石油化工設(shè)備常見腐蝕原因及防腐措施應(yīng)用研究

李文祥

摘要：石油化工設(shè)備是石油提煉過程中的主要設(shè)備，它容易受到腐蝕，這不僅降低了石油化工設(shè)備的使用壽命，也對(duì)化工產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生了影響，甚至威脅石油化工企業(yè)人員的生命安全，因此需要盡可能降低石油化工設(shè)備的腐蝕現(xiàn)象。文章對(duì)石油化工設(shè)備防腐的意義進(jìn)行了分析，研究了石油化工設(shè)備常見的腐蝕類型和原因，并提出了相應(yīng)的防腐措施。

關(guān)鍵詞：石油化工設(shè)備；腐蝕原因；防腐措施；石油提煉；化工產(chǎn)品 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TE986 文章編號(hào)：1009-2374（2017）08-0212-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.08.104

腐蝕現(xiàn)象一直困擾著石油化工企業(yè)，一旦石油化工設(shè)備存在腐蝕現(xiàn)象，必然會(huì)對(duì)它的功能、使用周期造成嚴(yán)重的影響，甚至?xí)l(fā)安全事故。石油化工設(shè)備的腐蝕現(xiàn)象是工業(yè)發(fā)展的難題，要想對(duì)其進(jìn)行解決，必須深究其原因，從根本上進(jìn)行控制。防腐措施的提出需要相關(guān)石油化工企業(yè)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、研發(fā)技術(shù)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，盡可能地降低石油化工設(shè)備的危險(xiǎn)系數(shù)。

1 石油化工設(shè)備防腐的意義

腐蝕的發(fā)生是在特定的條件下進(jìn)行的，它需要一定的介質(zhì)，會(huì)使得設(shè)備的形狀、大小、性質(zhì)和功能發(fā)生變化，從而影響化工設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。腐蝕的本質(zhì)是一種破壞，尤其發(fā)生在石油化工企業(yè)。腐蝕的發(fā)生不僅影響了化工設(shè)備的使用周期，還將阻礙生產(chǎn)活動(dòng)的正常進(jìn)行。如果腐蝕發(fā)生在管道，將會(huì)發(fā)生泄漏現(xiàn)象，這一方面造成了資源的浪費(fèi)；另一方面也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，嚴(yán)重影響石油化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。此外，在石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，還會(huì)引發(fā)一些災(zāi)難性事件，嚴(yán)重危害著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。根據(jù)調(diào)查顯示，我國(guó)石油化工企業(yè)出現(xiàn)的最為嚴(yán)重的事故為爆炸事故，由腐蝕引起的爆炸占據(jù)著較大的比例。在這種情況下，政府部門和石油化工企業(yè)都應(yīng)該采取積極的措施，掌握石油化工設(shè)備腐蝕的原理和規(guī)律，逐步優(yōu)化材料結(jié)構(gòu)，并提出相應(yīng)的防腐措施，以使石油化工企業(yè)長(zhǎng)期保持良性發(fā)展。

2 石油化工設(shè)備常見的腐蝕類型

石油化工設(shè)備是石油化工企業(yè)的主要生產(chǎn)力，它長(zhǎng)期在惡劣環(huán)境下作業(yè)，很容易受到外界因素的影響。在生產(chǎn)過程中，石油化工設(shè)備很容易受到化學(xué)溶液的侵蝕，從而影響石油化工設(shè)備的功能，不利于石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)。石油化工設(shè)備的腐蝕現(xiàn)象并非是單一的，它具有不同的類型和機(jī)理。從腐蝕發(fā)生的類型來說，它可以分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，前者主要是與化學(xué)物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)，后者主要是與電解質(zhì)溶液產(chǎn)生了電荷交換。這兩種腐蝕現(xiàn)象具有本質(zhì)的區(qū)別，且有其各自的特點(diǎn)，化學(xué)腐蝕不會(huì)有電流的產(chǎn)生，而電化學(xué)腐蝕則會(huì)產(chǎn)生電流。此外，還有另外一種分類方式，是根據(jù)其部位的不同進(jìn)行的分類，將石油化工設(shè)備腐蝕分為全面腐蝕和局部腐蝕。顧名思義，全面腐蝕即是整個(gè)設(shè)備的表面都參與了腐蝕，由于石油化工設(shè)備主要由金屬組成，當(dāng)發(fā)生了全面腐蝕后，會(huì)造成管壁變薄的現(xiàn)象，如果在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中施加壓力，可能會(huì)發(fā)生管道爆破的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)引發(fā)爆炸事故。而對(duì)于局部腐蝕來說，僅僅是某一部位與腐蝕介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，它具有腐蝕速度快的特點(diǎn)，其危害性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于全面腐蝕。由于腐蝕的危害較大，防腐措施顯得尤為重要。

3 石油化工設(shè)備常見的腐蝕原因

3.1 石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的化學(xué)反應(yīng)

