常减压装置压力管道腐蚀分析及防护措施

于泗泉，王志孝(山东昌邑石化有限公司，山东 昌邑 261300)

0 引言

近年来，我国社会不断发展，常减压装置压力管道腐蚀问题也受到了社会各界的广泛关注。从当前的实际情况来看，在针对常减压装置压力管道腐蚀方面，我国仍然存在诸多问题尚未得到有效的解决。提升防腐层性能的相关技术还不够成熟，与一些发达国家之间存在一定差距。故此进一步加强常减压装置压力管道腐蚀和防护措施是当前必须解决的重难点。基于此，相关方需要予以充分重视，进一步提高防腐工艺，强化防腐全面管理，加强防腐控制，并对管材种类的选择进行全方位的优化，确保防腐材料的质量能够切实符合国家的相关规定和需要，提高防腐效益。

1 管道腐蚀及常减压装置的相关概述

1.1 管道腐蚀的相关概述

从管道腐蚀问题的现状来看，仍然有诸多问题尚未得到有效解决，极大阻碍了我国相关领域的发展，同时也对安全生产以及质量效率造成了极大的困扰。腐蚀在生活和实际的生产过程中十分常见，腐蚀会造成材料的极大损失，严重情况下会直接影响产品质量，甚至造成安全隐患。在我国易腐蚀材料的种类中，腐蚀最为严重的是金属，其次就是管道。因此，相关领域必须进一步加强常减压装置压力管道腐蚀分析，具体情况具体分析，切实优化和完善防护措施。管道腐蚀主要是因为受到了材料表面和环境的共同影响，从而发生一系列的化学反应，如环境中的二氧化碳或者细菌等，都会与物质产生直接的反应，从而引起腐蚀现象的发生。从常减压力管道防腐的实际案例分析，可以得出，造成常减压力管道腐蚀的原因主要分为低温露点盐酸腐蚀、高温硫化物腐蚀和高温环烷酸腐蚀三大类[1]。

1.2 常减压装置的相关概述

如图1所示，常减压装置在石油炼制中的应用十分广泛，是不可或缺的一大工序，石油炼制常减压装置的设备主要有初馏塔、常压加热炉、常压蒸馏塔塔顶换热器、加压泵、减压加热炉和减压蒸馏塔等，主要工艺管道有塔器进料管线和回流管线、常减压侧线、转油线、渣油线和冷却器进出口管线等。在此过程中，常减压装置会不可避免地与酸性腐蚀介质直接接触，引起腐蚀。此外，常减压装置的目的主要是针对原油进行脱盐、脱水处理，从而为石油炼制提供原料，然后利用炼制后的石油生产煤油、汽油、柴油等产品。由于常减压装置具有一定的复杂性和难度性，且在装置连接的过程中机器容易传送一些易燃易爆介质，因此也具有一定的危险性。综上，由于常减压装置的结构相对复杂，故而承压特种设备检验的过程具有一定的复杂性，检验难度相对较大[2]。

图1 常减压力装置

2 常减压装置压力管道腐蚀分析

2.1 常减压塔顶低温腐蚀

低温氯化物腐蚀通常发生在常减压塔顶，主要集中在塔顶水冷器及其连接管线。其主要原因是原油中的氯化物被加热水解生成盐酸，在塔顶油气管线中形成pH值一般低于4.5的含酸冷凝液，对管道和换热器造成腐蚀。同时，原油中的硫化物在蒸馏过程中被加热分解成H2S，但是气态的HCI和H2S并不具备腐蚀性，而是当环境温度低于HCl的露点时，气态HCl溶于水形成稀盐酸，进而形成含有H2S的酸性腐蚀环境，造成了对管道的低温露点腐蚀。

2.2 减压塔高温硫腐蚀

高温硫腐蚀的温度范围在240～480 ℃之间，高温下原油中的惰性有机硫转化为活性硫元素，硫和铁元素发生化学反应生成硫化铁。温度在200 ℃以下时，FeS可以附着在管道内壁形成保护膜，起到阻断腐蚀反应的作用；当环境温度大于240 ℃时，FeS高温溶解产生活性硫，发生硫腐蚀反应，温度在350～480 ℃时，腐蚀反应较为激烈。影响腐蚀的主要因素有活性硫含量、介质温度和介质流速等，而腐蚀主要发生在转油线、各高温工艺管线等处。

2.3 高温环烷酸腐蚀

环烷酸腐蚀的温度范围在260～400 ℃ 之间，温度超过400 ℃时，由于环烷酸高温分解使腐蚀现象消失。发生腐蚀时，在介质流速较高的管段呈沟槽状冲刷腐蚀，在流速较低的管段呈均匀腐蚀。环烷酸可以和铁直接反应生成环烷酸铁，也可以和FeS反应来破坏管道内壁FeS保护膜。影响腐蚀的主要因素有酸值、温度、硫含量和相态等，在两相流、湍流区等部位腐蚀较严重，转油线渣油线、塔的循环回流和常底油抽出线等是重点区域[3]。

