淺議石油化工設備防腐的有效措施

劉超

（中石油大慶煉化公司，黑龍江 大慶 161000）

石油化工機械設備受安裝及運營環(huán)境的影響較大，腐蝕問題發(fā)生幾率更高。為確保機械設備始終保持在安全可靠的運行狀態(tài)，需相關工作人員注重關注設備防腐蝕工作，合理安排設備防腐蝕涂裝流程，選擇適宜的防腐蝕涂裝材料。

1 石油化工設備腐蝕特征

不同機械設備材料不同，防腐蝕能力存在較大差異。材料較為緊密的機械設備耐腐蝕性更強。例如，以鋼制為主的機械設備就會比以鐵制材料為主的機械設備更不容易腐蝕。不僅如此，同一機械設備不同位置的腐蝕程度也存在一定差距。如設備凸起位置處及設備銜接處更容易出現(xiàn)腐蝕問題，腐蝕發(fā)展速度也越快。結構復雜設備空隙較多，此些空隙容易堆積灰塵，并引發(fā)不同程度的腐蝕現(xiàn)象。

石油化工機械設備腐蝕問題也與其使用環(huán)境含有一定的腐蝕介質(zhì)存在密切關系。由于部分機械設備長時間處于室外運行，會受到室外環(huán)境中水分、紫外線侵蝕影響，導致機械設備外部結構性質(zhì)發(fā)生改變，嚴重影響到設備運行期間的安全性。

石油化工設備防腐工作意義重大。隨社會經(jīng)濟發(fā)展速度不斷加快，各行業(yè)對石油化工領域的生產(chǎn)需求日漸提升，石油化工設備種類增多，設備養(yǎng)護及防腐工作的難度進一步加大。只有切實保障設備防護及養(yǎng)護工作開展質(zhì)量，才可以滿足石油化工企業(yè)生產(chǎn)需求，延長設備運行壽命，促進企業(yè)最大化目標實現(xiàn)。現(xiàn)階段設備防腐工作已然成為石油化工行業(yè)研究重點，設備防腐蝕技術體系更為成熟，仍需要進行持續(xù)改進及優(yōu)化。

2 石油化工設備腐蝕原因與腐蝕種類

2.1 石油化工設備腐蝕原因

（1）環(huán)境因素。環(huán)境對石油化工設備腐蝕的影響最為直接。環(huán)境因素主要包括介質(zhì)組分、濃度、溫度、壓力值、導電性能等。如沒有加強生產(chǎn)環(huán)境控制力度，設備腐蝕問題將難以得到根本上控制。（2）材質(zhì)因素。腐蝕過程主要就是環(huán)境介質(zhì)與石油化工設備表面、金屬材料表面接觸，發(fā)生的化學或電化學反應。金屬材料作為腐蝕問題發(fā)生的重要對象，其自身的冶煉質(zhì)量、加工質(zhì)量、熱處理情況，表面等因素也可直接影響到腐蝕程度。具體而言，材料冶煉質(zhì)量體現(xiàn)在材料化學成分、非金屬夾雜、澆筑縮孔、偏析與夾渣等問題，此些問題會導致金屬材料性質(zhì)下降，更易受到環(huán)境等因素侵擾；金屬材料加工質(zhì)量就是在金屬軋制、鍛造、擠壓期間產(chǎn)生沿晶樣氧化，使材料出現(xiàn)折疊、分層、帶狀組織不均勻的情況。如金屬材料加工過程中的冷卻速度過快，材料表面也會產(chǎn)生裂縫或各類缺陷問題，致使腐蝕問題發(fā)生幾率進一步增長。熱處理不當就是在金屬材料加熱過程中出現(xiàn)過熱或過燒情況，引發(fā)晶粒粗大、脫碳、微觀組織不合適等缺陷。（3）結構設計與加工因素。設備結構設計環(huán)節(jié)需要盡量避免出現(xiàn)應力集中、液體遺留等情況，選擇的材料應當更加適應加工環(huán)境。在石油化工設備冷加工環(huán)節(jié)會對設備表面造成巨大影響。如酸洗電鍍會使設備硬度下降。焊接過程中會使設備表面出現(xiàn)裂縫、咬邊等問題。（4）操作因素。在石油化工設備操作環(huán)節(jié)，因物料變化、設備運行參數(shù)沒有得到及時調(diào)控，使設備處于超溫或超負荷運行狀態(tài)，也會出現(xiàn)局部腐蝕破壞問題。因設備保養(yǎng)不當、維修不及時，腐蝕問題會進一步嚴重，進而影響到設備綜合運行效率。由此可見，導致石油化工設備腐蝕問題的原因較多，為從根本上提升設備防腐工作開展水平，還需要更為全面的考慮設備腐蝕誘因，并針對此些原因制定專項可行防腐方案。

