石油化工設(shè)備常見的腐蝕問題及防腐蝕措施

閆文娟，蔡威威(陜西建工安裝集團(tuán)有限公司，陜西 西安 710068)

0 引言

石油化工企業(yè)出現(xiàn)設(shè)備腐蝕問題的幾率是比較高的，需要引起高度重視并加大解決對(duì)策。若是設(shè)備出現(xiàn)腐蝕，會(huì)影響其使用年限和功能，甚至?xí)斐扇松韨觯焕谄髽I(yè)發(fā)展。因此，石化企業(yè)要根據(jù)腐蝕產(chǎn)生的原因，采取有效的應(yīng)對(duì)措施，并且還需要分析總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，采用先進(jìn)的防腐技術(shù)，才能保證生產(chǎn)的安全運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)石化企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

1 石油化工設(shè)備防腐蝕的重要性

石油化工設(shè)備運(yùn)行處在一個(gè)復(fù)雜的環(huán)境中，因此腐蝕現(xiàn)象是不可避免的。設(shè)備出現(xiàn)腐蝕問題，會(huì)對(duì)設(shè)備使用功能和安全運(yùn)行產(chǎn)生影響，并且影響其運(yùn)行。對(duì)設(shè)備來說，腐蝕會(huì)對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重的破壞，不僅影響正常運(yùn)行，而且還會(huì)降低其使用壽命，最終對(duì)石油企業(yè)的正常生產(chǎn)造成影響。若是腐蝕問題出現(xiàn)在管道中，非常容易產(chǎn)生泄漏問題，造成石油資源的浪費(fèi)，同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染，還會(huì)降低經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，化工人員在生產(chǎn)過程中碰到石油泄漏的話，會(huì)造成嚴(yán)重的人身傷害。所以，石油企業(yè)要高度重視并做好設(shè)備防腐工作，切實(shí)采取行之有效的措施，確保企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益，防止事故的出現(xiàn)[1]。

2 石油化工設(shè)備腐蝕的常見類型

2.1 按照腐蝕機(jī)理分類

根據(jù)設(shè)備的材質(zhì)，腐蝕分為金屬腐蝕和非金屬腐蝕，其中金屬腐蝕是主要類型，占80%以上。金屬腐蝕根據(jù)反應(yīng)機(jī)理的不同分為三大類：化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕和物理化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕就是由于化學(xué)反應(yīng)對(duì)設(shè)備造成的腐蝕。石油公司生產(chǎn)石化產(chǎn)品，雖然化學(xué)品的添加量是根據(jù)公司的生產(chǎn)目標(biāo)和生產(chǎn)工藝確定的，但大部分化學(xué)品具有腐蝕性，部分生產(chǎn)原料也會(huì)發(fā)生破壞，產(chǎn)生腐蝕性中間體的化學(xué)反應(yīng)。石油化工生產(chǎn)過程本身具有很強(qiáng)的特殊性：構(gòu)成石油產(chǎn)品一部分的腐蝕性物質(zhì)在空氣中造成石油化工設(shè)備腐蝕；設(shè)備與含有其他的腐蝕性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在一定程度上改變?cè)O(shè)備的材料特性，同時(shí)影響設(shè)備的正常運(yùn)行。電化學(xué)腐蝕主要是使電荷在金屬與電解質(zhì)溶液之間流動(dòng)，從而引起介質(zhì)腐蝕的過程。物理腐蝕不會(huì)導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)，而只會(huì)導(dǎo)致設(shè)備物理效應(yīng)的惡化，例如通過介質(zhì)滲透。

2.2 按照腐蝕形態(tài)分類

石油化工設(shè)備的腐蝕現(xiàn)象按腐蝕形式可分為全面腐蝕和局部腐蝕。“全面腐蝕”定義為石油化工設(shè)備中存在的所有金屬與腐蝕性介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)腐蝕。石化設(shè)備中的這種腐蝕現(xiàn)象導(dǎo)致越來越薄的管壁和管道的總密封容量降低。術(shù)語“局部腐蝕”是指石油化工設(shè)備的腐蝕現(xiàn)象，僅在金屬的凹陷和突出區(qū)域表現(xiàn)出來，其他區(qū)域不表現(xiàn)出明顯的腐蝕。局部腐蝕集中在材料的某一部分，因此腐蝕速率高于整體腐蝕，發(fā)生嚴(yán)重事故的可能性更大。