3 常减压装置压力管道防护措施

3.1 调整“一脱三注”工艺

“一脱三注”是常减压装置压力管道防护措施的重要组成部分，主要利用蒸馏的工艺措施，包括原油脱盐脱水、注缓蚀剂、注中和剂、注水。首先，在原油电脱盐过程中，温度是一个至关重要的控制因素。因此，为了进一步加强管道防护的实际成效，必须从切实提高脱盐效率的角度出发，加强对温度的控制，最大程度优化电脱盐操作工艺。一般情况下，温度升高会大大降低原油黏度，且在温度过高的情况下极易导致水分汽化，伴随着脱盐压力加大，油水也容易乳化，因此推荐脱盐温度为120～140 ℃ 。其次，必须进一步注重破乳剂的选择和应用，特别是针对一些具有一定复杂性和变化性的混合型原油。其中，超声波破乳技术的应用十分广泛，超声波能够实现乳化液的剧烈震动，有效降低表面张力。与此同时，必须加大正交实验的力度，严格控制注入量，保障脱盐效率。另外，必须具体情况具体分析，科学合理地提高注水量，加强对注水水质和pH值的综合分析与考虑，这对保障生产质量极为关键。

3.2 设备选材

材料作为常减压装置压力管道防护的核心与基础，与抗腐蚀性能有着直接的联系。近些年来，随着我国工业化的不断发展与城市化进程的加快，对于防腐保护有了更高的要求。相关领域必须充分认识到材料的重要性，切实重视材料的选择、购买和使用，保证材料的科学性和合理性，切实保障材料的质量符合国家的相关规定和标准，强化质量标准。除此之外，针对材料的实际应用，也必须结合自身发展的需要进行科学应用，进一步加强对材料粘合度、透气性、渗水性和绝缘性等特点的分析，延长使用寿命，最大化地发挥材料的作用和价值，在保证质量的同时降低成本[4]。

3.3 安装腐蚀在线监测系统

在我国经济与科技的双重支持下，在线腐蚀监测系统逐渐成为当前的一个热点话题，受到了社会各界的广泛关注与支持。该系统的核心设备是检测探针、采送器、数据转换模块、监控机及其附件，能够实现实时的动态化监督和管理，以便于更好地发现问题、分析问题和解决问题，为相关工作人员提供了极大的便利，实现了工艺防腐效果的跟踪评价，有效提高了防腐蚀措施的及时性和实效性。与此同时，数据转换模块可以为相关工作人员提供切实的数据支持，用以监测常减压装置的腐蚀状况，并为其问题的科学解决提供强有力的保障[5]。

3.4 先进技术的运用

技术是提高实际成效和核心竞争力的有效保证，对于进一步提高和解决管道腐蚀问题有着积极意义和深远影响。因此，相关领域必须充分认识到技术的重要性，进一步扩大人才储备，积极开发和引进新技术、新工艺、新思想、新理念，积极学习西方发达国家的技术和经验，加大创新力度和实践力度。与此同时，要进一步与有先进经验的国家进行沟通、交流与合作，积极开展防腐技术的研究，扩大防腐技术的应用范围，提高实际效果，促进油气储运管道防腐技术水平不断提升。

3.5 加强管理

基于常减压装置压力管道防护措施，必须从管理的角度予以落实，切实加强防腐防护与管理。首先，在管道防腐处理过程中，必须以预防为主，防护并施，对防腐材料、防腐技术等内容予以充分重视，并定期实施检测，做好相关的记录工作，以确保管道内部压力、容器压力处于合理状态，避免安全问题发生。其次，制度作为管理的根基和保证，对管理效果有着极为重要的意义。因此，相关领域必须建立健全管理体系，明确监管责任和相关细则，并不断完善，持续改进。与此同时，要完善、健全制度体系，必须充分保证管理体系的全面性和科学性，保证管理体系确实落实到实际工作过程中，实现人员合理分配、保证责任明确，并严格落实安全责任制，进一步提高整个工作流程的规范性。除此之外，还应该优化资源配置，立足整体，层层抓质量，切实提高管理的实际成效[6]。

4 结语

综上所述，我国管道防腐方面仍然面临诸多问题，严重制约着我国经济、科技的发展。基于此，本文以管道腐蚀及常减压装置的相关概述作为出发点，重点针对常减压装置压力管道腐蚀原因及常减压装置压力管道防护措施两方面进行了分析和探究，旨在更好地解决当前的实际问题，全方位、多层次、多角度地优化防护措施，切实提高防腐的质量和效率，更好地满足现代化社会的发展需要，全面扩大防腐的应用范围，提高经济效益和社会效益，为我国防腐领域的发展注入源源不断的生机与活力。