2.2 石油化工腐蝕種類

石油化工設備腐蝕問題可包括兩種類型。第1種為化學腐蝕，主要就是設備表面及周邊物質(zhì)出現(xiàn)化學反應，進而產(chǎn)生出新氧化物質(zhì)，使設備表面性質(zhì)發(fā)生變化，出現(xiàn)被腐蝕現(xiàn)象；第2種為電化學腐蝕，主要就是設備表面與電解質(zhì)溶液接觸生成電極反應，出現(xiàn)被腐蝕情況。此種腐蝕現(xiàn)象都發(fā)生在環(huán)境潮濕的狀態(tài)?；谑突どa(chǎn)環(huán)境的特殊性，設備腐蝕也可分為高溫氧化腐蝕、剝離腐蝕、點狀腐蝕、焊接應力腐蝕、疲勞腐蝕、工業(yè)大氣腐蝕等多種類型。

3 石油化工設備防腐措施

3.1 設備防腐結構設計

結構設計是石油化工設備防腐工作的重要基礎，通過不斷優(yōu)化結構設計方案，能夠最大限度提升設備防腐蝕效果。要求在結構設計期間應進行引進先進的設計經(jīng)驗，保障設備使用性能，著重考慮石油化工設備運行過程中的技術可行性與經(jīng)濟適用性。要求設備在包裝運輸及生產(chǎn)期間，也需要著重考慮腐蝕問題，選擇適宜的設備材料。當前設備材料主要分為金屬與被金屬兩種。其中，碳鋼是重要的金屬材料之一，但其實際防腐性能不佳，需要在表面涂抹一層保護層。在滿足設備運行要求的情況下使用合金材料，如玻璃鋼合金鋼等。因此此些材料性質(zhì)優(yōu)越、而不是效果良好，可以切實提升設備防腐水平。

3.2 一脫四注防腐措施

一脫四注防腐技術是石油化工設備常見防護措施。具體就是通過脫鹽、注堿、注氨、注水以及注緩蝕劑等方式，控制減壓蒸餾設備或低溫清油系統(tǒng)腐蝕問題出現(xiàn)。因石油化工設備在實際運行期間不可避免地會接觸到氯化物質(zhì)，設備常壓塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)故障問題發(fā)生幾率更高，因此在具體生產(chǎn)期間，可以對石油化工生產(chǎn)原材料進行事先脫鹽處理，使設備腐蝕程度能夠得到根本上控制，以切實延長設備運行全壽命周期。

3.3 隔離腐蝕介質(zhì)

為最大限度規(guī)避各類不利因素對石油化工設備造成的腐蝕影響，降低石油化工設備腐蝕問題發(fā)生幾率，需要在設備表面涂抹防腐蝕介質(zhì)，將設備與不利影響因素隔離。現(xiàn)有隔離介質(zhì)措施主要就是在設備表面涂抹環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等油漆涂料。隔離措施的確定也需要綜合石油化工設備運行性能與實際老化情況。同時，在石油化工設備腐蝕介質(zhì)隔離過程中，也可以在設備表面覆蓋一層金屬層，降低設備化學腐蝕問題發(fā)生概率。在受設備材料要求限制的情況下，也需要對設備進行陽極處理，降低腐蝕電流，從而有效控制腐蝕程度。

3.4 做好設備表面防腐工作

著重關注石油化工設備表面防腐蝕工作，在增強表面防腐能力的同時，保障設備內(nèi)部結構安全。通常情況下，設備使用前會在其表面噴涂防腐涂料，如砂質(zhì)及防腐劑等，避免石油化工設備表面與外界腐蝕物質(zhì)直接接觸。在表面腐蝕工作開展時，需要首先對設備表面進行粗糙度處理，并借助拋丸等設備清理表面坑洼與銹蝕雜質(zhì)。在設備表面處理完畢后，還需要進行全面檢查，使設備表面各指標符合相關標準。在調(diào)試防腐設計時，需要嚴格依照配比配置防腐介質(zhì)。要求配比設計工作應當專業(yè)有序開展，在溶液檢查稀釋濃度達到相關標準后才可以使用。對石油化工設備運行現(xiàn)場環(huán)境進行實地考察，判斷設備運行環(huán)境以及引發(fā)設備腐蝕問題的各類環(huán)境因素，針對石油化工結構及不同石油化工設備材料噴涂適宜的抗腐蝕材料。

3.5 精準控制介質(zhì)濃度

設備運行過程中的溶液介質(zhì)濃度也是導致腐蝕問題的重要原因。為做好石油化工設備腐蝕工作，還需要著重控制溶液介質(zhì)濃度值。介質(zhì)濃度控制需要嚴格遵照石油化工生產(chǎn)要求以及設備運行管控參數(shù)確定，通過嚴格控制溶液介質(zhì)濃度值，最大限度消除介質(zhì)與石油化工設備表面出現(xiàn)的化學反應現(xiàn)象，從而實現(xiàn)設備防腐蝕目標。如介質(zhì)濃度超出設備表面金屬材料限度，則腐蝕問題會使設備使用壽命縮短，企業(yè)運維成本增長。以石油化工生產(chǎn)中的氫氧化鈉介質(zhì)為例?；瘜W物質(zhì)中的氫氧化鈉成分會使設備出現(xiàn)不同程度的腐蝕，如氫氧化鈉濃度較高，設備焊接接頭處將更易出現(xiàn)腐蝕情況。因此在防腐工作開展過程中，相關工作人員也需要定期對各介質(zhì)濃度進行細致檢測，使介質(zhì)濃度以及介質(zhì)溫度處于合理范圍之內(nèi)。

