石化機械設(shè)備腐蝕原因和應(yīng)對措施的探討

郭俊芳

（大慶石油化工機械廠，黑龍江 大慶 163021）

隨著石油化工的快速發(fā)展，我國石油化工機械設(shè)備由于各種歷史因素的綜合影響，目前也面臨著各種非常嚴(yán)峻的腐蝕類問題。通常若這一類石化設(shè)備腐蝕的程度非常低的情況下，也僅僅是對石化機械設(shè)備的外觀產(chǎn)生一些影響而已；但因為其他多種原因，石化機械設(shè)備腐蝕的程度比較嚴(yán)重，對機械設(shè)備自身運行能夠造成嚴(yán)重影響，甚至能夠由于石化設(shè)備性能的損害導(dǎo)致安全問題的產(chǎn)生。總之，為更好地確保石化機械設(shè)備的使用，必須對設(shè)備腐蝕性問題高度重視。本文對這類石化設(shè)備的各類腐蝕問題進行了深入的探討和研究，根據(jù)研究的相關(guān)結(jié)果，尋求各類相應(yīng)避免設(shè)備腐蝕的措施。

1 石化機械設(shè)備腐蝕的成因

石油化工機械設(shè)備在生產(chǎn)的使用過程中，通常都會因為各種因素的多方面影響出現(xiàn)不同程度的腐蝕。根據(jù)研究，這種石油化工機械設(shè)備的腐蝕是由內(nèi)、外部各類原因所引起的，本文就對此類問題進行描述。

1.1 石油化工機械設(shè)備內(nèi)部腐蝕成因

金屬的性能在不同的石化機械設(shè)備中也是不同的，所以其腐蝕程度也是各不相同的。另外一個原因就是，不同的金屬材質(zhì)所具有的性能也是不同的。這些不同類金屬材質(zhì)相互之間經(jīng)常會發(fā)生腐蝕，這樣就容易導(dǎo)致產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，有兩個方面是金屬材質(zhì)腐蝕的物理因素：即金屬晶粒尺寸和金屬表面粗糙度。根據(jù)多項金屬腐蝕試驗，以及金屬腐蝕的調(diào)查結(jié)果分析，這兩種金屬腐蝕的方法，對石化機械設(shè)備的腐蝕作用也是各不相同的。當(dāng)石化機械設(shè)備的金屬粒徑較大時，耐腐蝕性較好。對于石油化工機械設(shè)備的表面粗糙度，其金屬粗糙度易受所處環(huán)境酸堿度和環(huán)境濕度而產(chǎn)生影響，這樣就非常容易腐蝕石化機械設(shè)備的金屬表面。但是如果使用某些化學(xué)藥劑在石化機械設(shè)備的表面時，這樣就會形成一種氧化性的保護膜，這種保護膜對機械設(shè)備的金屬表面腐蝕會起到一種很好的保護。特別注意的是，如果在金屬表面涂抹化學(xué)藥劑來形成氧化膜的時候，就應(yīng)注意到機械設(shè)備的金屬表面接頭和凹槽等這些特殊部位。因為這些特殊位置很容易就與周圍的原電池，相互間產(chǎn)生電化學(xué)性腐蝕，這就會導(dǎo)致特別嚴(yán)重的金屬化學(xué)腐蝕。

1.2 石化機械設(shè)備外部腐蝕的成因

石油化工機械設(shè)備的外部腐蝕，可分為化學(xué)因素腐蝕和物理因素腐蝕。化學(xué)因素的腐蝕，是石化機械設(shè)備在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的。由于設(shè)備生產(chǎn)工藝的不完善，以及設(shè)備生產(chǎn)細(xì)節(jié)的某些個別原因，石油化工機械設(shè)備的金屬原料不完全純凈，引入了一些雜質(zhì)。如果雜質(zhì)含量較低，則石油化工機械設(shè)備的耐腐蝕性較好。如果由于質(zhì)量檢查的原因，在實際施工中使用了金屬雜質(zhì)較多的石油化工機械設(shè)備。同時，這種石油化工機械設(shè)備的耐腐蝕性相對較差，而周圍環(huán)境的耐腐蝕性相對較低。石化機械設(shè)備材料與金屬之間的化學(xué)反應(yīng)，在周圍環(huán)境溫度較高時，反應(yīng)十分強烈，這樣最終導(dǎo)致石化機械設(shè)備的金屬腐蝕性逐漸增強。同樣設(shè)備外部物理因素也是影響石化機械設(shè)備金屬腐蝕速率的一個關(guān)鍵因素。由于這些機械設(shè)備需要與石油等流動液體接觸，因此在接觸過程中，石油等液體的性質(zhì)或流速可以加速石油化工機械設(shè)備的腐蝕速率。也就是說，當(dāng)石油和其他液體在石化機械表面流動時，這些流體會對設(shè)備金屬表面保護膜的沖擊，產(chǎn)生較大的影響。隨著流體沖刷金屬速度的加快，金屬保護膜的沖擊也逐漸增大，這樣就容易產(chǎn)生金屬腐蝕空洞。如果隨著后面沖刷的逐漸增加，產(chǎn)生的空隙也會逐漸膨脹，從而就會影響整個保護膜的某些保護功能，最終就能夠?qū)е率瘷C械設(shè)備的金屬表面發(fā)生腐蝕。此外，設(shè)備外部環(huán)境中的一些應(yīng)力變化也可能導(dǎo)致石化機械設(shè)備表面腐蝕。根據(jù)一些調(diào)查研究，石油化工機械表面的應(yīng)力與腐蝕程度呈正相關(guān)。也就是說，外部應(yīng)力越大，石化機械表面的保護膜越容易被破壞，腐蝕的可能性逐漸增大。

