石化企業(yè)設(shè)備常見(jiàn)腐蝕原因與防腐措施分析

馬筱童 劉彬

摘要：化工設(shè)備是所有機(jī)械設(shè)備中的特殊存在，因其在工作時(shí)過(guò)多接觸化工介質(zhì)，要求化工設(shè)備在設(shè)計(jì)和使用時(shí)必須具備耐高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕性等特點(diǎn)。因此在化工設(shè)備內(nèi)部以及與之相關(guān)聯(lián)的工藝操作、存積、選材、熱處理等各環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格把關(guān)，制定相關(guān)防腐蝕措施，保障化工設(shè)備的安全性和可靠性。本文筆者對(duì)石化企業(yè)設(shè)備常見(jiàn)腐蝕原因與防腐措施進(jìn)行了探討，希望對(duì)相關(guān)從業(yè)人員具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：石化企業(yè)；設(shè)備；腐蝕原因；防腐措施

前言

石化企業(yè)設(shè)備由于受到各種客觀因素的影響，并沒(méi)有充分考慮防腐蝕標(biāo)準(zhǔn)要求，使化工設(shè)備防腐措施存在著很大缺陷，因而使化工設(shè)備本身產(chǎn)生了安全隱患，因而要求結(jié)合化工設(shè)備的使用環(huán)境和自身材質(zhì)特點(diǎn)，分析其發(fā)生腐蝕的主要原因和腐蝕種類，有針對(duì)性的制定化工設(shè)備的防腐蝕措施，使防腐措施高效快速實(shí)施，保障化工設(shè)備的安全性能。

1.石化設(shè)備由于自身原因造成的腐蝕

（1）因?yàn)槿必?，在材料使用上以低代高。在石化設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的檢修中，由于供貨等原因，無(wú)法找到合適的材料，而又急需使用設(shè)備，就隨意地選擇材料湊合應(yīng)付，最終導(dǎo)致事故發(fā)生。

（2）為了保險(xiǎn)，在材料使用上以高代低。由于在工程設(shè)計(jì)當(dāng)中認(rèn)為通過(guò)高等級(jí)的材料來(lái)替代低等級(jí)材料，就可以提升設(shè)備的耐腐蝕性，使得其強(qiáng)度也相對(duì)的提升，但是實(shí)際上并非如此，在某一些條件下，以高代低，反而會(huì)加快設(shè)備的失效。

（3）材料管理不當(dāng)，出現(xiàn)錯(cuò)用誤用情況。在制作設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，因?yàn)樵O(shè)備的多種多樣，如果材料不能合理管理，就很容易出現(xiàn)材料混淆，等到投入使用后就容易發(fā)生事故。

（4）設(shè)備材料的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際的加工介質(zhì)之間存在一定的差距由于設(shè)備的材料設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法滿足實(shí)際的加工介質(zhì)的變化需求，這樣也容易導(dǎo)致設(shè)備失效。

（5）對(duì)于設(shè)備的焊接與現(xiàn)場(chǎng)檢修工藝控制不當(dāng)，或在石化企業(yè)設(shè)備的停車時(shí)，常常忽視施工工藝，并且施工工藝也不容易控制，導(dǎo)致在設(shè)備投入運(yùn)營(yíng)之后，設(shè)備卻出現(xiàn)了過(guò)早失效的現(xiàn)象。

（6）設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)。由于石化設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在不當(dāng)之處，導(dǎo)致剛度強(qiáng)度，應(yīng)力局部過(guò)于集中，甚至是出現(xiàn)了振動(dòng)現(xiàn)象，并且考慮到耐腐蝕性，也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)過(guò)早失效的現(xiàn)象。

2.石化設(shè)備防腐的有效措施

2.1合理的選擇材料

設(shè)備的腐蝕速度很大程度上取決于材料。材料的正確選擇首先要考慮到材料本身具有的抗腐蝕性能，對(duì)于抗腐蝕材料而言，包含了金屬與非金屬兩類。一般非金屬材料多用于黑色金屬的防腐。目前，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最多的金屬材料是普通的碳鋼，其主要的缺點(diǎn)是抗腐蝕性能偏低，必須進(jìn)行涂層防護(hù)，如此才能延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。另外，還可以使用鋁合金、合金鋼、玻璃鋼等新型的設(shè)備材料。對(duì)于耐腐蝕性金屬材料的選擇需要考慮到介質(zhì)的溫度、性質(zhì)與壓力，考慮到設(shè)備的結(jié)構(gòu)與類型，考慮到產(chǎn)品的具體要求，考慮到材料的來(lái)源與價(jià)格。

