石油化工設備常見腐蝕原因及防腐措施

徐以昌，支安東，張積玉

(山東奧諾能源科技股份有限公司，山東 濟南 250101)

0 引言

與其他工業設備相比，石油化工設備中所使用到的機械零件更加復雜和具有運轉不間斷性，若對其防腐防護設備維護環節不重視，很有可能埋下生產安全隱患，最終危及相關工作人員，影響正常生產進度。同時，石油化工設備具有本行業生產的特殊性，通常會在生產中的某個環境集中排放出有毒有害氣體，這些氣體也會造成設備出現腐蝕現象，不利于設備正常使用，甚至嚴重些還會引起保障。因而，對石油化工設備腐蝕原因進行總結并制定相應對策是有必要的。

1 石油化工設備實施防腐蝕工作的重要性

石油化工設備因所運轉的環境和本身具備的復雜性，常會發生腐蝕現象。當設備出現腐蝕問題時，會對設備安全使用與功能產生較大程度的影響，如不采取措施最終設備內部被腐蝕至失效，嚴重影響運行。倘若腐蝕問題發生在壁薄的管道中，在腐蝕作用下會引起滲漏，不加以防范就會殃及到工作人員身體健康，甚至發生火災或爆炸。所以，石油企業應重視相關設備防腐工作，采取科學的和行之有效的應對措施，做好應急預案，保證企業安全生產和企業經濟效益不受到損害，避免出現嚴重事故給社會帶來負面影響。從另外層面出發，石油化工裝置中如果生產設備出現流失問題必定會破壞設備本身，削減其使用性能及效率，造成嚴重浪費和效率低下。要妥善解決這一問題，就要注重問題成因的分析，探尋有效的問題解決方法及對策，要求在日常工作中結合以往工作經驗及先進的技術理念，建立完善的解決流程，確保設備腐蝕問題得到妥善解決，在實際生產過程發揮其最大效用，切實維護石油化工企業的經濟效益和社會效益。

2 石油化工設備出現腐蝕的常見原因

2.1 設備自身方面

石油中可分解出很多種物質具有復雜的化學特性，有些對金屬會產生腐蝕作用。大部分煉化設備都為金屬材質，這種材質在不使用中也會與空氣中的氧氣反應，造成氧化腐蝕，在運行中更隨時受到化學腐蝕的侵蝕損耗。石油化工中金屬質地的設備，金屬結構比較復雜，這也增加了防腐養護工作的技術難度。特別是有活潑金屬的部位，在有條件或接觸到匹配電解質時就會引起電化學反應，加速引發化學腐蝕現象。對于這種腐蝕的預防通常很難做到全面，在處理上較為困難。如無妥善處理甚至還會造成溫度和壓力無法有效掌控，設備或管道如破損造成泄漏，介質與電引起的明火會引起爆炸等無法估量安全事故。此外，使用設備也需要進行日常的維護管理，確保設備在每次的連續使用中始終保持良好的狀態。若沒有做到良好有效的管理則有很大的可能會造成腐蝕問題發生。石油化工設備設計結構復雜，也是影響設備腐蝕的因素。

2.2 設備接觸的化學介質

石油本身具有化學性，這種化學性在加工生產中更加凸顯。化學活性較強的介質一旦接觸到設備表面，尤其為設備縫隙和凹凸處等部分時，就會誘發腐蝕現象發生。比如在原油中含有氯化物質，如氯化鈣等，就會在生產加工中發生水解反應，生成的物質便會對設備進行腐蝕，這同時也為進一步腐蝕情況的發生埋下了伏筆。在整個蒸餾過程中，石油中的硫化物和鹽酸遇到加工高溫就會產生分解反應，生成硫化氫，隨著分解分子的較小物質進入到分餾塔頂部以及冷卻系統中，化學腐蝕由此產生。需要注意的是，石油中的硫化物比較多，而石油加工中恰恰不能缺少高溫過程，因而就會被催化，其中的氮化物同樣也會被分解為一部分氨和一部分氰化物。而若催化原料中檢測氮含量不小于0.1%時，催化而產生氰離子的含量就會偏高，氰離子濃度越大越會引發設備腐蝕。腐蝕類型包括局部性和均勻性腐蝕，比如前者可為鼓泡，后者可使金屬材料厚度隨腐蝕消耗整體逐步變薄。

