炼油装置防腐管理对策

贾松波

（中海油石化工程有限公司，山东 青岛 266101）

0 引言

目前，我国进口原油主要是含硫高、含盐高的低品质原油，存在严重的腐蚀问题，对炼油装置的安全运行带来严重考验，因此有必要采取一些列防腐措施，以保证炼油装置的安全运行，减少安全事故的发生，延长炼油装置使用寿命。

1 炼油装置运行中存在的问题

1.1 原材料问题

我国经济高速发展，但原油资源紧缺，自产原油难以满足增产的需要，需要大量进口原油。进口原油品质得不到保障，同时考虑成本因素，多数进口原油是含硫高、含盐高的低品质原油，且原材料管理不够规范，制约了炼油装置的长期安全运行。

1.2 腐蚀问题

由于原油中含有盐酸、硫化物、环烷酸、酸性水等腐蚀介质时，炼油装置与低品质原油长期直接接触，发生化学反应，管道表面被均匀腐蚀，进而造成管道的厚度减薄[1-3]。腐蚀不仅存在与腐蚀介质直接接触的管道内部，也存在管道外部，如图1所示。

在含有氯离子的原油中，炼油装置的低温部位，硫化氢量不多，则形成的硫化氢保护膜不是很致密，其中的氯离子被吸附在管道金属表面的某些点上，进而破坏金属钝化膜[2]，由于在炼油装置的低温部位，硫化氢量不多，形成的硫化氢保护膜不是很致密，钝化膜破坏后没有自修复能力，然后就以这个点为中心开始腐蚀金属管道，形成点腐蚀 ，若任其发展，就会形成严重的穿孔，破坏炼油装置，如图2所示。

还有一种应力腐蚀开裂在炼油装置中也比较常见。由于在炼油装置管道焊接、外加拉力或冷加工过程中产生应力，这种外加拉力与腐蚀介质同时作用于炼油装置中，就极易造成腐蚀开裂。

2 炼油装置安全运行对策

2.1 规范原材料管理及预处理

严控来料管控，对来料实行来料必检作业，制定严格的来料检验工艺和检测操作指导书，如图3所示，对原油品质进行等级划分，按照不同等级， 制定不同的加工方案，加强对低品质原油的监控，严格监控其输送和掺炼量，严控腐蚀介质，从源头上控制原料对炼油装置产生的腐蚀。在操作过程中，要强化防腐管理，确保脱硫、脱盐后，油品中含盐、含硫、含水量在可控范围内。

2.2 建立在线腐蚀监控系统

以腐蚀探针监控技术[4,5]、电化学噪声腐蚀监控技术[6]及氢通量腐蚀监控技术[7]为基础，结合观察法、挂片法等离线监测方法，采用远程监控和数据传输，建立一套完成的在线腐蚀监控系统，如图4所示，用于全面监控炼油装置的腐蚀情况，基本实现对炼油装置腐蚀情况的连续监测，腐蚀监控系统接入到云平台，为炼油工艺监控系统提供安全指导，以便及时给出应对措施，可有效预防腐蚀的发生，减少安全事故。

对于炼油装置中的均匀腐蚀情况可以通过电阻探针监控法和电感探针监控法来进行监控，点腐蚀情况可以通过线性极化探针监测法和电化学噪声监控技术来进行监控，应力腐蚀情况可以通过氢通量测量技术和线性极化探针监控法来进行监控。

2.3 缓蚀剂的使用

缓蚀剂作为一种添加剂，一般只需要少量就可很大程度的降低腐蚀速度。目前缓蚀剂主要有无机缓蚀剂、有机缓蚀剂及环保缓蚀剂[8-10]。

无机缓蚀剂主要有亚硝酸盐类、硅酸盐类、硼酸盐类、铬酸盐类、磷酸盐类等，这类缓蚀剂能够在金属表面形成一层保护膜，通过钝化金属表面来保护其不受腐蚀[8,9]。对于焊接部位、铸铁等特殊部位的腐蚀可以采用硅酸盐类缓蚀剂；有机缓蚀剂主要有咪唑啉类、含氮杂环芳香类及胺类、表面活性剂类、有机磷酸类、聚丙烯酸类、炔醇类等，有机类缓蚀剂在金属表面形成的保护膜可以是单层，也可以是多层，和低分子量的缓蚀剂相比，具有持久、高效、环保的优点，如含磷有机缓蚀剂和含氮、硫等有机缓蚀剂可以用来抑制环烷酸腐蚀[8,9]。目前环保型缓蚀剂[10]得到快速发展，具有低毒、低残留优势，主要是充植物中提取一些有效成分，与其他缓蚀剂进行配合使用，可以起到协同作用，有效降低了化学类缓蚀剂的用量，可以减少对环境的污染。

2.4 炼油装置设备防腐设计

通过材质升级及表面处理工艺[11]，提高炼油装置的防腐能力。对炼油装置设备材质进行升级，选取耐腐蚀材质[12]，可有效应对腐蚀，如对于高温硫腐蚀，可以采用抗硫化氢腐蚀的钢材质。对炼油装置表面进行预处理，也可以提升其防腐能力，如换热器可以通过渗铝技术，在其表面形成致密的氧化铝二氧化铁化合物，防止其他物质扩散到金属内部，阻止金属与腐蚀物质接触；在低温硫腐蚀严重的管道上，可以通过喷涂有机硅耐蚀涂料、表面喷铝等技术，减轻其腐蚀。

炼油装置安装后，应进行焊接后热处理，以消除应力，减少应力腐蚀的发生，且在焊接过程中，必须严格执行焊接要求，选取合适的焊接方式和焊接剂。

3 结语

对于炼油装置的腐蚀，主要以预防为主，从原材料、监控、缓蚀剂及设备防腐设计几方面进行防腐管理。严控原材料管理规范，来料必检，分贮分拣，对低品质原油进行预处理；腐蚀探针监控技术、电化学噪声腐蚀监控技术及氢通量腐蚀监控技术为基础，结合远程监控和数据传输，建立一套完成的在线腐蚀监控系统，用于监控炼油装置的的腐蚀状况；使用缓蚀剂，降低腐蚀速度；对炼油装置通过材质升级及表面处理工艺，提高炼油装置的防腐能力。