石油化工設備防腐蝕的措施和方法研究

趙國輝

（大慶石化公司煉油廠供熱空分聯合車間，黑龍江 大慶 163711）

在石化生產過程中，許多大中型的石化裝置經常會發生銹蝕的現象，從而造成石化裝置內的結構遭到損壞，無法正常運行，從而影響石油化工公司的效益。除了這方面的影響外，最關鍵的是一些大中型石化裝置如果發生銹蝕，就可能造成部分化學品泄漏，從而對周圍的自然環境產生損害，也可能給職工的身體造成危害，產生很大的社會影響?；诖?，必須做好石化機械設備的防腐蝕措施。這就需要石化公司及時掌握石化機械設備被銹蝕的具體情況，針對問題制定針對性的方法加以處理，從而延長石化機械設備的使用壽命。

1 石油化工設備腐蝕原因

1.1 受到氯化物影響

在進行石化開發的時候，因為石化中存在大量的氯化物產生，會對機器設備的表層產生相應的侵蝕破壞。而石化裝置中對氯化物產生的侵蝕大多是由于原油的高含水率和高含鹽量所造成的。氯化物也發生是原油開發過程中最常用的化學物質，當它接觸到石化裝置表面的時候，將對機器表面產生腐蝕性。而一旦加油機表面的腐蝕性問題沒有有效處理好，就可能造成溢油事件，危害海上原油的生產安全。

1.2 受到多硫化物影響

在天然氣再利用工藝中，硫化物成為侵蝕設備的主要原因，在硫化物與設備表面相接觸的同時，也會產生更多硫化物侵蝕層。石油化工機械設備的外表最初涂油漆。逐漸地，設備外表的涂料就會被硫侵蝕了，當外表涂料被侵蝕后，多硫會很快侵蝕機器的零部件，帶來更大的危害。

1.3 硫化物形成的腐蝕

油氣生產過程中通常附帶一些含硫物質，硫化物會與機器表面產生化學反應，從而造成機器表面產生銹蝕。其實，由于新開發石油中含有的機械雜質較多，而其中占比最高的多是金屬硫化物。因此，針對硫化物而言，除了與機械或金屬間十分容易形成化學反應外，也會使原油中的機械酸性物質、水分、與硫化氫等進行多重接觸，從而導致機械產生比較嚴重的銹蝕狀況，影響機械的正常使用，從而對石化公司的實現可持續發展目標產生了不良影響。

2 石油化工裝置中防腐蝕的手段與措施

2.1 合理選材，處理化工設備表面

近年來，國內外許多專家對石油化工防腐材料進行了大量深入研究，并依托常規化工設備材料，開發出一系列具備優良特性的新型防腐設備產品，許多都在石油化工的現場生產中獲得應用。因此，用各類耐腐蝕材質構成的襯板或包覆層，就可以把腐蝕介質和金屬材料部件分離，避免銹蝕部件，從而促進金屬材料部件耐磨性、抗蝕性的提高，以及使用壽命的增長。再或是對裝置外表進行防腐涂料的涂刷，都有利于化工設備耐腐蝕能力的提高。特別是當前防腐涂料的技術含量愈來愈高，更進一步增強了產品耐酸耐堿的穩定性。這主要表現在其涵蓋了生態、物理化學、生物技術等多種學科知識，合理使用了特種化學試驗設備等相關設備；合理使用了新型防水滲漏和抗腐蝕的材料；合理使用了高耐樹脂材料、高效分散物等新材料，使防腐設備材料的能力明顯提高，而通過材料合理使用到化工設備，則可以達到工業設備防腐蝕水平的顯著提高，從而間接改善了化工產品的品質和經濟效益。

