對(duì)我國(guó)石油化工機(jī)械設(shè)備腐蝕因素的分析

安 博 紀(jì) 偉馬憲坤

（1.中石油天然氣股份有限公司撫順石化分公司石油二廠，遼寧 撫順113004；2.中石油天然氣股份有限公司撫順石化分公司乙烯化工廠，遼寧 撫順113004）

0 引言

機(jī)械設(shè)備的腐蝕是指設(shè)備與接觸介質(zhì)在化學(xué)或電化學(xué)的作用下產(chǎn)生形狀或尺寸的變化，從而導(dǎo)致設(shè)備遭受到破壞的一種現(xiàn)象，是石油化工生產(chǎn)過(guò)程中最常見(jiàn)的一種現(xiàn)象。設(shè)備的腐蝕使得工業(yè)生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行，因?yàn)楦g會(huì)大大所見(jiàn)設(shè)備的使用壽命，嚴(yán)重的還有可能造成設(shè)備爆炸現(xiàn)象，帶來(lái)能源的浪費(fèi)、環(huán)境的污染以及人員傷亡。希望能夠引起有關(guān)工作人員的重視，通過(guò)分析造成設(shè)備腐蝕的因素來(lái)提出提高機(jī)械防腐蝕能力的措施，促進(jìn)石油企業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。

1 石油化工機(jī)械設(shè)備常見(jiàn)的腐蝕類型

1.1 石油化工機(jī)械設(shè)備的均勻腐蝕類型

基本上所有的石油化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕都是均勻腐蝕，也就是在機(jī)械的表面出現(xiàn)整體腐蝕現(xiàn)象。一般這類腐蝕不會(huì)造成石油企業(yè)的重大損失，只是輕微影響機(jī)械設(shè)備的外表色澤。用單位時(shí)間內(nèi)金屬部件的腐蝕深度或壁厚減薄量，也就是腐蝕速率，來(lái)作為衡量均勻腐蝕程度的標(biāo)準(zhǔn)[1]。均勻腐蝕是均勻地發(fā)生在金屬的整個(gè)表面，其危險(xiǎn)性最小，大多數(shù)化學(xué)腐蝕均屬于均勻腐蝕類型。石油企業(yè)日常生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)腐蝕余量來(lái)確保機(jī)械設(shè)備的使用壽命。

1.2 石油化工機(jī)械設(shè)備的局部腐蝕類型

局部腐蝕又稱之為非均勻腐蝕，是發(fā)生在機(jī)械設(shè)備金屬部件的某以特定區(qū)域的腐蝕現(xiàn)象。在對(duì)石油化工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行分類時(shí)，將均勻腐蝕之外的全部歸為局部腐蝕類。顯然，非均勻腐蝕只是單獨(dú)發(fā)生于石油化工機(jī)械設(shè)備的某些區(qū)域。盡管局部腐蝕不會(huì)造成石油企業(yè)機(jī)械設(shè)備的大量損壞，但是相比于均與設(shè)備，其帶來(lái)的腐蝕威脅不容忽視。局部腐蝕不易預(yù)防控制和監(jiān)測(cè)，因此大多數(shù)企業(yè)容易忽視局部企業(yè)帶來(lái)小破壞事故，致使局部腐蝕程度加深，直到腐蝕到一發(fā)不可收拾時(shí)，設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)將會(huì)受到影響，此時(shí)設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)受到瞬間破壞，面對(duì)這一意想不到的結(jié)局，石油企業(yè)相關(guān)人員措手不及。局部腐蝕在無(wú)形中使得金屬部件受到破壞，據(jù)俄國(guó)造成重大事故。

2 影響石油化工機(jī)械設(shè)備腐蝕的內(nèi)在因素

2.1 設(shè)備本身出現(xiàn)問(wèn)題

石油化工機(jī)械設(shè)備的構(gòu)造材質(zhì)將影響其抗腐蝕能力。一般金屬結(jié)構(gòu)密致相比于結(jié)構(gòu)粗糙的更耐腐蝕。如果處在相同環(huán)境下，鋼材質(zhì)的石油化工機(jī)械設(shè)備會(huì)比鐵制的腐蝕速度慢。如果石油化工機(jī)械設(shè)備上突起的零件受到腐蝕,那么設(shè)備結(jié)構(gòu)的銜接處也一定會(huì)受到腐蝕。比如設(shè)備的死角處、開(kāi)口以及縫隙中的金屬腐蝕速度會(huì)比其他部位腐蝕速度快。此外，石油化工機(jī)械設(shè)備的表面越光滑的，其在氧化膜的保護(hù)下腐蝕的越慢，反之，越粗糙腐蝕得越快。石油化工機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其出現(xiàn)缺陷的概率也就更大，那么其腐蝕速度就會(huì)越快[2]。

2.2 金屬的防腐能力差

石油化工機(jī)械是由大量機(jī)械構(gòu)件所構(gòu)成的，然而金屬的防腐能力與機(jī)械設(shè)備內(nèi)部晶粒的粗細(xì)程度成反比。也就是說(shuō)，機(jī)械設(shè)備的晶粒密度越大，其防腐能力就越差。就目前而言，我國(guó)現(xiàn)代化石油化工機(jī)械設(shè)備均是采用由粗晶粒構(gòu)成的金屬作為部件，導(dǎo)致其防腐能力極差，直接導(dǎo)致設(shè)備遭受到腐蝕。石油化工機(jī)械設(shè)備相比于不銹鋼機(jī)械設(shè)備，其更容易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。