2.3 設備金屬性能存在不足

在化學性質中可知性能通常與能力相關聯，所以金屬的性能會直接反應出其自身抗腐蝕能力。在石油化工設備中所使用到的金屬種類有很多，因此根據不同金屬性能可有不同的抗腐蝕能力展現。具體分析來看，金屬中內含顆粒的大小會影響自身的防腐蝕性，比如不銹鋼金屬材質腐蝕性要強于鑄鐵材質金屬。現階段，我國大部分石油企業設備所應用的金屬以粗晶粒為首當其沖，防腐能力偏低，而倘若在其中使用不銹鋼金屬材質則會切實的提升設備的防腐蝕能力水平。

2.4 產生物理腐蝕

石油化工在實際的生產過程中，設備運行過程中受到的氣液體流動因素的影響容易被忽視，主要是因為人為操作不當造成的，比如操作人員未按照規范流程開展設備保存與防護，化工產品在生產過程中氣液流動速度加快，處于介質高速流動的生產環境下，會設備管道及設備本身會產生沖刷，而且沖刷程度不同。隨著生產過程氣體與液體的流速的增加，接觸面積越來越大是自然的，一定程度上加快了沖刷腐蝕速度，這樣的生產條件下，如果對設備的承受能力不關注，勢必會增加金屬設備的腐蝕速度。除此之外，生產工作人員安全意識薄弱，在設備檢修維護階段，無法保證工作實效性，這樣也是增快腐蝕速度的重要原因之一，隨著時間的推移，發展到惡性循環的地步，直接給化工企業帶來不可挽回的損失包括經濟、名譽等多個方面。

3 提升石油化工設備防腐措施分析

3.1 重視設備防腐蝕工作

防腐蝕工作若想獲得良好的效果，首先就需要給予足夠的重視，這樣才能有效減少腐蝕問題的發生率。防腐工作執行實施都是由相關人員進行，因此其人員態度和實踐操作水平也決定著防腐效果和防腐問題的發生。石油企業管理人員應當將此項工作重視起來，以保證按照制度標準進行，積極落實科學有效的防護方案。企業管理人員要履行自身職責，帶頭做好防腐工作認識及推廣，使所有技術人員都能夠在工作前和工作中保持嚴謹態度，嚴格按照既定確立的防腐流程進行。

企業應制定切實有效的監督制度，完善監管體系，確保整體工作發揮理想效能。對于工作中的技術人員而言，需要始終保持學習之心，始終都要通過各個途徑學習提升，規范自身操作行為，提升自身技能水平，使防腐工作在每個發展階段都有保證。對于化工設備應用來說，為確保生產安全與質量，需要重視每個環節優化并加強管控，這樣設備才不會受到更多腐蝕因素干擾。對于后期設備腐蝕處理，應顧全大局并立足于科學層面，針對不同腐蝕問題詳細了解，最終制定出防腐方案，將腐蝕問題防患于未然或降至到最低水平[1]。

3.2 做好介質方面的處理

在石油化工設備應對接觸腐蝕環境中，一般采取介質性防腐措施來進行應對。首先需要先行利用防腐隔層將腐蝕介質與設備隔離開來，以減少不同程度酸堿介質對設備表面結構的腐蝕；其次，腐蝕介質對設備腐蝕現象很普遍，特別是應對不同濃度和溫度變化中的介質，更是會加重自身設備的腐蝕，因而需要運用調整介質濃度等科學有效措施來緩解腐蝕進程。將腐蝕控制在可控范圍內，便于后期采取措施修復。另外，在實際中，由于設備所接觸的腐蝕介質不同，并且還會受到實況生產限制，設備無法做到完全不與腐蝕介質接觸，所以就可以通過在設備上涂抹防腐材料來達到隔離的作用。比如常用涂抹材料為油漆等，常用的油漆含有環氧樹脂等防腐物質，可以與空氣發生反應，最終形成有效的保護膜。注意在進行涂抹操作中，需要事前充分了解石油化工設備材質，同時還需要掌握設備用途、使用方式以及自身金屬抗腐蝕能力等，然后根據實況再進行不同類型和厚度的油漆涂抹，使之達到良好的防腐蝕效果。