2 石化機械設(shè)備腐蝕應(yīng)對措施的解析

通過詳細(xì)的分析，充分了解了石化機械設(shè)備金屬腐蝕的成因，并對金屬腐蝕相應(yīng)的對策進行了探討和分析。

2.1 石油化工機械設(shè)備材料的合理選用

根據(jù)以上分析，石油化工機械設(shè)備的腐蝕主要是由金屬材料中的雜質(zhì)引起的。經(jīng)進一步調(diào)查，確定石油化工機械設(shè)備所用材料多為碳材料。由于碳材料具有強度高、價格低、美觀等顯著的優(yōu)點，但在實際應(yīng)用中，這種材料的石油化工機械設(shè)備易受外界環(huán)境的影響，即易生銹。為解決腐蝕問題，石化設(shè)備制造商采用了新原料。新原料有很高的耐腐蝕性，雖然前期投資大，但這種石油化工機械設(shè)備可以延長使用多年，在隨后的腐蝕性維修中節(jié)省投資。

為保證石化設(shè)備質(zhì)量及使用壽命，有必要對所使用的環(huán)境的溫度、濕度和周圍涉及的化學(xué)物質(zhì)，其物理和化學(xué)因素進行準(zhǔn)確的測量和詳細(xì)的記錄。采購石化機械設(shè)備時，執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不得采購劣質(zhì)產(chǎn)品。石化機械設(shè)備在物資采購和生產(chǎn)投入使用時，都需要有資質(zhì)和專門的施工和操作隊伍對設(shè)備的操作過程進行演示，以確保在設(shè)備施工過程中不腐蝕。

2.2 施工操作中金屬防腐的措施

石化機械設(shè)備金屬防腐重要的領(lǐng)域是施工作業(yè)過程中防腐措施的落實。下面詳細(xì)介紹這種防腐措施。

在石油化工機械設(shè)備的運行中，油雜質(zhì)常常在石油化工機械設(shè)備的接頭和溝槽中積聚和積累。如果不及時清理，容易造成機械設(shè)備的腐蝕。通常情況下，處理這種情況的方法有以下2種：（1）石油化工機械設(shè)備在選擇設(shè)計前必須經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗，最好選擇接頭和凹槽較少的石油化工機械設(shè)備；（2）安排專業(yè)的檢維修人員定期檢查凹槽和接頭，定期清理殘渣和其他雜質(zhì)。

實驗結(jié)果表明，水蒸氣在一定程度上引起了石油化工機械設(shè)備的腐蝕。因此，在設(shè)備使用過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制周圍環(huán)境濕度，并采取特殊措施對石油化工機械設(shè)備的表面和特殊位置整體干燥。硫酸是目前金屬設(shè)備最常用的干燥劑，是最佳的干燥劑。通過長期運行和使用總結(jié)反饋，確定硫酸干燥效果，對水蒸氣所引起的石化機械設(shè)備的金屬腐蝕有防護。但是，當(dāng)使用硫酸作為機械設(shè)備的干燥劑時，應(yīng)嚴(yán)格控制硫酸的使用量以及硫酸干燥的時間，以此來防止硫酸本身的化學(xué)性質(zhì)對石化機械設(shè)備造成再次損害。

3 結(jié)語

隨著石油化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，石化機械設(shè)備的金屬腐蝕問題越來越受到重視。這種金屬腐蝕問題對石油化工產(chǎn)業(yè)的安全生產(chǎn)也起到一定的影響。同時，近期石油化工技術(shù)人員也進行了不懈的研究和探討，探索了一系列能夠緩解此類腐蝕問題的措施。但目前，由于我國石油化工行業(yè)起步和開發(fā)時間相對較短，石化機械設(shè)備的金屬防腐技術(shù)仍需進一步完善。在石油化工技術(shù)研究人員的長期不懈努力下，石化機械設(shè)備的金屬腐蝕問題將逐步得到解決，中國石油化工也將得到更好的發(fā)展。