石油化工设备腐蚀原因及防腐策略分析

韩兆川

摘要：在石油化工领域，机械设备是高效、安全生产的基础条件，石油化工设备的稳定关系着石油化工企业的生产效率与生产安全，因此石油化工企业非常重视机械设备的耐腐蚀问题，本文着重分析了石油化工设备腐蚀的类型与原因，并从设备优化与流程优化两方面入手提出加强石油化工机械设备耐腐蚀的策略。

关键词：石油化工;机械设备;防腐

石油化工是化学工业的支柱产业之一，石油化工机械设备的腐蚀是该行业中常见的问题，腐蚀之后的设备外形上会遭到严重的破坏，功能也会受到严重的影响，同时还会为石油化工生产过程带来安全隐患，因此增加石油化工机械设备的防腐能力，不仅可以增加设备的使用寿命，还可以保证企业的安全生产工作，为企业带来更高的经济效益。

一、石油化工设备腐蚀类型

（一）化学腐蚀

化学腐蚀是石油化工设备常见的腐蚀问题，主要由于机械设备在与外界存在的介质发生的化学反应而造成，当设备中的金属与非电解质溶液发生化学反应时，产生的新化合物会导致设备受损，该腐蚀类型的主要特点便是在设备与介质发生化学反应的过程中不会产生电流。化学腐蚀主要是由于设备在高温以及干燥的环境下受到腐蚀性介质的干扰，使得设备内部金属受到一定的腐蚀，进而造成设备破损，当前化学腐蚀对设备的威胁是较为严重的，大部分的石油化工设备都会遇到化学腐蚀的问题。

（二）电化学腐蚀

石油化工在与介质在发生化学反应时，设备的金属部分与电解质溶液相接触并产生电极反应，金属中的阳离子与溶液中的阴离子发生氧化还原反应，进而改变设备金属的内部结构，使得设备发生质变问题，这种腐蚀现象多与潮湿的环境有关，其主要腐蚀原理便是氧化还原反应，而潮湿的环境更容易产生电解质溶液，进而产生电化学腐蚀的现象，电化学腐蚀问题的强度较为突出，多发生于设备局部，且不容易检查出来，长期以往会对石油化工设备造成严重的腐蚀。

二、石油化工设备腐蚀的原因

（一）设备自身因素

不同金属构件的设备局部抗腐蚀能力也不尽相同，金属结构较为精密的设备抗腐蚀性能会较强一些，当设备金属的晶粒粒径越大时，其抗腐蚀性的能力也就越高，设备内部的金属材料含杂质较少，其抗腐蚀能力越高，除去金属材料的结构因素以外，设备的结构设计对设备的抗腐蚀性能力也有着至关重要的影响，复杂的结构设备常会有着数量较多的缝隙与接口，当设备表面出现突出的零件部位或者内陷的凹口时，更加容易累积一些灰尘与杂物，如果在设备使用过程中没有及时清理，就很容易造成杂物的累积，在设备表面形成锈蚀，进而加重了设备的腐蚀与老化。

（二）外在环境因素

设备的腐蚀问题主要与设备所处环境以及使用方式有关，石油化工的生产设备常常需要与有腐蚀性的介质接触，化工产品的原料很多都是强酸强碱性的溶液，在设备运行过程中极易与溶液以及空气发生化学反应，同时石油化工的生产设备在处于高温高压的环境中时，或者设备长时间运行产生了大量热能时，这些能会使得设备周围气压增强，进一步加速设备的腐蚀。同时石油化工设备往往还需要与流动的液体石油接触，当液体的流动速度加快时，会加大对设备表面防腐蝕保护膜的冲击力度，进而产生冲刷空洞，降低设备表面的抗腐蚀能力，除去外部的物理因素与化学因素影响之外，操作人员的生产意识与操作方式也关系着设备的抗腐蚀性能。

三、石油化工设备防腐策略分析

（一）优化设备选材与结构

首先要重视的便是设备的选材，根据设备的工作环境选取抗腐蚀能力较强的材料，合理评价材料的应力学性能、抗疲劳性能与抗腐蚀性能，严格按照国家相关标准与规定进行选购，就目前而言大部分的石油化工设备都是碳素钢，这种材料虽然在操作加工、材料成本、材料强度上有一定的优势，但是碳素钢在强酸与盐雾环境下抗腐蚀性能较差，因此在一些特殊生产流程中应该尽量避免使用这种材料，可以选择不锈钢合金等其他替代材料。其次需要重视设备的设计工艺与设计方案优化，结合实际生产需要，全面考察设备的使用环境，采用合理的制造工艺，简化设备表面的结构，减少因空隙、接缝造成的设备腐蚀，在焊接过程中要注意焊瘤的残余，避免因此出现的设备局部应力增大而遭到破坏，为金属设备镀惰性金属图层或者涂耐腐蚀图层，减少与腐蚀性介质的接触，降低设备腐蚀的速率，最后需要重视设备的运输、组装环节，尽可能保证操作的规范性与稳定性，对于由特殊金属材料构成的设备部件应采取特殊处理，加强对设备安装环节的管控可以使得设备处于一个稳定运行的状态，提高设备的流速，减少由设备安装不当产生的内应力提升、抗腐蚀性下降以及爆炸等安全隐患。

（二）规范操作流程，树立安全意识

在石油化工设备的使用过程中常常会在表面的接缝与凹槽处堆积一些油液、灰尘等杂物，如果不及时进行清洁，很容易与设备表面的金属产生化学反应造成设备表面的锈蚀，除去选用接缝与凹槽较少的设备之外，还需要安排专业的检查工作人员定期对接缝与凹槽进行检查与维护，清理凹槽与缝隙中的杂物，对设备表面进行及时的干燥处理，就目前而言，石油化工设备干燥常用的干燥剂便是浓硫酸，浓硫酸的干燥效果较好，并且能很好地防护设备表面由于水汽而引起的腐蚀，但浓硫酸本身也是一种腐蚀性较强的化学药剂，因此需要操作员工严格把控浓硫酸的计量与干燥的时间，并且在操作过程中做好相应的防护措施。其次，还需要提高工作人员的操作技术与水平与安全生产责任心，树立安全生产的意识，严格按照相关规定进行设备操作，减少因人为操作不当而产生的的设备震动，导致设备焊接部位出现裂痕而加重腐蚀，从操作层面上减少对设备的损耗，延长设备使用的寿命。除此之外，化工企业的工作生产环境较为特殊，本身具有一定的危险性，因此需要加强石油化工企业对于安全生产的意识，投入资金来改善设备、优化工作环境质量，合理堆放排放物，避免排放物中的内容对空气与水体造成污染，进一步腐蚀到其他石油化工设备。

结语

石油化工企业的生产性质较为特殊，造成设备腐蚀的因素也较为复杂，本文主要从设备材料、工艺以及操作流程角度分析了设备腐蚀的原因，要想加强设备的防腐能力，需要优化设备材料与工艺、规范操作流程、树立安全生产意识，随着石油化工企业的发展与技术人员的努力，我相信设备的防腐能力会得到进一步的加强，我国的石油化工行业也会迎来更加广阔的发展空间。

参考文献：

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