石油化工设备常见腐蚀原因及防腐措施

徐以昌，支安东，张积玉

(山东奥诺能源科技股份有限公司，山东 济南 250101)

0 引言

与其他工业设备相比，石油化工设备中所使用到的机械零件更加复杂和具有运转不间断性，若对其防腐防护设备维护环节不重视，很有可能埋下生产安全隐患，最终危及相关工作人员，影响正常生产进度。同时，石油化工设备具有本行业生产的特殊性，通常会在生产中的某个环境集中排放出有毒有害气体，这些气体也会造成设备出现腐蚀现象，不利于设备正常使用，甚至严重些还会引起保障。因而，对石油化工设备腐蚀原因进行总结并制定相应对策是有必要的。

1 石油化工设备实施防腐蚀工作的重要性

石油化工设备因所运转的环境和本身具备的复杂性，常会发生腐蚀现象。当设备出现腐蚀问题时，会对设备安全使用与功能产生较大程度的影响，如不采取措施最终设备内部被腐蚀至失效，严重影响运行。倘若腐蚀问题发生在壁薄的管道中，在腐蚀作用下会引起渗漏，不加以防范就会殃及到工作人员身体健康，甚至发生火灾或爆炸。所以，石油企业应重视相关设备防腐工作，采取科学的和行之有效的应对措施，做好应急预案，保证企业安全生产和企业经济效益不受到损害，避免出现严重事故给社会带来负面影响。从另外层面出发，石油化工装置中如果生产设备出现流失问题必定会破坏设备本身，削减其使用性能及效率，造成严重浪费和效率低下。要妥善解决这一问题，就要注重问题成因的分析，探寻有效的问题解决方法及对策，要求在日常工作中结合以往工作经验及先进的技术理念，建立完善的解决流程，确保设备腐蚀问题得到妥善解决，在实际生产过程发挥其最大效用，切实维护石油化工企业的经济效益和社会效益。

2 石油化工设备出现腐蚀的常见原因

2.1 设备自身方面

石油中可分解出很多种物质具有复杂的化学特性，有些对金属会产生腐蚀作用。大部分炼化设备都为金属材质，这种材质在不使用中也会与空气中的氧气反应，造成氧化腐蚀，在运行中更随时受到化学腐蚀的侵蚀损耗。石油化工中金属质地的设备，金属结构比较复杂，这也增加了防腐养护工作的技术难度。特别是有活泼金属的部位，在有条件或接触到匹配电解质时就会引起电化学反应，加速引发化学腐蚀现象。对于这种腐蚀的预防通常很难做到全面，在处理上较为困难。如无妥善处理甚至还会造成温度和压力无法有效掌控，设备或管道如破损造成泄漏，介质与电引起的明火会引起爆炸等无法估量安全事故。此外，使用设备也需要进行日常的维护管理，确保设备在每次的连续使用中始终保持良好的状态。若没有做到良好有效的管理则有很大的可能会造成腐蚀问题发生。石油化工设备设计结构复杂，也是影响设备腐蚀的因素。

2.2 设备接触的化学介质

石油本身具有化学性，这种化学性在加工生产中更加凸显。化学活性较强的介质一旦接触到设备表面，尤其为设备缝隙和凹凸处等部分时，就会诱发腐蚀现象发生。比如在原油中含有氯化物质，如氯化钙等，就会在生产加工中发生水解反应，生成的物质便会对设备进行腐蚀，这同时也为进一步腐蚀情况的发生埋下了伏笔。在整个蒸馏过程中，石油中的硫化物和盐酸遇到加工高温就会产生分解反应，生成硫化氢，随着分解分子的较小物质进入到分馏塔顶部以及冷却系统中，化学腐蚀由此产生。需要注意的是，石油中的硫化物比较多，而石油加工中恰恰不能缺少高温过程，因而就会被催化，其中的氮化物同样也会被分解为一部分氨和一部分氰化物。而若催化原料中检测氮含量不小于0.1%时，催化而产生氰离子的含量就会偏高，氰离子浓度越大越会引发设备腐蚀。腐蚀类型包括局部性和均匀性腐蚀，比如前者可为鼓泡，后者可使金属材料厚度随腐蚀消耗整体逐步变薄。

