強整齊
(延安職業技術學院,陜西延安 716000)
石油煉化過程中所造成的腐蝕現象不容忽視,因為一旦設備受到腐蝕,侵害設備的各項功能就會造成嚴重影響,輕則會影響石油煉化的質量,重則甚至還會造成一些嚴重的安全事故。但是,石油煉化設備的防腐工作也存在相當的難度,依然困擾著相關石油化工企業,無論是防腐技術上的創新,還是相關材料上的設計,對石油煉化設備的防腐都有著重要意義。因此,若要徹底解決石油煉化過程中所產生的腐蝕問題,企業還必須深究腐蝕產生的原因,從而在技術以及工藝上開展進一步創新和優化,通過不斷的經驗總結來幫助企業實現高質量的原油開采,增加設備的使用壽命,降低開采過程中所存在的各項風險。
在石油煉化過程中,設備受腐蝕的現象不可避免,因為未經提煉的原油中含有許多雜質以及有害成分,在提煉的過程中這些有害成分會對設備造成嚴重的腐蝕,從而使設備的形狀,大小都發生變化,并且設備功能也會受到影響。設備功能一旦受到影響,輕則會影響石油煉化的質量,重則會造成一些嚴重的安全事故,因此無論是對石油的生產,還是出于對社會安全的考慮,對石油煉化設備進行相應的防護工作有著非常積極的意義。此外,如果腐蝕部位發生在管道中,會造成管道的破損甚至斷裂,從而會發生原油泄漏的情況,這樣也會對資源造成浪費。另外,石油為易燃易爆物品,一旦發生泄漏,很容易造成嚴重的災難性事件。根據調查顯示,我國的石油化工企業每年都會發生一些危害人類生命財產安全的災難事件,其中由于腐蝕而引起的原油泄漏所造成的爆炸事故占主要原因。由此可見,加強對石油煉化設備的防腐迫在眉睫[1]。
許多石油化工設備的工作環境都較為惡劣,這種惡劣的環境會使設備的各項功能受到影響。例如,在生產過程中,石油化工設備容易受原油中的各項腐蝕性物質的腐蝕。針對這種腐蝕現象而言,根據其腐蝕的不同機理,可以將其歸納成不同類型。常見的腐蝕類型可以分為兩類,分別是化學腐蝕和電化學腐蝕。化學腐蝕就是通過化學反應所造成的腐蝕,也就是設備材料和石油中的某些化學成分之間發生的反應,從而改變了材料的性質。而電化學腐蝕主要是有電解質溶液存在的情況下,發生了電荷交換的化學反應。化學腐蝕和電化學腐蝕兩者之間有本質的區別,首先化學腐蝕是純化學反應,不會有電流的產生,而電化學腐蝕是通過電流的產生所導致的化學反應。其次,還可以根據設備腐蝕部位的不同來進行腐蝕的分類,分別為局部腐蝕和全面腐蝕。局部腐蝕就是石油化工設備中的某一個部分受到了腐蝕,這種腐蝕具有速度快的特點,所造成的腐蝕危害也比全面腐蝕要大。而全面腐蝕是整個設備的表面都參與了腐蝕,因此在生產過程中很可能會發生管道爆破的嚴重現象。由此可見,石油化工設備受阻,所產生的危害較大,因此必須針對其腐蝕原因采取相應的防腐措施,從而提高生產安全[2]。
化學反應是石油在進行煉化過程中最為常見的一種腐蝕現象,這種腐蝕現象所產生的原因和石油產品煉化的相關步驟有很大關系。一般而言,原油都在深井下進行開采,所開采的原油里面有許多雜質,需要進行進一步的提純才能夠投入使用。在提純的過程中需要加入一些化學試劑參與反應,從而將一些雜質消耗或沉淀出來,這些用于提純的化學試劑中大部分都具有腐蝕性,因此在加工過程中容易發生一些化學反應,從而對相關設備造成腐蝕。此外,除了這些化學試劑自身因素之外,其中反應所產生的一些副產物也具有腐蝕性,同樣會對設備造成相應的腐蝕,從而對設備的材料性質造成了影響,進一步影響設備的正常運轉。此外,電化學腐蝕也是化學反應的一類,通過電化學腐蝕也會對設備材料的一些表面性質造成影響,尤其是一些金屬材料。因此,化學反應是石油化工產品在生產過程中一種危害較大的腐蝕發生原因。
石油化工設備的各種組成材料中,金屬材料是不可缺少的。金屬材料的加入可以改善設備的各項性能,但是金屬材料的存在也可能會加重石油化工設備的腐蝕情況的發生。不同的石油化工設備中所涉及的金屬材料各不相同,那么其性能也會存在一定的差異。例如,有一些金屬材料自帶抗腐蝕性,這類材料自身就具有一定的防腐功能。一般而言,不銹鋼和鑄鐵是兩種常見的石油化工設備的金屬原料,但是鑄鐵的防腐性能相比于不銹鋼而言更為優異。此外,金屬材料的粗糙程度也和抗腐蝕性能息息相關,一般而言,金屬材料越粗糙,和化學藥品所接觸的面積越大,因此發生化學反應的可能性也越大,這類材料的抗腐蝕性能就越差。所以在金屬材料的設計環節中,要盡量降低材料表面的粗糙程度,從而減少參與化學反應的面積。