3 石油化工設(shè)備腐蝕現(xiàn)象出現(xiàn)的原因

3.1 設(shè)備自身的原因

一般來說，石油化工設(shè)備材料會(huì)造成腐蝕問題的產(chǎn)生，尤其是金屬設(shè)備更容易出現(xiàn)腐蝕。石油化工設(shè)備材料主要是金屬材質(zhì)的，同時(shí)不同金屬材質(zhì)產(chǎn)生腐蝕的情況也不一樣。然而在實(shí)際生產(chǎn)中，我國大部分石油化工企業(yè)為追求經(jīng)濟(jì)效益，往往采購便宜的材料，這些材料晶粒直徑較大，沒有抗腐蝕性。因此，使用這些材料構(gòu)成的設(shè)備往往工作效率不高，且設(shè)備的使用年限短，加之員工無法有效管理這些設(shè)備，會(huì)產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。除此之外，對(duì)設(shè)備的管理不當(dāng)，也會(huì)造成腐蝕問題。這是因?yàn)樯a(chǎn)設(shè)備類型多種多樣，且每種類型都有其相應(yīng)的材料，同時(shí)這些材料也比較復(fù)雜，管理起來比較難。石油化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也會(huì)對(duì)其腐蝕產(chǎn)生影響，若是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不恰當(dāng)，無法確保設(shè)備結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度和承受力，這樣在生產(chǎn)中，會(huì)腐蝕設(shè)備[2]。

3.2 不良的化學(xué)反應(yīng)

石油生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生很多化學(xué)反應(yīng)，而這些化學(xué)反應(yīng)中，應(yīng)用的試劑常常會(huì)造成腐蝕現(xiàn)象，使化工設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕問題。石油化工產(chǎn)品具有特殊性，其與化工設(shè)備材料接觸后會(huì)使設(shè)備的使用性能和材質(zhì)產(chǎn)生變化，從而影響石油生產(chǎn)，進(jìn)而不利于設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。除此之外，生產(chǎn)過程中如果出現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)的話，設(shè)備的性能會(huì)嚴(yán)重下降，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生安全隱患。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，石油產(chǎn)品生產(chǎn)的時(shí)候，電化學(xué)反應(yīng)造成的液體或氣體，都會(huì)影響設(shè)備的使用性能，同時(shí)出現(xiàn)腐蝕問題，至于腐蝕程度取決于氣體或液體的流動(dòng)速度。腐蝕程度和流動(dòng)速度呈正相關(guān)，流速越快，設(shè)備受到的腐蝕越高，反之，流動(dòng)速度慢或是沒有流速，則腐蝕小。為此，有關(guān)人員需要及時(shí)進(jìn)行處理，控制住氣體、液體的流動(dòng)速度，只有這樣才能最大程度地避免腐蝕情況的出現(xiàn)。

3.3 石油化工設(shè)備中金屬性能不足

金屬的性能直接關(guān)系著其抗腐蝕能力，石油化工設(shè)備中使用不同的金屬，因此金屬制定的設(shè)備有著不同的抗腐蝕性能。具體而言，金屬晶粒的大小，影響抗腐蝕性的強(qiáng)弱，晶粒越小抗腐蝕性越強(qiáng)；金屬表面的光滑程度也關(guān)系抗腐蝕性能，越光滑抗腐蝕性越強(qiáng)，這是因?yàn)楸砻婀饣脑挘渑c原料的接觸面較小，如不銹鋼材質(zhì)的金屬的抗腐蝕性就要比鑄鐵材質(zhì)的強(qiáng)。但當(dāng)前，我國使用的石油化工設(shè)備應(yīng)用的金屬主要是粗晶粒，其防腐能力差，若是采用不銹鋼材質(zhì)的，會(huì)大大提高設(shè)備的防腐蝕能力。

4 提高石油化工設(shè)備防腐的措施

現(xiàn)階段，我國石油化工設(shè)備由于設(shè)備本身原因、不良化學(xué)反應(yīng)及設(shè)備中金屬抗腐蝕能力不強(qiáng)等原因，造成設(shè)備的防腐性能差，出現(xiàn)腐蝕問題，因此需要針對(duì)原因，采取相應(yīng)的措施，只有這樣才能提高石油化工設(shè)備的防腐能力，具體措施如下所述。

4.1 嚴(yán)格把控好材料設(shè)備

石油化工設(shè)備自身材料直接關(guān)系著其抗腐蝕性能。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的材料主要有金屬和非金屬兩類。其中在金屬材料中，運(yùn)用最廣的是碳鋼，但這種材料的抗腐蝕性能不高。所以，要想提高設(shè)備材料的防腐能力，可以采用在其表面進(jìn)行涂抹的形式，形成保護(hù)層。與此同時(shí)現(xiàn)階段，有很多可以使用的抗腐蝕材料，如鋁合金、玻璃鋼等。因此，要想提高設(shè)備的抗腐能力，一定要慎重選擇設(shè)備的材料，不能以經(jīng)濟(jì)性作為采購的唯一標(biāo)準(zhǔn)，還要綜合考慮材料的抗腐蝕性能。