2.3 设备金属性能存在不足

在化学性质中可知性能通常与能力相关联，所以金属的性能会直接反应出其自身抗腐蚀能力。在石油化工设备中所使用到的金属种类有很多，因此根据不同金属性能可有不同的抗腐蚀能力展现。具体分析来看，金属中内含颗粒的大小会影响自身的防腐蚀性，比如不锈钢金属材质腐蚀性要强于铸铁材质金属。现阶段，我国大部分石油企业设备所应用的金属以粗晶粒为首当其冲，防腐能力偏低，而倘若在其中使用不锈钢金属材质则会切实的提升设备的防腐蚀能力水平。

2.4 产生物理腐蚀

石油化工在实际的生产过程中，设备运行过程中受到的气液体流动因素的影响容易被忽视，主要是因为人为操作不当造成的，比如操作人员未按照规范流程开展设备保存与防护，化工产品在生产过程中气液流动速度加快，处于介质高速流动的生产环境下，会设备管道及设备本身会产生冲刷，而且冲刷程度不同。随着生产过程气体与液体的流速的增加，接触面积越来越大是自然的，一定程度上加快了冲刷腐蚀速度，这样的生产条件下，如果对设备的承受能力不关注，势必会增加金属设备的腐蚀速度。除此之外，生产工作人员安全意识薄弱，在设备检修维护阶段，无法保证工作实效性，这样也是增快腐蚀速度的重要原因之一，随着时间的推移，发展到恶性循环的地步，直接给化工企业带来不可挽回的损失包括经济、名誉等多个方面。

3 提升石油化工设备防腐措施分析

3.1 重视设备防腐蚀工作

防腐蚀工作若想获得良好的效果，首先就需要给予足够的重视，这样才能有效减少腐蚀问题的发生率。防腐工作执行实施都是由相关人员进行，因此其人员态度和实践操作水平也决定着防腐效果和防腐问题的发生。石油企业管理人员应当将此项工作重视起来，以保证按照制度标准进行，积极落实科学有效的防护方案。企业管理人员要履行自身职责，带头做好防腐工作认识及推广，使所有技术人员都能够在工作前和工作中保持严谨态度，严格按照既定确立的防腐流程进行。

企业应制定切实有效的监督制度，完善监管体系，确保整体工作发挥理想效能。对于工作中的技术人员而言，需要始终保持学习之心，始终都要通过各个途径学习提升，规范自身操作行为，提升自身技能水平，使防腐工作在每个发展阶段都有保证。对于化工设备应用来说，为确保生产安全与质量，需要重视每个环节优化并加强管控，这样设备才不会受到更多腐蚀因素干扰。对于后期设备腐蚀处理，应顾全大局并立足于科学层面，针对不同腐蚀问题详细了解，最终制定出防腐方案，将腐蚀问题防患于未然或降至到最低水平[1]。

3.2 做好介质方面的处理

在石油化工设备应对接触腐蚀环境中，一般采取介质性防腐措施来进行应对。首先需要先行利用防腐隔层将腐蚀介质与设备隔离开来，以减少不同程度酸碱介质对设备表面结构的腐蚀；其次，腐蚀介质对设备腐蚀现象很普遍，特别是应对不同浓度和温度变化中的介质，更是会加重自身设备的腐蚀，因而需要运用调整介质浓度等科学有效措施来缓解腐蚀进程。将腐蚀控制在可控范围内，便于后期采取措施修复。另外，在实际中，由于设备所接触的腐蚀介质不同，并且还会受到实况生产限制，设备无法做到完全不与腐蚀介质接触，所以就可以通过在设备上涂抹防腐材料来达到隔离的作用。比如常用涂抹材料为油漆等，常用的油漆含有环氧树脂等防腐物质，可以与空气发生反应，最终形成有效的保护膜。注意在进行涂抹操作中，需要事前充分了解石油化工设备材质，同时还需要掌握设备用途、使用方式以及自身金属抗腐蚀能力等，然后根据实况再进行不同类型和厚度的油漆涂抹，使之达到良好的防腐蚀效果。

