浅谈炼油装置静设备的腐蚀防护

陈小红，王永勤

（1.陕西延长石油（集团）有限责任公司炼化公司；2.陕西延长石油（集团）有限责任公司延安石油化工厂，陕西 延安 727406）

炼油厂炼油装置静设备主要是指塔器、炉器、储油罐、换热器等静态设施设备，这些设备不具备运动器件，在炼油厂正常工作过程中很少活动，在石油原油的炼化过程中，极易因为原油的腐蚀作用产生腐蚀。当前我国石油原油进口量日渐加大，这更加快了我国炼油厂炼油装置静设备的腐蚀情况，静设备腐蚀时间缩短，腐蚀程度加剧。因此，炼油装置静设备的腐蚀防护工作刻不容缓。

1 炼油装置静设备腐蚀情况概述

由于炼油厂炼油装置静设备众多，腐蚀覆盖面较广，本文选取了几类设备的腐蚀情况进行介绍。

（1）塔类设备。炼油厂内使用的塔类设备主要是用来完成分离或者吸收等物理炼油过程，实现原油分离。塔类设备装置一般都由钢材等混合材料组成，在实际使用过程中容易产生腐蚀情况，但由于塔类设备内各部分功能的不同，使用材料的不同，最终出现的腐蚀情况也不尽相同。如在蒸馏装置的常压塔类设备中，顶部和上部的腐蚀情况是十分严重的，这类腐蚀主要是点蚀，即腐蚀主要以点的形式集中于常压塔设备的某几处，另外，在常压塔的原料进出口处腐蚀情况也相对严重，尤其是原料进口处，经常出现大部腐蚀的情况，这需要炼油厂对常压塔进行重点腐蚀防护工作。而像其他塔类设备，如焦化分馏塔、催化分馏塔内，其腐蚀因素较少，整体腐蚀情况不严重，但仍存在部分腐蚀的情况，需要进行腐蚀防护。

（2）容器类设备。炼油厂采用的容器类设备主要是指存储原油及其分离产物的一类钢制储藏罐，储油罐是炼油厂原油炼化必不可少的设备，发挥着重要的作用。在实际使用过程中，在原油及其分离产物的腐蚀作用下，储油罐容易出现腐蚀问题，而且储油罐一般都是千万吨级的型号，一旦储油罐腐蚀问题日趋严重，那么储油罐破损带来的经济损失和环境污染影响是无法估量的。一般来说，储油罐的腐蚀主要集中在罐外壁、罐内壁和罐底，且腐蚀原因多种多样，包括化学腐蚀、原电池腐蚀、细菌腐蚀等多种腐蚀状况，其中以化学腐蚀、原电池腐蚀情况最为严重，需要针对此类腐蚀加强相关腐蚀防护措施，保证储油罐的正常使用。

（3）冷换类设备。在炼油厂的生产过程中，少不了冷换类设备的参与，冷换类设备主要是用来实现原油分离过程中的热量交换，最终达到原油物质互相分离的目的。冷换类设备不仅包括换热器，还包括换冷器，但在实际使用过程中，腐蚀情况较为严重的是换热器。换热器由于需要进行物质之间的热量交换，管束半径较小，与原油等物质接触面较大，且换热器采用的多为传热性能较好的金属，这就导致换热器在工作过程中极易受到腐蚀。如原油分离过程中产生的氢气、硫化氢、氯化氢等腐蚀性介质都会给换热器造成较大影响，从而产生腐蚀，而且根据大量研究事实表明，换热器的腐蚀问题多是从换热器内部开始，换热器内部的管束腐蚀会造成管束断裂，从而导致整个换热器无法正常工作。因此，必须加强对换热器尤其是换热器内部的腐蚀防护工作。

（4）管道类设备。炼油厂管道类设备是连接各大型设备的重要介质，负责运送传输各大型设备的原料和成品，是原油炼化生产的重要纽带，其重要性不言而喻。在实际生产过程中，一旦管道类设备出现破损、断裂等故障，造成的后果往往无法想象。而且各类输油管线的事故也一再警醒炼油厂，输油管道类设备的故障不仅会给人员或环境带来直接伤害，更会衍生出一批更加严重的事故伤害。但是，管道类设备也是炼油厂中最容易受到腐蚀的设备，这不仅因为管道类设备管壁较薄，防护措施不足，更因为管道设备内部传输的介质多种多样，对管道设备造成的伤害也多种多样，只要管道类设备的腐蚀防护措施稍微不到位，就会留下严重的安全隐患。

