正常使用。

2.3 石油化工產品生產中的化學反應

在石油化工產品的生產中，企業會根據需要添加一定的化學試劑達到生產目標和工藝需求，而大部分的化學試劑往往存在一定的腐蝕性，不僅如此，隨著石油裂解反應含量的增加，反應生成的物質多為腐蝕性物質。且含有腐蝕性的物質在生產過程中會逸散到空氣中，改變設備材料金屬表面的特征，導致設備的腐蝕。在生產過程中，石油化工生產設備還會發生電化學腐蝕，從而加劇腐蝕。另外，硝酸的生產工藝主要依賴于石化行業的產業鏈。因此，石油化工設備始終處于過酸的腐蝕環境中，加劇了石油化工設備的腐蝕程度。

3 石油化工靜設備應力腐蝕開裂優化

3.1 環境防腐的有效處理

石油化工設備中，環境問題也是引發其腐蝕的重要因素，高溫或者潮濕的環境，以及空氣中無機酸，都會導致腐蝕問題的產生，所以，工作人員要從此處入手，便能取得有效效果。去除環境中的腐蝕物質，如氧氣，在腐蝕反應時，比較常見的便是氧化還原反應，可以結合脫氧劑對氧氣進行去除，也可以采取防腐劑在設備表面涂抹一層保護膜。對于那些潮濕的環境，也可以采取去濕的處理方法，總之，不給設備產生腐蝕的機會，以提升設備的防腐蝕性能。

3.2 文明施工控制殘余應力

對于機械設備而言，其加工制造過程中會產生殘余應力之外，安裝過程也會產生誤差，并導致應力的產生。在設備安裝時，焊接是一個必不可少的步驟，而焊接應力也會對設備的使用壽命有著很大的影響。一般可使用熱處理工藝，如，正火、退火等方式來消除設備的殘余應力。

3.2.1 組裝過程的質量控制

因為設備安裝過程中會產生較大的安裝應力，造成石油化工設備使用壽命降低的很重要的因素，因此，在設備安裝過程中，按照安裝技術規范來安裝設備，嚴格控制安裝質量，將安裝誤差降到最低，設備的應力破壞也會因此降到最低。

3.2.2 焊接過程的質量控制

石油化工設備的應力與設備材料有關，也與設備安裝應力有關，設備的安裝過程一般伴隨著焊接過程。如果在設備制造過程中，只是注重于設備材料的選擇，而忽視設備安裝過程的應力控制，尤其是焊接過程的應力控制，也會造成很嚴重的后果。一般而言，焊接過程中應視所焊接母材的不同選擇不同的焊接材料。在焊接時，應制定合理的工藝流程，控制材料晶粒顆粒的大小，也可避免應力集中。

3.3 石油化工設備日常使用中的維護

設備的使用壽命，除了和其制造、安裝過程有關系外，設備在后續的生產過程中，需要按照制定的操作規范來對設備進行管理維護，這也是對設備進行管理的最后一道工序，可以通過以下幾點來進行維護：根據設備的實際工況進行設備的維護和保修，使得設備應在其額定工作壓力、適當溫度以及其他規定的技術要求方面進行維護，也應減少設備非正常操作時間，使得設備可正常運行。針對設備的運行情況及技術情況，制定較為符合且全面的設備檢查項目，尤其是針對設備中具有較為危險的部件進行重點檢查，及時發現設備運行過程中的不安全因素，從而避免造成較大的損失。在設備檢修過程中，要根據施工要求進行文明施工，從而避免不必要的二次損傷，檢查完畢后，可對設備進行必要的修復。

4 結語

綜上所述，石化設備的腐蝕會對正常的石油化工生產造成負面影響。而石油化工設備在使用過程中，由于各種因素的影響，經常發生設備腐蝕現象，嚴重影響化工設備的使用壽命。因此，企業應采取分析設備腐蝕性的原因，提出相應的解決措施，減少腐蝕現象的發生，延長設備的使用壽命。

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