石油化工设备防腐蚀的措施和方法研究

赵国辉

（大庆石化公司炼油厂供热空分联合车间，黑龙江 大庆 163711）

在石化生产过程中，许多大中型的石化装置经常会发生锈蚀的现象，从而造成石化装置内的结构遭到损坏，无法正常运行，从而影响石油化工公司的效益。除了这方面的影响外，最关键的是一些大中型石化装置如果发生锈蚀，就可能造成部分化学品泄漏，从而对周围的自然环境产生损害，也可能给职工的身体造成危害，产生很大的社会影响。基于此，必须做好石化机械设备的防腐蚀措施。这就需要石化公司及时掌握石化机械设备被锈蚀的具体情况，针对问题制定针对性的方法加以处理，从而延长石化机械设备的使用寿命。

1 石油化工设备腐蚀原因

1.1 受到氯化物影响

在进行石化开发的时候，因为石化中存在大量的氯化物产生，会对机器设备的表层产生相应的侵蚀破坏。而石化装置中对氯化物产生的侵蚀大多是由于原油的高含水率和高含盐量所造成的。氯化物也发生是原油开发过程中最常用的化学物质，当它接触到石化装置表面的时候，将对机器表面产生腐蚀性。而一旦加油机表面的腐蚀性问题没有有效处理好，就可能造成溢油事件，危害海上原油的生产安全。

1.2 受到多硫化物影响

在天然气再利用工艺中，硫化物成为侵蚀设备的主要原因，在硫化物与设备表面相接触的同时，也会产生更多硫化物侵蚀层。石油化工机械设备的外表最初涂油漆。逐渐地，设备外表的涂料就会被硫侵蚀了，当外表涂料被侵蚀后，多硫会很快侵蚀机器的零部件，带来更大的危害。

1.3 硫化物形成的腐蚀

油气生产过程中通常附带一些含硫物质，硫化物会与机器表面产生化学反应，从而造成机器表面产生锈蚀。其实，由于新开发石油中含有的机械杂质较多，而其中占比最高的多是金属硫化物。因此，针对硫化物而言，除了与机械或金属间十分容易形成化学反应外，也会使原油中的机械酸性物质、水分、与硫化氢等进行多重接触，从而导致机械产生比较严重的锈蚀状况，影响机械的正常使用，从而对石化公司的实现可持续发展目标产生了不良影响。

2 石油化工装置中防腐蚀的手段与措施

2.1 合理选材，处理化工设备表面

近年来，国内外许多专家对石油化工防腐材料进行了大量深入研究，并依托常规化工设备材料，开发出一系列具备优良特性的新型防腐设备产品，许多都在石油化工的现场生产中获得应用。因此，用各类耐腐蚀材质构成的衬板或包覆层，就可以把腐蚀介质和金属材料部件分离，避免锈蚀部件，从而促进金属材料部件耐磨性、抗蚀性的提高，以及使用寿命的增长。再或是对装置外表进行防腐涂料的涂刷，都有利于化工设备耐腐蚀能力的提高。特别是当前防腐涂料的技术含量愈来愈高，更进一步增强了产品耐酸耐碱的稳定性。这主要表现在其涵盖了生态、物理化学、生物技术等多种学科知识，合理使用了特种化学试验设备等相关设备；合理使用了新型防水渗漏和抗腐蚀的材料；合理使用了高耐树脂材料、高效分散物等新材料，使防腐设备材料的能力明显提高，而通过材料合理使用到化工设备，则可以达到工业设备防腐蚀水平的显著提高，从而间接改善了化工产品的品质和经济效益。