2.2通過(guò)表面涂層來(lái)進(jìn)行設(shè)備防腐

在石化設(shè)備的表面涂刷漆也可以達(dá)到防止腐蝕的目的，這也是最常見(jiàn)的一種措施。一般來(lái)說(shuō)，涂層防護(hù)不會(huì)改變?cè)O(shè)備的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)，只是在外部涂抹防護(hù)層，確保設(shè)備與周圍的介質(zhì)相互隔離，避免出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。目前，環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等是最常見(jiàn)的油料涂漆。通過(guò)表面涂層來(lái)進(jìn)行腐蝕的防護(hù)首先要了解需要涂漆對(duì)象的表面形狀、材質(zhì)、使用情況以及現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境等，并且能夠考慮到機(jī)械性能、漆膜的漆刷能力、漆膜的老化等多種因素進(jìn)行綜合性材料選擇。在表面涂層中，為設(shè)備做金屬覆蓋層也是一種方式。通過(guò)具有良好耐腐蝕性能的金屬涂刷在設(shè)備結(jié)構(gòu)的表面上，在這一層材料的覆蓋時(shí)一般都是通過(guò)點(diǎn)焊襯里、帶狀襯里焊接或者是塞焊，也就是將覆蓋金屬切長(zhǎng)方形焊接到母材之上，主要是通過(guò)壓延、爆炸復(fù)合、堆焊等。對(duì)于母材的選擇上，使用電位比底的金屬進(jìn)行表面覆蓋，將其作為犧牲陽(yáng)極，也能夠滿足防腐要求。

2.3做好設(shè)備結(jié)構(gòu)防腐優(yōu)化

在設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)該考慮到逐漸過(guò)渡、厚度等原則，盡可能保持較低的熱應(yīng)力以及局部應(yīng)力，避免高應(yīng)力區(qū)的存在。對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還需要確保在使用過(guò)程中設(shè)備腐蝕介質(zhì)停滯的減少、避免熱負(fù)荷分配不均勻、積存腐蝕產(chǎn)物等情況的出現(xiàn)。

2.4通過(guò)環(huán)境的處理來(lái)降低腐蝕

一般來(lái)說(shuō)，都是在金屬表面上適當(dāng)?shù)靥砑泳徫g劑制作成為保護(hù)膜，這樣就可以對(duì)金屬的腐蝕速度加以抑制，達(dá)到防腐蝕的目的。比如將亞硝酸鹽、鉻酸鹽等加入，都可以在金屬的表面形成氧化膜，鋅鹽、磷酸鹽、聚合磷酸鹽等加入，可以讓金屬的表面形成沉淀，這樣也可以形成保護(hù)膜。胺類表面活性劑的加入可以在金屬表面上通過(guò)吸附作用形成保護(hù)膜。在部分工藝煉制的過(guò)程中，為了避免腐蝕性的酸性氣體的產(chǎn)生，就可以前置脫鹽、脫氣裝置等。脫除溶解在水中的氧為防止中吐水所引起的碳鋼腐蝕。在氯化物、硫化氫以及二氧化碳等介質(zhì)的輸送中，前置脫水裝置，將水分去除可以避免室內(nèi)大氣的腐蝕，這樣也可以讓金屬表面長(zhǎng)時(shí)間地保持在露點(diǎn)以上。此外，也可以將裝置內(nèi)部的腐蝕程度和水分控制在指標(biāo)要求之下。

2.5使用緩蝕劑防腐

緩蝕劑的使用是防范化工設(shè)備化學(xué)腐蝕的一種有效方式。 緩蝕劑實(shí)際是一種能夠在低濃度下抑制金屬腐蝕速度的物質(zhì)，緩蝕劑的使用可以有效減慢金屬被腐蝕的速度。因?yàn)榫徫g劑成本較低，使用簡(jiǎn)單，因此這種方式被廣泛使用在化工設(shè)備防腐方案中。 緩蝕劑的主要作用原理是，在介質(zhì)中加入緩蝕劑，會(huì)在電極表面形成一層鈍化膜或吸附膜， 將電化學(xué)腐蝕的電極極化程度速率提高，有效降低了腐蝕電流對(duì)化工設(shè)備的腐蝕速度，在具體使用中，需要根據(jù)要保護(hù)的金屬種類、特點(diǎn)以及腐蝕介質(zhì)對(duì)緩蝕劑進(jìn)行選擇，而且緩蝕劑添加量的控制對(duì)緩解電化學(xué)腐蝕也有重要作用。

3.結(jié)語(yǔ)

考慮到石化企業(yè)本身的連續(xù)作業(yè)、易燃易爆、有毒有害等特點(diǎn)，并且裝置也逐漸朝著大型化的方向發(fā)展。因此，由于設(shè)備操作過(guò)于苛刻，事故發(fā)生率大幅度提升中，腐蝕所造成的設(shè)備失效占據(jù)了較大的一部分。所以，做好石化企業(yè)設(shè)備的防護(hù)技術(shù)與安全生產(chǎn)就成為石化企業(yè)永恒的主題。

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