3.3 合理选用及提升设备防腐性能

设备是否能够有较强的腐蚀性能，设备设计环节的作用非常重要。所以就可以在此方面着手，根据设备具体使用的用途和所需要长期处于的环境等多个方面，在设计工作中就加以注意，做好相应适当调整，进而使设备防腐性能水平得到切实提升。具体在设计中的操作，首先可以在选择材料方面着手，可挑选合适的材料结构，实现质地均匀，延长设备耐腐蚀率。对于生产中的不可避免的高温高压以及强弱酸等生产工艺环节，需要注意使用特殊化防腐技术应用于该设备中，使其起到设备与外部环境隔绝的效果。设计中所选用的设备材料，设计人员需要明确它的化学性是否在使用中稳定，不可盲目选择，发生不必要的物质之间的反应。此外，根据生产工艺和技术实际所需，选择合理的防腐药剂，在保证本省没有问题的前提下进行规范使用，确保万无一失，为提升设备防腐性能水平提供良好的前提保障。

3.4 建立健全防腐设备监测系统

在现阶段信息化的时代中，各个行业在有条件使用信息化技术下都积极融入了此项技术，对促进行业发展起着不容小觑的作用。在石油化工生产中为有效防止设备性能被腐蚀，保证设备更好的运转，企业和相关负责部门应强化对生产设备的腐蚀管控，利用现代信息化技术和计算机网络构建起一个腐蚀物流量分布的监控检测网，为设备维护和防腐蚀提供数据支撑。同时在监测系统中，相关人员还应根据数据做好定期检查、管理及评估撰写报告，从整体上有效控制设备腐蚀。同时，对于生产过程中极易产生腐蚀问题引起安全质量问题的设备，企业要通过开展定期监测和后期跟踪式防腐监测，并在设备最可能发生部位设置检查点，保证监测的准确性。设备管理部门也要严格落实防腐计划和操作，并编制防腐手册下放于相关工作人员，对于防腐数据做好记录，录入到系统中形成数据信息库，为其他工作提供数据支持。有效的数据分析可以更为准确的预测材料腐蚀率，有助于制定采取对策。此外，根据生产过程和特点，对原材料的腐蚀性介质参数应作反复不低于三次的监测核检分析，对生产过程中腐蚀介质中的含量通过科学手段给予有效防控，这样便可以在很大程度上降低防腐问题的发生[2]。

3.5 整合设备安装要点，强化环境腐蚀控制

石油化工机械设备性能的提升对安装环节有着一定的影响，因而需要做好设备安装内容要点整合，使安装过程顺利化。在进行设备施工防腐蚀作业中以及完善防腐蚀作业时，可以通过减少缝隙腐蚀来降低对石油化工设备所产生的不良影响，避免出现跑冒滴漏等问题。在安装中技术人员应全程监督，保证石油化工设备安装不出现误差，避免增加腐蚀几率。针对存在严重腐蚀区域需要利用金属材质进行修补与修复，必须根据金属类别采取适应的手段，避免因金属之间发生电化学腐蚀。此外，由于石油化工设备的结构较为复杂，实际生产过程需要将多样化的生产工艺融合应用，在保证设备安装防腐工作落实到位的基础上，加强生产环节的防腐处理；由于生产设备处于空气中含水量较高的环境中，会使设备腐蚀问题加剧，要求必须明确石油化工设备所处的加工运行环境，具体包括空气温度、湿度等，注重环境指标的控制，以减少设备腐蚀概率。同时可根据实际情况配置冷却或干燥设备，确保能够将空气湿度及温度得到精准控制，有效防控石油化工设备环境腐蚀问题。

4 结语

综上所述，石油化工设备腐蚀现象会严重影响生产效率和安全，危及石油化工生产人员的生命安全及企业经济效益。对此，应该积极构建完善化的监控体系，全方位的评估设备腐蚀情况，根据生产具体情况适当增加检查强度和频率，从根源上控制设备腐蚀损坏的程度和范围，有效延长石油设备的使用寿命周期，减少企业在生产设备方面的成本投入，科学化地控制生产成本，为企业可持续发展创造更大的经济效益空间，让石油化工企业在当今市场激烈的竞争环境下占据有利的市场地位，带动社会经济的长效发展。