石油化工设备常见的腐蚀问题及防腐蚀措施

2021-01-09闫文娟蔡威威陕西建工安装集团有限公司陕西西安710068

化工管理 2021年20期

闫文娟，蔡威威(陕西建工安装集团有限公司，陕西西安 710068)

0 引言

石油化工企业出现设备腐蚀问题的几率是比较高的，需要引起高度重视并加大解决对策。若是设备出现腐蚀，会影响其使用年限和功能，甚至会造成人身伤亡，不利于企业发展。因此，石化企业要根据腐蚀产生的原因，采取有效的应对措施，并且还需要分析总结经验，采用先进的防腐技术，才能保证生产的安全运行，从而实现石化企业的长远发展。

1 石油化工设备防腐蚀的重要性

石油化工设备运行处在一个复杂的环境中，因此腐蚀现象是不可避免的。设备出现腐蚀问题，会对设备使用功能和安全运行产生影响，并且影响其运行。对设备来说，腐蚀会对设备造成严重的破坏，不仅影响正常运行，而且还会降低其使用寿命，最终对石油企业的正常生产造成影响。若是腐蚀问题出现在管道中，非常容易产生泄漏问题，造成石油资源的浪费，同时对生态环境造成污染，还会降低经济效益。除此之外，化工人员在生产过程中碰到石油泄漏的话，会造成严重的人身伤害。所以，石油企业要高度重视并做好设备防腐工作，切实采取行之有效的措施，确保企业的安全生产和经济效益，防止事故的出现[1]。

2 石油化工设备腐蚀的常见类型

2.1 按照腐蚀机理分类

根据设备的材质，腐蚀分为金属腐蚀和非金属腐蚀，其中金属腐蚀是主要类型，占80%以上。金属腐蚀根据反应机理的不同分为三大类：化学腐蚀、电化学腐蚀和物理化学腐蚀。化学腐蚀就是由于化学反应对设备造成的腐蚀。石油公司生产石化产品，虽然化学品的添加量是根据公司的生产目标和生产工艺确定的，但大部分化学品具有腐蚀性，部分生产原料也会发生破坏，产生腐蚀性中间体的化学反应。石油化工生产过程本身具有很强的特殊性：构成石油产品一部分的腐蚀性物质在空气中造成石油化工设备腐蚀；设备与含有其他的腐蚀性物质发生化学反应，在一定程度上改变设备的材料特性，同时影响设备的正常运行。电化学腐蚀主要是使电荷在金属与电解质溶液之间流动，从而引起介质腐蚀的过程。物理腐蚀不会导致化学反应，而只会导致设备物理效应的恶化，例如通过介质渗透。

2.2 按照腐蚀形态分类

石油化工设备的腐蚀现象按腐蚀形式可分为全面腐蚀和局部腐蚀。“全面腐蚀”定义为石油化工设备中存在的所有金属与腐蚀性介质发生化学反应或电化学腐蚀。石化设备中的这种腐蚀现象导致越来越薄的管壁和管道的总密封容量降低。术语“局部腐蚀”是指石油化工设备的腐蚀现象，仅在金属的凹陷和突出区域表现出来，其他区域不表现出明显的腐蚀。局部腐蚀集中在材料的某一部分，因此腐蚀速率高于整体腐蚀，发生严重事故的可能性更大。

3 石油化工设备腐蚀现象出现的原因

3.1 设备自身的原因

一般来说，石油化工设备材料会造成腐蚀问题的产生，尤其是金属设备更容易出现腐蚀。石油化工设备材料主要是金属材质的，同时不同金属材质产生腐蚀的情况也不一样。然而在实际生产中，我国大部分石油化工企业为追求经济效益，往往采购便宜的材料，这些材料晶粒直径较大，没有抗腐蚀性。因此，使用这些材料构成的设备往往工作效率不高，且设备的使用年限短，加之员工无法有效管理这些设备，会产生腐蚀现象。除此之外，对设备的管理不当，也会造成腐蚀问题。这是因为生产设备类型多种多样，且每种类型都有其相应的材料，同时这些材料也比较复杂，管理起来比较难。石油化工设备的结构设计也会对其腐蚀产生影响，若是结构设计不恰当，无法确保设备结构的刚度、强度和承受力，这样在生产中，会腐蚀设备[2]。

3.2 不良的化学反应

石油生产过程中，会产生很多化学反应，而这些化学反应中，应用的试剂常常会造成腐蚀现象，使化工设备产生严重的腐蚀问题。石油化工产品具有特殊性，其与化工设备材料接触后会使设备的使用性能和材质产生变化，从而影响石油生产，进而不利于设备稳定运行。除此之外，生产过程中如果出现电化学反应的话，设备的性能会严重下降，同时还会产生安全隐患。调查发现，石油产品生产的时候，电化学反应造成的液体或气体，都会影响设备的使用性能，同时出现腐蚀问题，至于腐蚀程度取决于气体或液体的流动速度。腐蚀程度和流动速度呈正相关，流速越快，设备受到的腐蚀越高，反之，流动速度慢或是没有流速，则腐蚀小。为此，有关人员需要及时进行处理，控制住气体、液体的流动速度，只有这样才能最大程度地避免腐蚀情况的出现。

