尿素高壓設備腐蝕問題芻議

史云生

摘要：在加工技術不斷發展的背景下，尿素高壓設備腐蝕的問題日益嚴重。為了提高尿素的產量和質量要求，多數尿素生產加工廠引進了高壓設施。要想達到安全生產的目的，加工廠必須對這些高壓設備進行管理和維護。尿素生產過程會產生腐蝕性元素。這些元素在接觸到外界條件時會加劇腐蝕程度，影響設備的使用壽命。結合問題出現的原因，本文立足于尿素生產實踐中影響的因素，探討高壓設備管理的具體方法。

關鍵詞：尿素;高壓設備;腐蝕問題;策略

尿素生產過程中出現的主要腐蝕元素有甲銨、尿素溶液和氫化氨等。這些腐蝕性元素會造成尿素高壓設備的活性腐蝕和晶間腐蝕。在應對高壓設備腐蝕這一問題時，多數技術人員會考慮到高壓設備的材質，在節約投入成本的基礎上使用強度較高、耐氯化物腐蝕性較好的材料。與此同時，技術人員還需要制定嚴格的管理辦法，合理使用尿素高壓設備，盡可能降低腐蝕問題的發生率。

一、高壓設備的腐蝕類型

尿素高壓生產設備之所以會出現腐蝕問題，是因為在尿素加工過程中所產生的化學元素在高溫和高壓的環境下出現電化腐蝕問題。尿素溶液中含有不同成分的化學元素和離子，比如 H+，NH4+等。這些離子在高壓的情況下會發生電解變化。這些離子在運動時接觸高壓設備就造成局部或是普遍性腐蝕。常見的腐蝕情況有點蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕、均勻腐蝕、選擇性腐蝕等[1]。這些腐蝕具有各自不同的特點。我們以常見的幾種為例，來研究尿素高壓設備所存在的腐蝕問題。所謂晶間腐蝕就是指介質侵蝕形成的細小的裂痕。這些裂痕用肉眼很難判別，但是卻會給高壓設備造成嚴重的影響，降低高壓設備的使用強度。選擇性腐蝕能產生多種不同的腐蝕情況。比如會產生鐵素體選擇性腐蝕。點蝕和縫隙腐蝕也是高壓設備常見的腐蝕類型。在尿素加工和生產的過程中，常會采用不銹鋼材質的設備作為反應容器。不銹鋼材料之所以能起到保護的作用，就是因為在不銹鋼材質的表面有氧化物薄膜。這一層薄膜能夠很好的阻止腐蝕性元素的侵入。一旦這層氧化薄膜被破壞，就會在被破壞的位置出現腐蝕痕跡。均勻腐蝕所呈現出的特點是在高壓設備表面的大面積范圍出現腐蝕的情況。這些腐蝕性問題常會給尿素高壓設備帶來安全生產的隱患。對此，技術管理人員必須進一步強化對設備的檢查工作，提高高壓設備管理質量，確保尿素生產設備的正常運行[2]。

