煉油裝置防腐管理對策

賈松波

（中海油石化工程有限公司，山東 青島 266101）

0 引言

目前，我國進口原油主要是含硫高、含鹽高的低品質原油，存在嚴重的腐蝕問題，對煉油裝置的安全運行帶來嚴重考驗，因此有必要采取一些列防腐措施，以保證煉油裝置的安全運行，減少安全事故的發生，延長煉油裝置使用壽命。

1 煉油裝置運行中存在的問題

1.1 原材料問題

我國經濟高速發展，但原油資源緊缺，自產原油難以滿足增產的需要，需要大量進口原油。進口原油品質得不到保障，同時考慮成本因素，多數進口原油是含硫高、含鹽高的低品質原油，且原材料管理不夠規范，制約了煉油裝置的長期安全運行。

1.2 腐蝕問題

由于原油中含有鹽酸、硫化物、環烷酸、酸性水等腐蝕介質時，煉油裝置與低品質原油長期直接接觸，發生化學反應，管道表面被均勻腐蝕，進而造成管道的厚度減薄[1-3]。腐蝕不僅存在與腐蝕介質直接接觸的管道內部，也存在管道外部，如圖1所示。

在含有氯離子的原油中，煉油裝置的低溫部位，硫化氫量不多，則形成的硫化氫保護膜不是很致密，其中的氯離子被吸附在管道金屬表面的某些點上，進而破壞金屬鈍化膜[2]，由于在煉油裝置的低溫部位，硫化氫量不多，形成的硫化氫保護膜不是很致密，鈍化膜破壞后沒有自修復能力，然后就以這個點為中心開始腐蝕金屬管道，形成點腐蝕 ，若任其發展，就會形成嚴重的穿孔，破壞煉油裝置，如圖2所示。

還有一種應力腐蝕開裂在煉油裝置中也比較常見。由于在煉油裝置管道焊接、外加拉力或冷加工過程中產生應力，這種外加拉力與腐蝕介質同時作用于煉油裝置中，就極易造成腐蝕開裂。

2 煉油裝置安全運行對策

2.1 規范原材料管理及預處理

嚴控來料管控，對來料實行來料必檢作業，制定嚴格的來料檢驗工藝和檢測操作指導書，如圖3所示，對原油品質進行等級劃分，按照不同等級， 制定不同的加工方案，加強對低品質原油的監控，嚴格監控其輸送和摻煉量，嚴控腐蝕介質，從源頭上控制原料對煉油裝置產生的腐蝕。在操作過程中，要強化防腐管理，確保脫硫、脫鹽后，油品中含鹽、含硫、含水量在可控范圍內。

2.2 建立在線腐蝕監控系統

以腐蝕探針監控技術[4,5]、電化學噪聲腐蝕監控技術[6]及氫通量腐蝕監控技術[7]為基礎，結合觀察法、掛片法等離線監測方法，采用遠程監控和數據傳輸，建立一套完成的在線腐蝕監控系統，如圖4所示，用于全面監控煉油裝置的腐蝕情況，基本實現對煉油裝置腐蝕情況的連續監測，腐蝕監控系統接入到云平臺，為煉油工藝監控系統提供安全指導，以便及時給出應對措施，可有效預防腐蝕的發生，減少安全事故。

對于煉油裝置中的均勻腐蝕情況可以通過電阻探針監控法和電感探針監控法來進行監控，點腐蝕情況可以通過線性極化探針監測法和電化學噪聲監控技術來進行監控，應力腐蝕情況可以通過氫通量測量技術和線性極化探針監控法來進行監控。

2.3 緩蝕劑的使用

緩蝕劑作為一種添加劑，一般只需要少量就可很大程度的降低腐蝕速度。目前緩蝕劑主要有無機緩蝕劑、有機緩蝕劑及環保緩蝕劑[8-10]。

無機緩蝕劑主要有亞硝酸鹽類、硅酸鹽類、硼酸鹽類、鉻酸鹽類、磷酸鹽類等，這類緩蝕劑能夠在金屬表面形成一層保護膜，通過鈍化金屬表面來保護其不受腐蝕[8,9]。對于焊接部位、鑄鐵等特殊部位的腐蝕可以采用硅酸鹽類緩蝕劑；有機緩蝕劑主要有咪唑啉類、含氮雜環芳香類及胺類、表面活性劑類、有機磷酸類、聚丙烯酸類、炔醇類等，有機類緩蝕劑在金屬表面形成的保護膜可以是單層，也可以是多層，和低分子量的緩蝕劑相比，具有持久、高效、環保的優點，如含磷有機緩蝕劑和含氮、硫等有機緩蝕劑可以用來抑制環烷酸腐蝕[8,9]。目前環保型緩蝕劑[10]得到快速發展，具有低毒、低殘留優勢，主要是充植物中提取一些有效成分，與其他緩蝕劑進行配合使用，可以起到協同作用，有效降低了化學類緩蝕劑的用量，可以減少對環境的污染。

2.4 煉油裝置設備防腐設計

通過材質升級及表面處理工藝[11]，提高煉油裝置的防腐能力。對煉油裝置設備材質進行升級，選取耐腐蝕材質[12]，可有效應對腐蝕，如對于高溫硫腐蝕，可以采用抗硫化氫腐蝕的鋼材質。對煉油裝置表面進行預處理，也可以提升其防腐能力，如換熱器可以通過滲鋁技術，在其表面形成致密的氧化鋁二氧化鐵化合物，防止其他物質擴散到金屬內部，阻止金屬與腐蝕物質接觸；在低溫硫腐蝕嚴重的管道上，可以通過噴涂有機硅耐蝕涂料、表面噴鋁等技術，減輕其腐蝕。

煉油裝置安裝后，應進行焊接后熱處理，以消除應力，減少應力腐蝕的發生，且在焊接過程中，必須嚴格執行焊接要求，選取合適的焊接方式和焊接劑。

3 結語

對于煉油裝置的腐蝕，主要以預防為主，從原材料、監控、緩蝕劑及設備防腐設計幾方面進行防腐管理。嚴控原材料管理規范，來料必檢，分貯分揀，對低品質原油進行預處理；腐蝕探針監控技術、電化學噪聲腐蝕監控技術及氫通量腐蝕監控技術為基礎，結合遠程監控和數據傳輸，建立一套完成的在線腐蝕監控系統，用于監控煉油裝置的的腐蝕狀況；使用緩蝕劑，降低腐蝕速度；對煉油裝置通過材質升級及表面處理工藝，提高煉油裝置的防腐能力。