在石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，需要根據(jù)企業(yè)的目標(biāo)和工藝要求加入一定量的化學(xué)試劑，其中具有腐蝕特性的試劑占有很大的比重。與此同時(shí)，在生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)原料本身也會(huì)帶有一定的腐蝕性。在石油化工產(chǎn)品加工時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，并生成一定的中間產(chǎn)物，某些中間產(chǎn)物也含有腐蝕性成分。由于石油化工過程具有特殊性，某些腐蝕性成分會(huì)逸散到空氣中，這也會(huì)造成石油化工設(shè)備的腐蝕。與腐蝕性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，會(huì)改變石油化工設(shè)備的材料特性，也會(huì)進(jìn)一步影響它的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，當(dāng)石油化工設(shè)備發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，會(huì)改變金屬的表面特性，從而改變了石油化工設(shè)備的某些功能?；瘜W(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕是石油化工設(shè)備腐蝕中最為常見的兩種，它們是由金屬與腐蝕性介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后而產(chǎn)生的，無論是哪一種腐蝕現(xiàn)象，均會(huì)對(duì)石油化工生產(chǎn)產(chǎn)生消極的影響，因此石油化工企業(yè)應(yīng)該杜絕金屬與腐蝕性介質(zhì)的接觸。

3.2 石油化工設(shè)備的金屬性能存在缺陷

石油化工設(shè)備的金屬材料不同，其性能也存在差異。不同的金屬材料具有不同的抗腐蝕性，這與金屬自身的結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。從金屬的微觀結(jié)構(gòu)來看，晶粒的直徑與抗腐蝕特性成反比。一般來說，鑄鐵和不銹鋼是石油化工設(shè)備常用的金屬原料，但由于鑄鐵的晶粒較小，其抗腐蝕性能也優(yōu)于不銹鋼。另外，金屬材料的另一特性也與抗腐蝕性密切相關(guān)，即是金屬材料的粗糙程度，越粗糙的金屬材料，其抗腐蝕性也相對(duì)越差?，F(xiàn)階段，我國(guó)石油化工企業(yè)為了降低成本，通常采用晶粒直徑較大的金屬材料，從而導(dǎo)致抗腐蝕效果不佳。石油化工設(shè)備的金屬性能如果存在缺陷，將會(huì)直接影響石油化工生產(chǎn)過程，也使石油化工設(shè)備存在著嚴(yán)重的安全隱患。

3.3 石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)中氣、液流動(dòng)速度

通過研究調(diào)查表明，腐蝕氣體、液體的流動(dòng)速度也會(huì)造成石油化工設(shè)備的腐蝕。石油化工設(shè)備在運(yùn)行過程中，很容易與腐蝕性液體、氣體相接觸，從而造成腐蝕。腐蝕的程度與腐蝕性液體、氣體的流動(dòng)速度有關(guān)，流速越大，腐蝕現(xiàn)象越嚴(yán)重，腐蝕的程度越深，反之，如果在靜止的腐蝕性氣體環(huán)境中，它的腐蝕速度相對(duì)緩慢。針對(duì)這一現(xiàn)象，石油化工企業(yè)可以控制生產(chǎn)過程中氣體、液體流動(dòng)的速度，從而達(dá)到抗腐蝕的效果。

3.4 石油化工設(shè)備自身的原因

石油化工設(shè)備自身的因素也會(huì)造成不同程度的腐蝕，它主要包括以下三種類型：第一，材料方面的問題。如果石油化工設(shè)備的材料選用不當(dāng)，將會(huì)額外增加維修費(fèi)用。在材料選用方面，通常包括兩個(gè)誤區(qū)：以低價(jià)的材料代替高價(jià)的材料，價(jià)格越高的材料抗腐蝕性越高。這兩種觀點(diǎn)均會(huì)提高材料腐蝕的幾率，嚴(yán)重?fù)p害著石油化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。另外，石油化工企業(yè)的生產(chǎn)原料較多，如果管理不當(dāng)，會(huì)造成原材料之間的交叉，從而產(chǎn)生一定的腐蝕；第二，石油化工設(shè)備的設(shè)計(jì)不合理，石油化工設(shè)備的設(shè)計(jì)直接決定著它的結(jié)構(gòu)，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，其各項(xiàng)指標(biāo)也會(huì)存在一定的缺陷，從而嚴(yán)重影響石油化工設(shè)備的性能，產(chǎn)生不同程度的腐蝕；第三，石油化工設(shè)備的加工處理存在問題。在實(shí)際操作過程中，設(shè)計(jì)與加工往往存在著偏差。對(duì)于一些特殊的操作如焊接，其過程存在著許多不確定因素，也是腐蝕容易發(fā)生的部位。

4 石油化工設(shè)備的防腐措施

4.1 選擇適當(dāng)?shù)慕饘俨牧?/p>

石油化工設(shè)備的金屬材料的合理選擇是防腐的重要措施，也是可行性較高的一種方式。由于石油化工設(shè)備的工作環(huán)境特殊，在生產(chǎn)過程中要想解決腐蝕問題，需要結(jié)合實(shí)際環(huán)境，優(yōu)先選擇抗腐蝕性最高的原材料。與此同時(shí)，應(yīng)該充分了解石油化工設(shè)備的工作環(huán)境，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)資料對(duì)石油化工設(shè)備的性能進(jìn)行評(píng)估，從而確定最優(yōu)化的防腐蝕措施。石油化工設(shè)備的材質(zhì)，除了抗腐蝕性強(qiáng)以外，還需要控制成本，以使石油化工企業(yè)的利益最大化。