2.2 科學選擇石油化工設備

采用優質的石油化工機械設備，不僅能夠有效地抵御銹蝕，還能夠提升企業的經濟效益。中國石化公司目前采用的機械設備大多數都采用優質的碳素結構鋼，這種鋼既具有普通鋼的性能，又具有良好的耐腐蝕性，因此，在使用這種鋼時，應該特別注意其使用壽命，并且應該采取合理的維護措施，以保證其安全性、穩定性、可靠性等。由于其低硬度，優質結構鋼在制造石化設備方面的應用受到限制；然而，它的力學特性遠超普通建筑鋼材，因此，它已成為石油和天然氣行業的首選原料。相比其他金屬材料，鐵碳素結構鋼不僅機械特點好，而且制造費用也較少，因此基本可以適應石化的生產設備要求，但該類物質的機械耐腐蝕性卻相對較差。要取得機械防腐蝕的效益，石化公司在選用機械設備之前，就必須先對后續機械設備的應用方法、使用條件等加以研究，包括制造物的類型、制造介質的類型、制造場所的氣溫、濕度和壓力等，在對上述各種因素綜合的考量之后，才能對機械設備進行正確選型，如要求長時間接觸王水和硝酸銨溶劑的機械設備，即可選用以鐵素體結構不銹耐酸鋼為原料的石化機械設備；而需要長時間接觸耐腐蝕空氣介質的裝置，建議選用以馬氏體不銹耐酸鋼為原料的石油化工裝置，通過選用適當的金屬材料以提高裝置的耐腐蝕性。

3 石油化工裝置防腐的措施與方案

3.1 合理選材，處理化工設備表面

近年來，為了解決傳統石油化工機械設備的防腐問題，許多學者不斷探索和改進，利用現有的技術和材料，開發出一系列高效、耐久、環保的新型防腐材料，這些產品已經被廣泛地應用于各類石油化工企業的生產過程中。采用多種不同的防腐蝕材質制作的金屬襯板或包覆層，能夠有效地隔絕腐蝕介質，從而有效地阻止銹蝕，大大提升金屬材料機械設備的耐磨性、耐蝕性，并且大大延長其使用壽命。再或是對裝置外表進行防腐涂料的涂刷，都有利于化工設備表面耐腐蝕能力的提高。特別是，當前防腐涂料的技術含量也愈來愈高，更進一步增強了其耐酸耐堿的穩定性。其特點主要表現在其涉及生態、物理化學、環境工程等多種學科知識，合理使用了特殊的測壓設備以及相關設備，合理使用了高效防水滲漏和抗腐蝕的材料，合理使用了高耐樹脂材料、高效分散物等材料，使防腐設備材料的生產能力明顯提高，而通過材料合理使用到化工設備，則可以達到工廠設備防腐蝕水平的顯著提高，從而間接改善了化工產品品質和經濟效益。

3.2 科學選擇石油化工設備

科學選用石油及化工等機械設備是防范腐蝕問題的最根本措施，但同時也是最有效的保護措施，正確選用防腐及強化材質的機械設備可以有效對防腐。目前，中國石化公司生產所用的機械設備多以碳素結構鋼為主要原材料，而碳素結構鋼也是碳素鋼的類型，大致分成通常碳素結構鋼和優良碳素結構鋼，但前者柔韌性較低，并不適用于石化機械設備生產；而優良構造鋼力學性能遠遠好過通常構造鋼，多使用于機械零件生產，所以，石化機械設備生產多以此為主要原材料。相比其他金屬材料，碳素結構鋼不僅機械好，而且制造費用也較少，完全可以適應石化的使用要求，但相對的，該類物質的耐腐蝕性卻相對較差。要取得防腐蝕的效益，石化公司在選用機械設備前就必須先對后續機械設備的應用方法、技術條件等加以研究，包括制造物料的類型、制造介質的類型、制造場所的氣溫、濕度和壓力等，在對上述各種因素綜合的考量后，才能對機械設備進行正確選型，如要求長時間接觸王水和硝酸銨介質的機械設備，即可選用以高鐵素體不銹耐酸鋼為原料的石化機械設備；而需要長時間接觸腐蝕性空氣介質的裝置，建議選用以馬氏體不銹耐酸鋼為基材的石油化工裝置，通過選用適當的鋼材來提高裝置的耐耐腐蝕。除材質方面的合理選用外，中國石油化工公司還能夠在主要零部件方面進行了合理選用，能夠在機械設備的重要零部件方面選用以抗腐蝕能力較強的材質為原料的零部件，在其次，零配件方面也能夠退而求其次選用抗腐蝕較差的材質為原料的零部件，如此一來，不但機械設備的抗腐蝕能力獲得了提高，而且公司自身的經營效益也獲得了合理保證。

