炼油化工装置停工备用期间的防腐保护

杨逢春

(兰州华荣清洗防腐工程有限公司，甘肃 兰州 730060)

由于生产计划的调整，炼油化工装置会出现整套装置停工闲置或备用，待生产需要时再启用。实践表明，停工装置的设备管线内壁在闲置期间的腐蚀程度，远比生产期间严重得多。这主要是因为停工的生产装置不能采取有效的防腐保护方法，很难达到金属表面不腐蚀。如不采取有效的防腐保护措施，会发生大规模的腐蚀和穿孔，造成装置重新启用困难、存在生产安全隐患，甚至设备提前报废。

1 停工备用期间防腐保护方法比较

炼油化工装置停工备用期间传统的防腐保护方法有:干燥空气保护法、充氮保护法、水剂防锈保护法、油料防锈保护法等;新型的防腐保护法是选用气相缓蚀剂。

常用防腐保护方法优缺点对比见表1。

表1 常用防腐保护方法优缺点对比Table1 Advantages and disadvantages of corrosion protection methods

从表1可以看出，采用停备用装置保护剂能高效、安全、方便的保护停用备用期间的炼油化工装置。

续表1

2 停备用装置保护剂的性能测定

2.1 停备用装置保护剂的组成

停备用装置保护剂A是停备用设备保护剂B的改进型产品，更适用于大型炼油化工装置在停用备用期间的防腐保护。该保护剂是根据缓蚀协同原理，由有机胺盐(如碳酸环己胺、亚硝酸二环己胺、铬酸环己胺、乙胺、苄胺等)、铵盐(如磷酸氢铵、铬酸铵、磷酸二氢铵等)及其它助剂组成的混合物，其外观为白色结晶粉末，通过挥发扩散保护设备内壁金属免受腐蚀。

2.2 缓蚀性能测定

按照 JB/T6071—1992《气相防腐剂技术条件》规定，分别进行了气相防锈甄别实验(检查停备用装置保护剂在高温、高湿条件下对不同金属不接触防护能力)、湿热试验(检查停备用装置保护剂在高温、高湿条件下对不同金属接触防护能力)、气相缓蚀能力实验(检查停备用装置保护剂在常温、凝露条件下在规定时间内的防护能力)。经测定，45号碳钢腐蚀试片实验前后质量完全没有变化，证明停备用装置保护剂在实验条件下能高效保护碳钢试片，腐蚀速率为0。

在实际使用停备用装置保护剂时通过挂片对实际保护效果进行了监测，经测定，实际腐蚀速率为0.0013 mm/a。碳钢试片表面光亮如新，无腐蚀生锈点，证明停备用装置保护剂在现场使用条件下能高效保护碳钢设备。

2.3 扩散距离的测定

停备用装置保护剂是由易挥发的缓蚀性物质组成，在常温常压下能自动挥发出缓蚀性气体，该气体靠含氮的极性基团形成的稳定的化学吸附，牢固吸附在被保护设备的金属表面，形成致密的保护膜，从而达到有效保护设备、防止或减慢腐蚀的目的。只要缓蚀性气体能够扩散到达金属表面就能得到有效保护。因为炼油化工装置容积较大，挥发出的缓蚀气体的扩散距离是决定保护剂是否有效保护装置的重要因素，为此进行了竖直扩散距离试验、水平扩散距离试验。

选择密闭的3 m3容器，容器上方垂直连接DN50碳钢管100 m，容器中心水平方向连接DN50碳钢管20 m，钢管末端安装阀门进行控制。在容器中放入10 kg停备用设备保护剂，关闭人孔和管道末端阀门。经过7 d后打开垂直和水平管道末端阀门，检测到缓蚀性气体浓度较大，刺激性气味非常浓。由此证明保护剂挥发出的缓蚀气体的垂直扩散距离大于100 m，水平扩散距离大于20 m。

3 停备用装置保护剂A的典型应用

3.1 大庆石化公司

该公司闲置的常减压装置和热裂化装置曾采用传统的充氮方法保护，内壁腐蚀严重，有较多腐蚀产物和不均匀蚀坑。1993年采用了B剂进行防腐保护，6个月后进行检查，碳钢试片没有腐蚀痕迹，设备表面锈层脱落，露出光滑的金属表面，缓蚀率达100%。

3.2 大庆石化公司炼油厂

2000年该公司炼油厂采用A剂对常减压装置进行保护，实际保护容积约为4000 m3，预计保护期限为两年，按照2.5 kg/m3添加量放置药剂。经两年保护后检查，碳钢试片光亮如新，设备表面没有疏松的锈蚀产物产生，潮湿状态下的金属保护效果也很明显。

3.3 大庆油田化工总厂

1997年、1998年该厂分别对一套、二套常减压装置进行防腐保护，效果明显。

3.4 辽阳化纤公司炼油厂

1996年该厂对常减压装置进行保护。本次保护预计4 a。塔器容器按照3.5 kg/m3添加，换热设备与管线按照4.5 kg/m3添加。4年来每年检查，未发现任何腐蚀。由于初期添加量较大，4 a未补加药剂。

3.5 吉林前郭炼油厂

1998年、1999年该厂对常减压装置进行保护，效果良好。

3.6 兰州石化炼油厂

2000年该厂对第三套溶剂精制装置进行保护，效果明显。

3.7 独山子石化分公司

2011年该公司对催化装置保护，2012年检验试片光亮如新，效果良好。

3.8 中国石油石家庄炼化分公司

2013年该公司对二套催化装置进行保护，预计保护期为3 a。

4 结论

根据试验和实际工业使用，证明停备用装置保护剂A是炼油化工装置停备用期间防腐保护的一种有效方法，具有以下特点:

(1)停备用装置保护剂在常温下能自动挥发，具有较高的蒸气压。挥发出来的气体对金属有缓蚀作用，从而达到防腐保护的目的。

(2)停备用装置保护剂具有较强的渗透性，能剥离原有垢层。防止和减慢垢下腐蚀。

(3)停备用装置保护剂的扩散距离可达10 m以上，既能保护近距离的金属表面，又能保护远距离的金属表面。

(4)停备用装置保护剂虽有刺激性气味，但对人体无害，不会污染环境，无公害影响。

(5)停备用装置保护剂易溶于水，且当水溶液浓度较低时符合环保排放要求。因此在停用保护结束时可不取出保护剂，水冲洗后即可投料生产。

(6)停备用装置保护剂经济、安全、方便、省时、省力、高效。