2.2 科学选择石油化工设备

采用优质的石油化工机械设备，不仅能够有效地抵御锈蚀，还能够提升企业的经济效益。中国石化公司目前采用的机械设备大多数都采用优质的碳素结构钢，这种钢既具有普通钢的性能，又具有良好的耐腐蚀性，因此，在使用这种钢时，应该特别注意其使用寿命，并且应该采取合理的维护措施，以保证其安全性、稳定性、可靠性等。由于其低硬度，优质结构钢在制造石化设备方面的应用受到限制；然而，它的力学特性远超普通建筑钢材，因此，它已成为石油和天然气行业的首选原料。相比其他金属材料，铁碳素结构钢不仅机械特点好，而且制造费用也较少，因此基本可以适应石化的生产设备要求，但该类物质的机械耐腐蚀性却相对较差。要取得机械防腐蚀的效益，石化公司在选用机械设备之前，就必须先对后续机械设备的应用方法、使用条件等加以研究，包括制造物的类型、制造介质的类型、制造场所的气温、湿度和压力等，在对上述各种因素综合的考量之后，才能对机械设备进行正确选型，如要求长时间接触王水和硝酸铵溶剂的机械设备，即可选用以铁素体结构不锈耐酸钢为原料的石化机械设备；而需要长时间接触耐腐蚀空气介质的装置，建议选用以马氏体不锈耐酸钢为原料的石油化工装置，通过选用适当的金属材料以提高装置的耐腐蚀性。

3 石油化工装置防腐的措施与方案

3.1 合理选材，处理化工设备表面

近年来，为了解决传统石油化工机械设备的防腐问题，许多学者不断探索和改进，利用现有的技术和材料，开发出一系列高效、耐久、环保的新型防腐材料，这些产品已经被广泛地应用于各类石油化工企业的生产过程中。采用多种不同的防腐蚀材质制作的金属衬板或包覆层，能够有效地隔绝腐蚀介质，从而有效地阻止锈蚀，大大提升金属材料机械设备的耐磨性、耐蚀性，并且大大延长其使用寿命。再或是对装置外表进行防腐涂料的涂刷，都有利于化工设备表面耐腐蚀能力的提高。特别是，当前防腐涂料的技术含量也愈来愈高，更进一步增强了其耐酸耐碱的稳定性。其特点主要表现在其涉及生态、物理化学、环境工程等多种学科知识，合理使用了特殊的测压设备以及相关设备，合理使用了高效防水渗漏和抗腐蚀的材料，合理使用了高耐树脂材料、高效分散物等材料，使防腐设备材料的生产能力明显提高，而通过材料合理使用到化工设备，则可以达到工厂设备防腐蚀水平的显著提高，从而间接改善了化工产品品质和经济效益。

3.2 科学选择石油化工设备

科学选用石油及化工等机械设备是防范腐蚀问题的最根本措施，但同时也是最有效的保护措施，正确选用防腐及强化材质的机械设备可以有效对防腐。目前，中国石化公司生产所用的机械设备多以碳素结构钢为主要原材料，而碳素结构钢也是碳素钢的类型，大致分成通常碳素结构钢和优良碳素结构钢，但前者柔韧性较低，并不适用于石化机械设备生产；而优良构造钢力学性能远远好过通常构造钢，多使用于机械零件生产，所以，石化机械设备生产多以此为主要原材料。相比其他金属材料，碳素结构钢不仅机械好，而且制造费用也较少，完全可以适应石化的使用要求，但相对的，该类物质的耐腐蚀性却相对较差。要取得防腐蚀的效益，石化公司在选用机械设备前就必须先对后续机械设备的应用方法、技术条件等加以研究，包括制造物料的类型、制造介质的类型、制造场所的气温、湿度和压力等，在对上述各种因素综合的考量后，才能对机械设备进行正确选型，如要求长时间接触王水和硝酸铵介质的机械设备，即可选用以高铁素体不锈耐酸钢为原料的石化机械设备；而需要长时间接触腐蚀性空气介质的装置，建议选用以马氏体不锈耐酸钢为基材的石油化工装置，通过选用适当的钢材来提高装置的耐耐腐蚀。除材质方面的合理选用外，中国石油化工公司还能够在主要零部件方面进行了合理选用，能够在机械设备的重要零部件方面选用以抗腐蚀能力较强的材质为原料的零部件，在其次，零配件方面也能够退而求其次选用抗腐蚀较差的材质为原料的零部件，如此一来，不但机械设备的抗腐蚀能力获得了提高，而且公司自身的经营效益也获得了合理保证。