3.3 石油化工设备中金属性能不足

金属的性能直接关系着其抗腐蚀能力，石油化工设备中使用不同的金属，因此金属制定的设备有着不同的抗腐蚀性能。具体而言，金属晶粒的大小，影响抗腐蚀性的强弱，晶粒越小抗腐蚀性越强；金属表面的光滑程度也关系抗腐蚀性能，越光滑抗腐蚀性越强，这是因为表面光滑的话，其与原料的接触面较小，如不锈钢材质的金属的抗腐蚀性就要比铸铁材质的强。但当前，我国使用的石油化工设备应用的金属主要是粗晶粒，其防腐能力差，若是采用不锈钢材质的，会大大提高设备的防腐蚀能力。

4 提高石油化工设备防腐的措施

现阶段，我国石油化工设备由于设备本身原因、不良化学反应及设备中金属抗腐蚀能力不强等原因，造成设备的防腐性能差，出现腐蚀问题，因此需要针对原因，采取相应的措施，只有这样才能提高石油化工设备的防腐能力，具体措施如下所述。

4.1 严格把控好材料设备

石油化工设备自身材料直接关系着其抗腐蚀性能。根据实际应用的材料主要有金属和非金属两类。其中在金属材料中，运用最广的是碳钢，但这种材料的抗腐蚀性能不高。所以，要想提高设备材料的防腐能力，可以采用在其表面进行涂抹的形式，形成保护层。与此同时现阶段，有很多可以使用的抗腐蚀材料，如铝合金、玻璃钢等。因此，要想提高设备的抗腐能力，一定要慎重选择设备的材料，不能以经济性作为采购的唯一标准，还要综合考虑材料的抗腐蚀性能。

4.2 提高设备的防腐蚀性能

要想提高设备的防腐蚀性能，可以从其设计环节开始着手，根据设备腐蚀产生的原因和类型，对设计进行调整，实现其合理性，从而提高防腐蚀性能。总得来说，设备材料结构要实现质地均匀，设备表面腐蚀的速度下降。对于生产过程中的高温高压、强酸碱等生产工艺环节，需要使用特殊的设备防腐技术，如在设备与介质接触并容易发生腐蚀反应的表面，采用恰当的设备材料，还可以设计防腐涂层，这样能够隔离屏蔽介质，保护设备的表面。对于防腐涂层，还需要选择科学合理的涂层，其材料的化学性质要稳定，切不可和设备材料发生反应，同时也不能和介质出现反应。另外，根据生产工艺和技术要求，选择合理的防腐蚀药剂，并且要确保药剂质量合格，切不可使用不合格的试剂。

4.3 选用材质适宜的金属

提高石化设备耐腐蚀性最直接的方法就是选择合适的金属材料。为石化设备选择合适的金属材料首先需要对设备有准确的了解，包括设备的运行条件、部件、使用原材料的温度等，并进行分析。仔细考虑这些信息，以获得准确的图片设备的性能，根据相应的性能选择合适的金属材料和工艺。

4.4 提高石油化工设备工作人员的防腐蚀意识

石化设备的运行需要相关人员，因此这些人员的素质和防腐蚀意识直接关系着设备的防腐蚀能力，为此需要提高设备工作人员的防腐蚀意识，可以从以下两方面入手：第一，石化企业建立完善的防腐蚀工作制度，并要求监督人员严格实施；第二，定期对石化企业员工进行教育培训，不断提高其防腐蚀意识，特别是管理人员，更需要从思想高度重视防腐蚀工作。做好以上两点工作，从而提高石化设备的防腐蚀能力。

4.5 建立健全设备防腐蚀监测制度

为有效防治石化设备腐蚀，更好地保障生产设备安全运行，设备企业和主管部门应加强生产设备腐蚀控制，建立基于腐蚀剂流量分布的腐蚀监测网络。在生产过程中，为维护工作和保护设备免受腐蚀提供依据。专人负责管理、腐蚀的定期验证、试验的评价和腐蚀试验技术报告的建立。同时，对于可能出现腐蚀和安全问题的设备，要定期监测腐蚀情况，在设备可能出现腐蚀问题的地方设置检查点。特别指示的人。设备管理部根据制定的腐蚀控制规划和操作标准，建立设备腐蚀控制簿，及时对设备腐蚀控制数据进行收集整理，构成完整的数据库。对数据进行分析研究，得出材料的腐蚀速率，进而制定相应的腐蚀对策。此外，根据生产过程的特点和规律性，对生产原料或中间产品中腐蚀性介质的参数进行严格、定期的监测和分析，科学控制生产过程中的腐蚀性介质含量[3]。