2 炼油装置静设备腐蚀原因分析

根据对炼油厂炼油装置静设备的腐蚀情况分析，发现造成炼油装置静设备腐蚀的原因多种多样，包括化学腐蚀、原电池腐蚀、物理腐蚀、大气腐蚀等腐蚀类型，其中较为严重的腐蚀类型为化学腐蚀和原电池腐蚀。

（1）化学腐蚀。化学腐蚀主要是指金属与其他接触物发生化学反应造成的腐蚀现象。在原油炼化生产过程中，需要对各项工艺流程的温度等条件进行控制，这也给化学腐蚀提供了有利条件。由于原油物质组成复杂，在原油加工过程中便会生成各类化学物质，如硫化氢、氯化氢、硝酸以及各类盐等，这些物质在炼化管道或设备中互相影响，互相反应生成腐蚀物，或者与管道设备金属间发生化学反应生成腐蚀物，对炼油装置静设备造成影响。在炼油厂内发生的主要化学腐蚀有高温硫腐蚀、高温硫化氢-氢气腐蚀等，这些化学反应对炼油厂装置静设备造成了较大影响。

（2）原电池腐蚀。原电池腐蚀是指活性不同的金属之间发生的电化学腐蚀现象。由于炼油厂采用的炼油装置静设备是由不同的金属制造而成的，存在金属焊接或金属接触面积，在长期接触过程中，由于水等电解质溶液的介入，十分容易在设备内部形成微型原电池，从而发生原电池腐蚀。一般此类腐蚀最容易发生在设备管道的焊接处或长期处于潮湿环境中的设备管道处，对炼油厂设备管道产生了较大影响，是造成炼油厂炼油装置静设备破损的主要原因。

3 炼油装置静设备的相关腐蚀防护措施

当前针对炼油厂炼油装置静设备的腐蚀问题，主要可以采取以下防护措施进行腐蚀防护，在腐蚀情况严重，腐蚀情况复杂的设备管道处，应该综合采取有关措施进行防护，增强对静设备的腐蚀防护力度，提升静设备的抗腐蚀能力。

（1）“一脱三注”工艺腐蚀防护技术。“一脱三注”技术主要是指“脱盐、注氨、注缓蚀剂、注水”技术，当前炼油厂装置静设备中大多数采用此种腐蚀防护技术。其中，“脱盐”技术主要是指对原油进行脱盐处理，即在原油进入常规装置前进行深度除盐，将原油内含有的大量盐去除，尤其是氯离子，降低原油里的酸根离子含量；“注氨”技术主要是向蒸馏塔注入氨水或氨气（氢氧化钠与碳酸钠均可），使蒸馏塔内的酸碱度达到正常值。“注缓蚀剂”是指除了注氨控制酸碱度，还要往设备管道中注入一定的缓蚀剂，以求达到更好的缓蚀效果。“注水”是指在冷凝器内注入水，一方面使挥发气体更快进入挥发线，另一方面是为了稀释腐蚀性强的物质和洗掉后来反应中生成的盐（主要为铵盐）。这种腐蚀防护工艺主要用于炼油厂的蒸馏塔等大型设备当中，腐蚀防护的效果较好。

（2）金属渗入腐蚀防护技术。针对炼油厂装置静设备发生的化学腐蚀问题，可以采用金属渗入的腐蚀防护技术，这类技术方法可以有效降低静设备的表面金属活性，使渗入金属与设备金属结合度更高，结合能力更强，具有更稳定的化学性质。因而使得炼油厂炼油装置静设备具有更好的抗高温氧化性能以及其他物理性能。这类技术主要应用在冷换设备以及炉管中，具有不错的抗腐蚀效果。

（3）电化学腐蚀防护技术。一般来说，电化学腐蚀防护技术主要是根据原电池原理进行的电化学腐蚀防护，采用的方法为阴极保护法，主要通过输入外接电流或牺牲阳极的方法实现阴极保护。炼油厂主要采用此类方法来保护炼油厂炼油装置静设备中的储油罐和地下输油管道，在具体应用中具有良好的防护效果。

（4）金属及非金属镀层、涂层腐蚀防护技术。这类腐蚀防护技术操作简单，其镀层材料也丰富多样，主要在于隔绝空气，避免原油及其附属产品与装置静设备直接接触造成腐蚀。而涂层材料就不只局限于常规的非金属材料，目前，有机腐蚀防护涂料材料种类越来越多，效果也越来越好，在炼油装置静设备的腐蚀防护中发挥着越来越重要的作用。

4 结语

总之，炼油厂作为我国原油炼化生产的主要基地，一定要做好相关装置设备的腐蚀防护工作，防止炼油装置静设备因腐蚀导致的损坏现象出现，保证炼油厂炼油装置静设备的安全完好，确保炼油厂安全生产工作的进行，提升炼油厂的经济效益。