3.3 合理开展腐蚀监测

为了确保石化装置的安全运行，我们应该加强对其锈蚀状况的实时监测，并采取有效措施，以便及时发现并处理装置的锈蚀问题。同时，我们还应该根据不同的产品特性，加强检测力度，定期进行检查，以确保装置的正常运行。通过这些措施，我们不仅能够有效地防止装置的锈蚀，还能够延长装置的使用寿命，减少企业的成本投入，并且能够实现科学化的生产管理，为企业的长远发展创造良好的经济环境。通过引入先进的技术和管理模式，让石油和天然气行业能够更有效地应对当今全球经济的激烈竞争，为实现中华民族伟大复兴做出贡献。而近年来，经过有关领域对化学机械设备应用与检测的实践探讨，已产生了较为适合化学机械设备长期工作的检测计划，在原有检测方法基础上，以3 年为节点，有关公司可聘请专门检验人员，按照规范的检验方法，全面评价化学机械设备总体以及内部，形成较专业性的报表结论，并采取有针对的整顿管理。如面对部分化工设备，或面对化工机械的锈蚀问题，可以采取对重要部位实施检测，以取得保护的效果，而一般监测主要是防磨防爆措施和对金属材料质量的监督。或者通过对各种金属的全面监测，在现场采用无损检测方式，以获取所需资料，并设置专门的信息存档，以确保化工机械系统一直在相对健康的状况下正常工作。

3.4 建立健全风险防范和防腐措施制度

要想更有效地避免整个化工行业的生产设备发生锈蚀情况，就必须建立健全防腐的生产管理制度，在设备制造的过程中，就可以对设备进行定时的检测和维修，确保设备可以正常地运行；在设备平时的管理工作中，则必须做好对设备的保管和维护，以防止由于人为因素所造成的设备操作失误，而导致无谓的经济损失；而对于一些使用期限比较长的设备，则必须及时进行调换或更新，避免危害整个化学工业的正常生产；而对于有些已经退役的设备则要严格控制其型号，而不要让它使用在别的工业生产部门中。建立健全的防腐设施体系，也就是为了让化工的安全与稳定性都有所保证，但是也一定要有一个更加健全的管理体系和制度，这可以让工作人员更加注重自己的职责与义务，而且也可以提高职工的主动性，使员工更加认识到自身的职责所在，唯有如此，才能够化学工业的事业健康而不断地发展下去。

3.5 提高技术人员防腐蚀意识

当石化机械设备处于湿硫化氢状态中发生锈蚀情况时，如果第一时间识别此情况，并采取相应措施，则能够把锈蚀现象造成的损失减少在很小程度之内，防止锈蚀现象恶化。这就必须增强技术人员间接的能力，提升对石化机械设备的关注水平。基于此，技术人员对石化机械设备的有关信息加以收集，并进行有效分类，对实践经验加以整理，不断加强专业知识储备丰富专业知识，以增强企业能力，从而切实实现防患于未然。唯有坚持这种防患于未然的操作原则，能够确保石化机械设备防止锈蚀发生，产生锈蚀时也能够迅速高效地加以处理，以此为石化产品的保证。另外，石油化工公司也要建立有效的防腐蚀技术制度，对技术所进行和履行的作业任务加以确定，并对其规范执行，以便对科技人员的行为、作业方式加以有效限制，增强技术人员防腐蚀能力。

3.6 完善设备检修工作

石化装置遭受侵蚀会直接增加装置故障发生率，从而产生各种不良影响，其中由于装置故障导致的停工停产也会导致石化公司产生很大的损失，所以对石化装置实施定期维修保养是技术人员重点工作内容，可以准确了解石化装置在湿硫化氢废气环境中遭受的侵蚀程度，合理避免损失产生。首先，要搞好日常腐蚀问题排除工作，每日多次对石油化工装置进行巡视和维修，检测装置是否存在锈蚀隐患，同时要对每日巡检和维修数量做好记录和统计分析；其次，企业应强化对化学防腐技能的掌握和运用，石化公司应该定期组织科技人员开展最先进的化学防腐培训工作，并逐步加大技术培训力度，以此提高石化设备腐蚀保护的技术水平。

4 结语

综上所述，石化装置的腐蚀现象将会严重影响工业生产效果与安全性，并威胁石化生产技术人员的安全和公司效益。为了确保石化装置的安全运行，我们应该加强对其锈蚀状况的实时监测，并采取有效措施，以便及时发现并处理装置的锈蚀问题。同时，我们还应该根据不同的产品特性，加强检测力度，定期进行检查，以确保装置的正常运行。