二、造成高壓設備腐蝕的影響因素

高壓設備腐蝕在尿素生產過程中是一種常態化的問題，其影響因素主要體現在加工生產和停工操作過程中。在尿素生產過程中材料的配比、工人的操作，以及高壓設備的內外環境都會對腐蝕產生助推作用。比如在操作過程中，如果室內外的溫度不符合高壓設備的要求就會加快腐蝕的速度，尤其是超溫問題。超溫的幅度和時間的長度都會影響尿素生產中對腐蝕問題的控制，讓問題變得更加嚴重。尿素生產過程中必須要使用的是甲銨水溶液，這種水溶液本身對于金屬材料就有極強的腐蝕性，如果甲銨溶液的濃度變大，就會增強腐蝕的能力，破壞高壓設備的金屬氧化膜，從而加快腐蝕的速度。此外，氯離子和氧氣的含量也會造成高壓設備腐蝕問題的發生。氯離子本身就會引起點蝕問題，如果高壓設備內氯離子的含量超標就會與氧氣形成反應，加劇設備腐蝕，造成高壓設備破裂。在高壓設備的使用過程中，要特別注意水碳比和氨碳比這兩個數值[3]。如果水碳比過高就會增強介質對設備的破壞性，因此要嚴格有效的控制尿素生產的水碳比，有效降低甲銨溶液的熔點，避免結晶問題的發生。尿素溶液中一般會包含液氨，安能夠有效抑制強腐蝕性元素對金屬的破壞。控制氨碳比可以減緩腐蝕情況的加劇。除以上因素之外，低負荷運行、設備保溫等問題也會造成腐蝕問題的出現。在非加工過程中人員的操作是否合理也會影響到高壓設備的管理。在尿素生產的時候，要對液體進行停工處理。此時尿素生產材料仍在高壓設備中。在這一關一停的過程中，液體溫度很難控制，一旦超出合理范圍就會對設備造成腐蝕。在開工的時候也要特別注意高壓設備溫度的變化應循序漸進，不能過快的升溫。這些不良操作會嚴重影響尿素高壓設備的使用壽命。

三、控制尿素高壓設備腐蝕的策略

（一）強化規范生產制度

高壓設備管理技術人員和尿素生產人員必須嚴格規范自己的工作方式，遵守安全生產的具體制度。高壓設備管理出現問題的主要原因在于管理制度的缺失，管理職責的缺位[4]。針對生產和維護中的各類問題，尿素生產加工廠不僅要制定相應的管理原則，還要對違規操作的行為進行處罰。只有加大制度的管控力度，才能夠確保管理維護工作的規范、有效。在工作崗位職責劃分的時候，可以設定相關的責任制度，用這種方式來規范各崗位人員的行為，讓科學的管理模式取代原有的方式，增強經濟科學管理的有效性，確保職工的基本權益。

（二）培養專業技術人員

培養專業的技術人員可以提高生產的效率，保障工作的有序。針對這些技術人員，要提高職業道德培訓。還需要提高工作人員本身的素質，通過有效的培訓，促進工作人員對崗位職責的了解，在個人發展上，應鼓勵技術人員大膽創新，在工作實踐中不斷提高自己的個人修養，積累技術經驗。管理部門還要組織系統性的業務學習，讓技術人員在學習中提高自身的責任心，愛崗敬業，認識積極探究工作崗位的新方式和新手段。通過合理而完善的考核制度，讓技術人員在崗位上發揮作用。提高工作考核的公平性，激發技術人員的工作積極性[5]。

結語：

綜上所述，造成尿素高壓設備腐蝕的因素較多。技術管理人員需要及時檢查尿素合成塔以及其他設備和部件的腐蝕情況，分析尿素粒子中所蘊含的腐蝕性元素，通過深化對尿素生產過程的機理認知，明確腐蝕類型。為了有效避免尿素高壓設備腐蝕問題的惡化，技術管理人員需要嚴格把控生產和停工時的工藝操作情況，針對那些違規操作的行為，必須要進行嚴格到規范，確保生產過程中鎳含量控制在合理范圍之內，減少高壓設備腐蝕問題的發生。

參考文獻：

[1] 曲慧，張城偉. 尿素高壓設備襯里腐蝕修復技術案例分析[J]. 中國化工裝備，2020，22（5）：9-14.

[2] 韓永剛. 淺談尿素裝置高壓甲胺冷凝器腐蝕和防護技術[J]. 化工管理，2018（36）：188-189.

[3] 崔艷蘭. 尿素合成塔腐蝕及應對措施[J]. 化工管理，2020（27）：33-34.

[4] 宦月慶. 尿素高壓設備的腐蝕及防腐措施[J]. 化肥設計，2020，58（1）：30-32.

[5] 董紅微. 尿素高壓設備檢漏結構設計[J]. 化肥設計，2020，58（1）：21-23.