3.3 合理選用及提升設備防腐性能

設備是否能夠有較強的腐蝕性能，設備設計環節的作用非常重要。所以就可以在此方面著手，根據設備具體使用的用途和所需要長期處于的環境等多個方面，在設計工作中就加以注意，做好相應適當調整，進而使設備防腐性能水平得到切實提升。具體在設計中的操作，首先可以在選擇材料方面著手，可挑選合適的材料結構，實現質地均勻，延長設備耐腐蝕率。對于生產中的不可避免的高溫高壓以及強弱酸等生產工藝環節，需要注意使用特殊化防腐技術應用于該設備中，使其起到設備與外部環境隔絕的效果。設計中所選用的設備材料，設計人員需要明確它的化學性是否在使用中穩定，不可盲目選擇，發生不必要的物質之間的反應。此外，根據生產工藝和技術實際所需，選擇合理的防腐藥劑，在保證本省沒有問題的前提下進行規范使用，確保萬無一失，為提升設備防腐性能水平提供良好的前提保障。

3.4 建立健全防腐設備監測系統

在現階段信息化的時代中，各個行業在有條件使用信息化技術下都積極融入了此項技術，對促進行業發展起著不容小覷的作用。在石油化工生產中為有效防止設備性能被腐蝕，保證設備更好的運轉，企業和相關負責部門應強化對生產設備的腐蝕管控，利用現代信息化技術和計算機網絡構建起一個腐蝕物流量分布的監控檢測網，為設備維護和防腐蝕提供數據支撐。同時在監測系統中，相關人員還應根據數據做好定期檢查、管理及評估撰寫報告，從整體上有效控制設備腐蝕。同時，對于生產過程中極易產生腐蝕問題引起安全質量問題的設備，企業要通過開展定期監測和后期跟蹤式防腐監測，并在設備最可能發生部位設置檢查點，保證監測的準確性。設備管理部門也要嚴格落實防腐計劃和操作，并編制防腐手冊下放于相關工作人員，對于防腐數據做好記錄，錄入到系統中形成數據信息庫，為其他工作提供數據支持。有效的數據分析可以更為準確的預測材料腐蝕率，有助于制定采取對策。此外，根據生產過程和特點，對原材料的腐蝕性介質參數應作反復不低于三次的監測核檢分析，對生產過程中腐蝕介質中的含量通過科學手段給予有效防控，這樣便可以在很大程度上降低防腐問題的發生[2]。

3.5 整合設備安裝要點，強化環境腐蝕控制

石油化工機械設備性能的提升對安裝環節有著一定的影響，因而需要做好設備安裝內容要點整合，使安裝過程順利化。在進行設備施工防腐蝕作業中以及完善防腐蝕作業時，可以通過減少縫隙腐蝕來降低對石油化工設備所產生的不良影響，避免出現跑冒滴漏等問題。在安裝中技術人員應全程監督，保證石油化工設備安裝不出現誤差，避免增加腐蝕幾率。針對存在嚴重腐蝕區域需要利用金屬材質進行修補與修復，必須根據金屬類別采取適應的手段，避免因金屬之間發生電化學腐蝕。此外，由于石油化工設備的結構較為復雜，實際生產過程需要將多樣化的生產工藝融合應用，在保證設備安裝防腐工作落實到位的基礎上，加強生產環節的防腐處理；由于生產設備處于空氣中含水量較高的環境中，會使設備腐蝕問題加劇，要求必須明確石油化工設備所處的加工運行環境，具體包括空氣溫度、濕度等，注重環境指標的控制，以減少設備腐蝕概率。同時可根據實際情況配置冷卻或干燥設備，確保能夠將空氣濕度及溫度得到精準控制，有效防控石油化工設備環境腐蝕問題。

4 結語

綜上所述，石油化工設備腐蝕現象會嚴重影響生產效率和安全，危及石油化工生產人員的生命安全及企業經濟效益。對此，應該積極構建完善化的監控體系，全方位的評估設備腐蝕情況，根據生產具體情況適當增加檢查強度和頻率，從根源上控制設備腐蝕損壞的程度和范圍，有效延長石油設備的使用壽命周期，減少企業在生產設備方面的成本投入，科學化地控制生產成本，為企業可持續發展創造更大的經濟效益空間，讓石油化工企業在當今市場激烈的競爭環境下占據有利的市場地位，帶動社會經濟的長效發展。