3.3 合理開展腐蝕監測

為了確保石化裝置的安全運行，我們應該加強對其銹蝕狀況的實時監測，并采取有效措施，以便及時發現并處理裝置的銹蝕問題。同時，我們還應該根據不同的產品特性，加強檢測力度，定期進行檢查，以確保裝置的正常運行。通過這些措施，我們不僅能夠有效地防止裝置的銹蝕，還能夠延長裝置的使用壽命，減少企業的成本投入，并且能夠實現科學化的生產管理，為企業的長遠發展創造良好的經濟環境。通過引入先進的技術和管理模式，讓石油和天然氣行業能夠更有效地應對當今全球經濟的激烈競爭，為實現中華民族偉大復興做出貢獻。而近年來，經過有關領域對化學機械設備應用與檢測的實踐探討，已產生了較為適合化學機械設備長期工作的檢測計劃，在原有檢測方法基礎上，以3 年為節點，有關公司可聘請專門檢驗人員，按照規范的檢驗方法，全面評價化學機械設備總體以及內部，形成較專業性的報表結論，并采取有針對的整頓管理。如面對部分化工設備，或面對化工機械的銹蝕問題，可以采取對重要部位實施檢測，以取得保護的效果，而一般監測主要是防磨防爆措施和對金屬材料質量的監督?；蛘咄ㄟ^對各種金屬的全面監測，在現場采用無損檢測方式，以獲取所需資料，并設置專門的信息存檔，以確?；C械系統一直在相對健康的狀況下正常工作。

3.4 建立健全風險防范和防腐措施制度

要想更有效地避免整個化工行業的生產設備發生銹蝕情況，就必須建立健全防腐的生產管理制度，在設備制造的過程中，就可以對設備進行定時的檢測和維修，確保設備可以正常地運行；在設備平時的管理工作中，則必須做好對設備的保管和維護，以防止由于人為因素所造成的設備操作失誤，而導致無謂的經濟損失；而對于一些使用期限比較長的設備，則必須及時進行調換或更新，避免危害整個化學工業的正常生產；而對于有些已經退役的設備則要嚴格控制其型號，而不要讓它使用在別的工業生產部門中。建立健全的防腐設施體系，也就是為了讓化工的安全與穩定性都有所保證，但是也一定要有一個更加健全的管理體系和制度，這可以讓工作人員更加注重自己的職責與義務，而且也可以提高職工的主動性，使員工更加認識到自身的職責所在，唯有如此，才能夠化學工業的事業健康而不斷地發展下去。

3.5 提高技術人員防腐蝕意識

當石化機械設備處于濕硫化氫狀態中發生銹蝕情況時，如果第一時間識別此情況，并采取相應措施，則能夠把銹蝕現象造成的損失減少在很小程度之內，防止銹蝕現象惡化。這就必須增強技術人員間接的能力，提升對石化機械設備的關注水平?；诖?，技術人員對石化機械設備的有關信息加以收集，并進行有效分類，對實踐經驗加以整理，不斷加強專業知識儲備豐富專業知識，以增強企業能力，從而切實實現防患于未然。唯有堅持這種防患于未然的操作原則，能夠確保石化機械設備防止銹蝕發生，產生銹蝕時也能夠迅速高效地加以處理，以此為石化產品的保證。另外，石油化工公司也要建立有效的防腐蝕技術制度，對技術所進行和履行的作業任務加以確定，并對其規范執行，以便對科技人員的行為、作業方式加以有效限制，增強技術人員防腐蝕能力。

3.6 完善設備檢修工作

石化裝置遭受侵蝕會直接增加裝置故障發生率，從而產生各種不良影響，其中由于裝置故障導致的停工停產也會導致石化公司產生很大的損失，所以對石化裝置實施定期維修保養是技術人員重點工作內容，可以準確了解石化裝置在濕硫化氫廢氣環境中遭受的侵蝕程度，合理避免損失產生。首先，要搞好日常腐蝕問題排除工作，每日多次對石油化工裝置進行巡視和維修，檢測裝置是否存在銹蝕隱患，同時要對每日巡檢和維修數量做好記錄和統計分析；其次，企業應強化對化學防腐技能的掌握和運用，石化公司應該定期組織科技人員開展最先進的化學防腐培訓工作，并逐步加大技術培訓力度，以此提高石化設備腐蝕保護的技術水平。

4 結語

綜上所述，石化裝置的腐蝕現象將會嚴重影響工業生產效果與安全性，并威脅石化生產技術人員的安全和公司效益。為了確保石化裝置的安全運行，我們應該加強對其銹蝕狀況的實時監測，并采取有效措施，以便及時發現并處理裝置的銹蝕問題。同時，我們還應該根據不同的產品特性，加強檢測力度，定期進行檢查，以確保裝置的正常運行。