4.2 提高設(shè)備的防腐蝕性能

要想提高設(shè)備的防腐蝕性能，可以從其設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開始著手，根據(jù)設(shè)備腐蝕產(chǎn)生的原因和類型，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)其合理性，從而提高防腐蝕性能。總得來說，設(shè)備材料結(jié)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)質(zhì)地均勻，設(shè)備表面腐蝕的速度下降。對(duì)于生產(chǎn)過程中的高溫高壓、強(qiáng)酸堿等生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)，需要使用特殊的設(shè)備防腐技術(shù)，如在設(shè)備與介質(zhì)接觸并容易發(fā)生腐蝕反應(yīng)的表面，采用恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備材料，還可以設(shè)計(jì)防腐涂層，這樣能夠隔離屏蔽介質(zhì)，保護(hù)設(shè)備的表面。對(duì)于防腐涂層，還需要選擇科學(xué)合理的涂層，其材料的化學(xué)性質(zhì)要穩(wěn)定，切不可和設(shè)備材料發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)也不能和介質(zhì)出現(xiàn)反應(yīng)。另外，根據(jù)生產(chǎn)工藝和技術(shù)要求，選擇合理的防腐蝕藥劑，并且要確保藥劑質(zhì)量合格，切不可使用不合格的試劑。

4.3 選用材質(zhì)適宜的金屬

提高石化設(shè)備耐腐蝕性最直接的方法就是選擇合適的金屬材料。為石化設(shè)備選擇合適的金屬材料首先需要對(duì)設(shè)備有準(zhǔn)確的了解，包括設(shè)備的運(yùn)行條件、部件、使用原材料的溫度等，并進(jìn)行分析。仔細(xì)考慮這些信息，以獲得準(zhǔn)確的圖片設(shè)備的性能，根據(jù)相應(yīng)的性能選擇合適的金屬材料和工藝。

4.4 提高石油化工設(shè)備工作人員的防腐蝕意識(shí)

石化設(shè)備的運(yùn)行需要相關(guān)人員，因此這些人員的素質(zhì)和防腐蝕意識(shí)直接關(guān)系著設(shè)備的防腐蝕能力，為此需要提高設(shè)備工作人員的防腐蝕意識(shí)，可以從以下兩方面入手：第一，石化企業(yè)建立完善的防腐蝕工作制度，并要求監(jiān)督人員嚴(yán)格實(shí)施；第二，定期對(duì)石化企業(yè)員工進(jìn)行教育培訓(xùn)，不斷提高其防腐蝕意識(shí)，特別是管理人員，更需要從思想高度重視防腐蝕工作。做好以上兩點(diǎn)工作，從而提高石化設(shè)備的防腐蝕能力。

4.5 建立健全設(shè)備防腐蝕監(jiān)測(cè)制度

為有效防治石化設(shè)備腐蝕，更好地保障生產(chǎn)設(shè)備安全運(yùn)行，設(shè)備企業(yè)和主管部門應(yīng)加強(qiáng)生產(chǎn)設(shè)備腐蝕控制，建立基于腐蝕劑流量分布的腐蝕監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。在生產(chǎn)過程中，為維護(hù)工作和保護(hù)設(shè)備免受腐蝕提供依據(jù)。專人負(fù)責(zé)管理、腐蝕的定期驗(yàn)證、試驗(yàn)的評(píng)價(jià)和腐蝕試驗(yàn)技術(shù)報(bào)告的建立。同時(shí)，對(duì)于可能出現(xiàn)腐蝕和安全問題的設(shè)備，要定期監(jiān)測(cè)腐蝕情況，在設(shè)備可能出現(xiàn)腐蝕問題的地方設(shè)置檢查點(diǎn)。特別指示的人。設(shè)備管理部根據(jù)制定的腐蝕控制規(guī)劃和操作標(biāo)準(zhǔn)，建立設(shè)備腐蝕控制簿，及時(shí)對(duì)設(shè)備腐蝕控制數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，構(gòu)成完整的數(shù)據(jù)庫。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，得出材料的腐蝕速率，進(jìn)而制定相應(yīng)的腐蝕對(duì)策。此外，根據(jù)生產(chǎn)過程的特點(diǎn)和規(guī)律性，對(duì)生產(chǎn)原料或中間產(chǎn)品中腐蝕性介質(zhì)的參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格、定期的監(jiān)測(cè)和分析，科學(xué)控制生產(chǎn)過程中的腐蝕性介質(zhì)含量[3]。

5 結(jié)語

綜上所述，石油化工生產(chǎn)過程中設(shè)備受到腐蝕會(huì)降低生產(chǎn)效率，影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此需要針對(duì)腐蝕出現(xiàn)的原因，采取相應(yīng)的對(duì)策，只有這樣才能提高設(shè)備的防腐蝕能力，才能保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。