4.2 提高石油化工設(shè)備的防腐蝕結(jié)構(gòu)

對(duì)于石油化工設(shè)備來說，表面腐蝕是最常見的現(xiàn)象，腐蝕通常由表面開始，逐漸深入。提高石油化工設(shè)備的防腐蝕結(jié)構(gòu)，能夠優(yōu)化金屬材料的表面特性，從而降低設(shè)備的腐蝕度。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，需要充分考慮各種影響因素：第一，應(yīng)該保證材料的質(zhì)地均勻，以提高設(shè)備的抗腐蝕性；第二，為了使防腐措施達(dá)到最優(yōu)化，應(yīng)該設(shè)定特定的環(huán)境，從而保證抗腐蝕的效果。在對(duì)石油化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該遵循一定的原則：金屬表面平滑、質(zhì)地均勻，盡可能減少間隙，注重材料的選擇等。

4.3 提高相關(guān)人員的防腐意識(shí)

要想改變石油化工設(shè)備的易腐蝕現(xiàn)狀，需要提高石油化工企業(yè)相關(guān)人員的專業(yè)意識(shí)，將防腐融入到公司的發(fā)展理念中。不管是工作人員還是管理人員，都應(yīng)該高度重視防腐問題。對(duì)于石油化工企業(yè)的工人來說，在生產(chǎn)過程中應(yīng)該嚴(yán)格遵守規(guī)定，以維持工序。而石油化工企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)層需要加強(qiáng)對(duì)工人的防腐意識(shí)培訓(xùn)，將防腐工作滲透到每一道工序中。此外，應(yīng)該加強(qiáng)制度管理，不斷規(guī)范企業(yè)員工，從而加強(qiáng)防腐工作的效果，提高石油化工設(shè)備的質(zhì)量、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

4.4 充分運(yùn)用防腐蝕涂料

石油化工設(shè)備腐蝕發(fā)生的主要原因是設(shè)備與腐蝕介質(zhì)相接觸，而通過運(yùn)用防腐蝕涂料，可以極大程度地控制腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。防腐蝕涂料的主要原理是對(duì)石油化工設(shè)備的表面起到保護(hù)作用，從而屏蔽外界腐蝕介質(zhì)，進(jìn)而達(dá)到了一定的預(yù)期效果。在利用防腐蝕涂料過程中，應(yīng)該選擇適當(dāng)?shù)耐苛?，涂料不?yīng)該與設(shè)備材料發(fā)生反應(yīng)，且性質(zhì)應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定，不易與防腐介質(zhì)作用。運(yùn)用防腐蝕涂料是一種相對(duì)安全的防腐蝕途徑，它主要通過屏蔽、緩解、保護(hù)發(fā)揮作用。

4.5 不斷研發(fā)新技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，石油化工企業(yè)應(yīng)該不斷研發(fā)新技術(shù)，從根本上解決石油化工設(shè)備的腐蝕問題?，F(xiàn)階段，常用的防腐新技術(shù)主要有輕探針法、電阻法等，均取得了一定的效果。在對(duì)新技術(shù)進(jìn)行探究時(shí)，應(yīng)該不斷關(guān)注石油化工設(shè)備的腐蝕情況，從而更好地為研發(fā)新技術(shù)提供科學(xué)的依據(jù)。在對(duì)石油化工設(shè)備進(jìn)行防腐的過程中，應(yīng)該結(jié)合防腐的注意事項(xiàng)和原則，從而提高防腐蝕的效果，促進(jìn)石油化工企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

腐蝕制約著石油化工生產(chǎn)，使石油化工設(shè)備存在著安全隱患。腐蝕是一種常有的現(xiàn)象，可以采取一定的方法對(duì)其進(jìn)行避免。在防腐過程中，應(yīng)該針對(duì)石油化工設(shè)備存在的問題對(duì)癥下藥，保證防腐措施的高效性。隨著工業(yè)的發(fā)展，石油化工產(chǎn)品也被應(yīng)用于各行各業(yè)，要想實(shí)現(xiàn)它的長(zhǎng)期發(fā)展，必須高度重視石油化工設(shè)備的腐蝕問題。本文主要從技術(shù)層面提出了一系列解決措施，并要求相關(guān)企業(yè)加強(qiáng)維護(hù)，從而延長(zhǎng)石油化工設(shè)備的使用周期，使其處于安全、高效、穩(wěn)定的狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1] 譚華新，胡忠艷.論述石油化工設(shè)備防腐的有效措施

[J].中國(guó)化工貿(mào)易，2015，（9）.

（責(zé)任編輯：秦遜玉）