2.3 發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反映因素

石油化工企業(yè)一般采用具有腐蝕性的化學(xué)原料進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，而機(jī)械設(shè)備的金屬部件容易與這些化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，生成的金屬氧化物使得金屬表面受到損壞。一般在高溫干燥的環(huán)境下能與機(jī)械設(shè)備的金屬部件直接發(fā)生反應(yīng)。而電化學(xué)腐蝕是發(fā)生在潮濕環(huán)境中的一種氧化還原反應(yīng)，石油化工機(jī)械設(shè)備的金屬部件遇到電解質(zhì)溶液時(shí)容易發(fā)生電極反應(yīng)，使得設(shè)備遭受到腐蝕[3]。

2.4 溶液因素

石油化工機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行時(shí)必須與不同溶液、不同介質(zhì)相互接觸，然而這些溶液一般對(duì)設(shè)備具有一定的腐蝕作用。如果石油化工機(jī)械設(shè)備的金屬部件防腐性能差，則就容易被溶液腐蝕。

2.5 石油化工機(jī)械設(shè)備的零件表面粗糙程度不夠

大多數(shù)石油化工機(jī)械設(shè)備都會(huì)在零件位置被腐蝕，零件的腐蝕將導(dǎo)致整個(gè)機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量以及性能受到威脅。機(jī)械零件表面的粗糙程度與腐蝕效果有緊密聯(lián)系。一般，機(jī)械零件的腐蝕程度隨著零件表面的粗糙度的增大而減小。

3 影響石油化工機(jī)械設(shè)備腐蝕的外在因素

3.1 生產(chǎn)環(huán)境造成腐蝕

石油化工生產(chǎn)過(guò)程中，所存在的環(huán)境一般含有腐蝕性介質(zhì)，如果石油化工機(jī)械設(shè)備經(jīng)常暴露于空氣中，那么其腐蝕速度就會(huì)加快[4]?；瘜W(xué)生產(chǎn)過(guò)程中必須的酸堿鹽原材料也會(huì)造成設(shè)備的腐蝕。此外介質(zhì)的種類以及含氧量也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備受到腐蝕。在化工生產(chǎn)過(guò)程中，隨著介質(zhì)溫度的逐漸升高，設(shè)備的腐蝕速度也會(huì)加快。主要是因?yàn)闇囟壬?，使得接觸的面積擴(kuò)大，進(jìn)而加快腐蝕速度。另外，設(shè)備腐蝕的速度還會(huì)隨著介質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度的增快而增快。介質(zhì)的不斷流動(dòng)會(huì)破壞設(shè)備表面的保護(hù)膜，并對(duì)設(shè)備產(chǎn)生沖擊磨損,最終造成腐蝕。

3.2 腐蝕性液體或氣體因素

由于受到石油化工企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的影響，使得石油化工機(jī)械設(shè)備無(wú)法避免的會(huì)受到腐蝕性氣體或液體的危害[5]。酸堿鹽等腐蝕性物質(zhì)均會(huì)對(duì)設(shè)備造成傷害。一般，如果這類強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)長(zhǎng)期殘留在石油化工機(jī)械設(shè)備的某些關(guān)鍵部位或者是只殘留在設(shè)備表面，必將造成機(jī)械設(shè)備的腐蝕，嚴(yán)重時(shí)還有可能導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)質(zhì)量以及性能上的問(wèn)題。

3.3 液體或氣體的流動(dòng)速度因素

對(duì)某些化學(xué)物質(zhì)的腐蝕狀況進(jìn)行研究得出，設(shè)備的腐蝕程度與腐蝕性氣體或液體的流動(dòng)速度有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，腐蝕液體或是腐蝕氣體的流動(dòng)速度越快，其對(duì)機(jī)械設(shè)備的腐蝕程度就越高，而出于靜止?fàn)顟B(tài)下的氣體或液體對(duì)機(jī)械設(shè)備的腐蝕程度最小[6]。石油化工機(jī)械設(shè)備如果被腐蝕程度越大，則當(dāng)設(shè)備運(yùn)作一定時(shí)間后，極有可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備失效或者報(bào)廢。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，石油化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕將嚴(yán)重影響生產(chǎn)的質(zhì)量以及安全問(wèn)題。設(shè)備的腐蝕有可能導(dǎo)致石油化工機(jī)械的報(bào)廢，使得石油化工企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在日常生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)加大對(duì)石油化工機(jī)械設(shè)備的防腐工作，確保設(shè)備具有極強(qiáng)的防腐蝕能力。通過(guò)做好防腐蝕工作，以確保能最大限度的延長(zhǎng)石油化工機(jī)械設(shè)備的使用壽命，保證化工生產(chǎn)的安全可靠性，進(jìn)而大幅度提升石油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)石油企業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。

［1］李玉慶，徐敏強(qiáng)，夏飛華.提高化工機(jī)械防腐能力的有效路徑[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012，10(12):13-14.

［2］張海國(guó)，武云甫,夏強(qiáng).化工設(shè)備換熱器的常見(jiàn)腐蝕與防腐[J].裝備制造技術(shù)，2013，9(5):63.

［3］胡世華，楊永昌，劉春榮.淺談化工機(jī)械設(shè)備的防腐設(shè)計(jì)及措施[J].裝備制造技術(shù)，2013，15(5):24.

［4］李大明，時(shí)璟麗，宋偉華.關(guān)于化工機(jī)械防腐能力的探討[J].黑龍江科技信息，2011，5(18):34.

［5］王運(yùn)成，張亞娟，王爍星.淺析化工機(jī)械設(shè)備的管理與維修[J].化學(xué)工程與裝備，2012，2(17):6-7.

［6］穆曉艷，夏飛華，戴樹(shù)和.石油化工設(shè)備預(yù)測(cè)性維修規(guī)劃技術(shù)[J].煉油設(shè)計(jì)，2013，9(8):14.