順丁橡膠裝置設(shè)備腐蝕原因分析及防腐蝕措施

劉瀟 李澍強 朱效利(四川石化公司生產(chǎn)六部,四川 彭州 611930)

1 順丁橡膠裝置腐蝕狀況分析

基于石油產(chǎn)業(yè)所使用的順丁橡膠裝置產(chǎn)品一旦發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，就會造成生產(chǎn)停工的現(xiàn)象，持續(xù)作業(yè)會導(dǎo)致管線崩裂、污染物泄漏等事故，嚴(yán)重影響聯(lián)合生產(chǎn)的正常進行，甚至?xí)斐芍卮蟮陌踩鹿省?/p>

中國石油公司某分公司從2010年正式投入生產(chǎn)，2012年開始出現(xiàn)裝置泄漏事件，經(jīng)檢查主要原因集中在凝聚單元回收裝置系統(tǒng)的腐蝕方面；在2013年，順丁橡膠裝置的腐蝕所導(dǎo)致的問題日益突出，在設(shè)備方面的表現(xiàn)為：出口閥體腐蝕泄漏、管線腐蝕泄漏、葉輪腐蝕脫落、回收容器罐出現(xiàn)腐蝕性裂縫等問題。以上腐蝕性問題中，有的出現(xiàn)一次后經(jīng)過補救措施在較長一段時間內(nèi)運行較為平穩(wěn)，但還有一些腐蝕性問題經(jīng)過修復(fù)之后依然頻頻出現(xiàn)腐蝕事故，較為嚴(yán)重的如回收溶劑水冷器。

2 順丁橡膠裝置發(fā)生腐蝕的原因分析

在進行腐蝕性問題預(yù)防之前，首先要搞清楚順丁橡膠裝置發(fā)生腐蝕問題的原因。

順丁橡膠是我國目前生產(chǎn)規(guī)模最大的人工橡膠產(chǎn)業(yè)，順丁橡膠產(chǎn)品的應(yīng)用很廣泛，尤其是在石油化工產(chǎn)業(yè)中，由于其具有較好的抗磨性、抗壓性特點，所以很多適合很多裝置的生產(chǎn)；在順丁橡膠的生產(chǎn)過程中，人工合成材料想要實現(xiàn)高強度的特點，需要利用催化劑進行合成。其中三氟化硼乙醚絡(luò)化合物就是主要的催化劑之一。

催化劑的特性是，本身不發(fā)生反應(yīng)，不會造成能量和質(zhì)量損失。但作為一種化學(xué)反應(yīng)中介物質(zhì)，它可以加速所需要的目的反應(yīng)速度和效果，因此在工業(yè)化化學(xué)生產(chǎn)中存在一種催化劑回收工藝。由于催化劑不參與反應(yīng)，那么在回收不徹底的情況下，催化劑就會殘留在順丁橡膠生產(chǎn)的膠液中，并隨著膠液的轉(zhuǎn)移進入存儲罐；隨之進行“閃蒸”工藝，即在液體飽和狀態(tài)下迅速降低壓力，這一過程中會有大量的丁二烯和殘余三氟化硼乙醚絡(luò)化合物析出。

氣體物質(zhì)析出之后經(jīng)過回收可以繼續(xù)使用，但殘留出來的丁二烯和三氟化硼乙醚絡(luò)化合物等物質(zhì)就會與凝結(jié)出來的水分子結(jié)合，然后形成氫氟酸和硼酸等物質(zhì)。在酸性物質(zhì)的作用下，就會導(dǎo)致順丁橡膠裝置的腐蝕性出現(xiàn)。

從化學(xué)性質(zhì)角度分析，氫氟酸主要的腐蝕對象是金屬類物質(zhì)，它本身就是化學(xué)工藝中常用的電解質(zhì)溶液。金屬元素的化學(xué)性質(zhì)非?；钴S，遇到氫氟酸就會變成“電池”，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，腐蝕現(xiàn)象自然就無法避免。

3 順丁橡膠裝置防腐措施策略

鑒于順丁橡膠的優(yōu)質(zhì)特性，國內(nèi)外都在大量生產(chǎn)和應(yīng)用，所以在生產(chǎn)方面的工藝技術(shù)也比較成熟。但是，相對于順丁橡膠自身容易產(chǎn)生腐蝕性的特點，目前還沒有特別優(yōu)質(zhì)的解決方法，尤其是在石油工業(yè)中對生產(chǎn)管線的腐蝕現(xiàn)象。要徹底解決這一問題，可以通過化學(xué)方式和新材料管材的方式。

3.1 化學(xué)工藝方面

首先，由于順丁橡膠裝置中產(chǎn)生酸性物質(zhì)的主要是三氟化硼乙醚絡(luò)化合物所形成的硼酸，最簡單的方式是，通過減少三氟化硼乙醚絡(luò)化合物的應(yīng)用來減少硼酸的生成量，或者改變現(xiàn)有的催化劑體系，采用新的催化劑產(chǎn)品來代替三氟化硼乙醚絡(luò)化合物產(chǎn)品。同時，也可以通過降低酸性催化劑的含量來降低酸性轉(zhuǎn)換率。

其次，通過中和反應(yīng)來減少酸性腐蝕。酸與堿的中和作用屬于化學(xué)手段，在順丁橡膠裝置中加入堿化系統(tǒng)，通過堿液的作用實現(xiàn)酸堿中和；應(yīng)該說這種方法在理論上是非?？尚械?，但是在工業(yè)化的操作中還存在一些問題，主要是由于丁二烯等物質(zhì)不能夠溶于水且存在較多，形成獨特的“油包水”現(xiàn)象，中和效果并不理想。為此，堿洗一般會進行多次，并配合水洗來進行。

3.2 物理工藝方面

除了化學(xué)手段之外，物理手段同樣可以實現(xiàn)防腐蝕的措施，這主要從作用于設(shè)備管線的角度進行防范。結(jié)合發(fā)生腐蝕的現(xiàn)狀，一般設(shè)備的管線都是金屬材料制造的，例如不銹鋼材。可以通過更換防腐蝕性的特地樹脂材料或者高分子材料來代替原有設(shè)備管線。這種方法的優(yōu)點在于更換方便，施工速度更快，同時在維護工藝上更加簡單。但是，物理方法本質(zhì)上還是一種“治標(biāo)不治本”的消極方式，同時全部更換設(shè)備管材也會造成很高的成本，對企業(yè)的生產(chǎn)運營是一種壓力。

物理手段的采用原則是在特殊的部位進行修改，尤其是在一些動態(tài)性較強的部分。

綜上所述，作者認(rèn)為采取物理和化學(xué)方法相結(jié)合的方式，可以完美地解決腐蝕性問題。

4 結(jié)語

在化工產(chǎn)業(yè)中各類裝置的腐蝕是不可避免的，但可以通過相對應(yīng)地措施來進行預(yù)防。順丁橡膠裝置的防腐蝕性研究目前還不成熟，需要從工藝和設(shè)備兩方面進行改造，這樣才能夠從根本上消除腐蝕性的影響。

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