在石油的煉化過程中會產生各種腐蝕性物質,這類腐蝕性物質既有氣體也有液體,因此煉化中所產生的氣體和液體的流動速度,也會對設備造成不一樣的腐蝕。一般而言,流動速度越快腐蝕現象越嚴重。所以為了降低腐蝕氣體和液體因流動速度所造成的不同程度的腐蝕現象,企業可以在實際的生產過程中努力控制這類因素,使其在一個最優的流動速度中工作,從而降低腐蝕程度。
石油化工設備的自身原因也會影響實際工作過程中受腐蝕的情況,這種影響因素主要體現在設備材料,設備結構設計以及設備加工處理三方面。
(1)針對設備材料而言,石油化工設備的材料的選擇,將會給后期的防腐工作帶來重要影響。許多企業為了節約成本,往往在材料選擇上不夠重視,通過用一些低價材料來取代高價材料的方式來降低生產成本,從而造成在實際生產過程中石油化工設備的腐蝕情況愈加嚴重的現象發生。
(2)石油化工設備的結構設計也將影響設備的抗腐蝕能力。如果設備的結構設計存在缺陷,那么在實際的石油煉化過程中,各項指標也會產生缺陷,從此而會影響設備的各項性能,最終造成不同程度的腐蝕現象。
(3)石油化工設備的加工處理中所存在的各項問題也是腐蝕原因所在。在實際操作過程中,設計與加工往往存在著偏差。對于一些特殊的操作如焊接,其過程存在著許多不確定因素,也是腐蝕容易發生的部位。
針對石油化工設備的腐蝕來源以及產生腐蝕的各種影響因素,可以通過以下五個防腐措施來加以控制,從而實現石油煉化過程中的設備抗腐蝕能力的提高。
金屬材料性能的不同會對設備的防腐能力造成直接影響,因此可以通過選擇適當金屬材料的方式來提高設備的防護能力,這也是一種較為可行的重要策略。所以在實際的石油化工設備的金屬材料選擇上,可以優先選擇一些抗腐蝕能力較強的金屬來作為設備的原材料。此外,再根據石油化工設備的實際工作環境來對設備進行相應的性能評估,以確定設備的材料性能能夠滿足實際工作環境。如果不能滿足實際的工作環境,則再進一步對材料進行調整和選擇,以確定最優的防護措施。在控制成本的基礎上來實現石油煉化設備的腐蝕控制工作。
一般而言,石油化工設備最先遭受腐蝕的部位是設備的表面,然后由表面再逐漸深入腐蝕,因此在可以通過結構的設計來改善這種由表及里的腐蝕現象。在結構設計上,要格外注意材料表面的粗糙度以及針對環境不同而材料選擇不同兩方面。要做到材料表面盡可能光滑平整并且均勻,不能太過粗糙,否則不能實現良好的防腐蝕性效果。
雖然石油煉化過程中是設備的受腐蝕現象不可避免,但是在實際的生產過程中,相關工作人員的防腐意識仍然不夠,所以企業若想提高相關防腐工作,就必須提高工作人員對防腐問題的重視程度。因此,針對企業管理人員而言,要積極宣傳防腐的重要性,并且制定嚴格的生產管理系統以加強管理秩序,規范員工行為。對于員工而言,要提高責任意識,積極遵守各項規章制度,了解防腐工作的重要性。
石油化工設備離蝕發生的主要原因是設備與腐蝕介質相接觸,而通過運用防腐蝕涂料,可以極大程度地控制腐蝕現象的發生。在利用防腐蝕涂料過程中,應該選擇適當的涂料,涂料不應該與設備材料發生反應,且性質應相對穩定,不易與防腐介質作用。運用防底蝕涂料是一種相對安全的防腐蝕途徑,它主要通過屏、緩解、保護發揮作用。
現階段,常用的防腐新技術主要有輕探針法、電阻法等,均取得了一定的效果。在對新技術進行探究時,應該不斷關注石油化工設備的腐蝕情況,從而更好地為研發新技術提供科學的依據。在對石油化工設備進行防腐的過程中,應該結合防腐的注意事項和原則,從而提高防腐蝕的效果,促進石油化工企業的可持續性發展。
石油煉化過程中所造成的腐蝕現象不容忽視,一旦設備受到腐蝕,設備的各項功能就會造成嚴重影響,輕則會影響石油煉化的質量,重則甚至還會造成一些嚴重的安全事故。對石油化工企業而言,要徹底解決石油煉化過程中所產生的腐蝕問題,還需在技術,工藝以及管理等方面展開進一步創新和優化,從而增加設備的使用壽命,降低開采過程中所存在的各項風險。