3.6 優(yōu)化石油化工設備操作流程

通過分析當前石油化工設備操作工藝，發(fā)現(xiàn)在設備運行期間并沒有對表面存留的雜物以及殘留溶液進行及時處理，導致腐蝕問題更為嚴重。因此在設備防腐工作開展時，需要對加強操作流程管控力度。著重關注設備縫隙防腐蝕處理工作，如部分金屬制設備表面的焊接縫隙等。在操作石油化工設備過程中需要使設備表面始終保持干燥及溫度適宜的狀態(tài)，消除引發(fā)能夠引發(fā)腐蝕問題的因素。特定生產(chǎn)時，還需要使用高濃度硫酸對設備進行干燥處理，降低設備腐蝕問題發(fā)生概率。

設備安裝質(zhì)量也會直接影響到設備運行性能以及后期防腐效果，因此應當嚴格遵照規(guī)定要求安裝石油化工設備，避免設備在使用期間的內(nèi)部物質(zhì)流速及流動狀態(tài)發(fā)生改變。在滿足實際生產(chǎn)要求的前提下，使用一些不易出現(xiàn)腐蝕問題的非金屬材料，增強設備整體防腐效果。

4 石油化工設備防腐工作存在問題

就目前來看，石油化工生產(chǎn)期間的設備種類增多，設備運行環(huán)境更為復雜。為切實延長設備使用壽命，需要做好設備防腐蝕工作。但受各類因素影響，現(xiàn)階段石油化工機械設備防腐效果與預期目標存在一定差距，導致機械設備故障問題發(fā)生，概率難以從根本上得到管控。

一方面，工作人員對石油化工機械設備防腐環(huán)節(jié)沒有給予高度重視。防腐工作機制的制定較為片面，存在于防腐環(huán)節(jié)中的不足之處沒有得到及時解決。

另一方面，在機械設備防腐計劃期間的重點偏差較大，多數(shù)采用強制保養(yǎng)、計劃維修等方式。防腐工作多數(shù)在機械設備出現(xiàn)故障或防腐蝕涂層已經(jīng)破損的情況下實施，導致企業(yè)維護成本進一步增大。

同時，部分石油化工企業(yè)為盡早實現(xiàn)經(jīng)濟利益最大化目標，在日常管理中出現(xiàn)拼裝備、抓產(chǎn)量等情況。沒有針對機械設備防腐工作投入充足的人力及物力，部分機械設備的防腐效果不佳或防腐涂層破損嚴重，嚴重影響了實際運行期間的安全性。

5 石油化工機械設備防腐管理重點

5.1 細化機械設備防腐管理工作內(nèi)容

為延長石油化工機械設備使用壽命，為石油化工機械設備提供一個安全可靠的運行環(huán)境，當著重關注設備防腐等環(huán)節(jié)技術檔案的建立工作，確保維護人員能夠通過檔案內(nèi)容及時了解設備防腐需求以及實際運營情況，使制定出的防腐蝕方案更加專項合理。從根本上提升石油化工機械設備防腐工作的主動性，要求在防腐工作開展期間做好技術交接記錄、保養(yǎng)記錄等工作，結合記錄結果對防腐流程進行切實優(yōu)化，使腐蝕問題發(fā)生幾率能夠被控制在最低范圍之內(nèi)。結合設備防腐工作，制定出專項可行的獎懲機制。將防腐技術管控要點、防腐維護保養(yǎng)工作、設備整體安全水平作為獎懲評判標準，使各部門及參與人員均能夠積極參與到石油化工機械設備防腐工作實施期間。

5.2 做好石油化工機械設備防腐維護工作

在機械設備實際運行期間，防腐涂層經(jīng)常會因各類不良因素出現(xiàn)破損問題。為保障石油化工機械設備安全高效運行，還需要加強石油化工機械設備防腐結構維護力度，及時發(fā)現(xiàn)并解決存在于防腐蝕涂層中的破損問題。增強技術人員防腐工作意識，做好人員專業(yè)技能培養(yǎng)工作，通過專業(yè)技術考核后才可上崗。加強防腐蝕工作各環(huán)節(jié)監(jiān)管力度，從根源處規(guī)避不規(guī)范操作問題出現(xiàn)。

6 結語

總而言之，相較于其他行業(yè)而言，石油化工設備腐蝕問題發(fā)生幾率更高、腐蝕現(xiàn)象對生產(chǎn)質(zhì)量及效率的影響巨大。為切實增強設備防腐蝕效果，還需要結合實際生產(chǎn)特征及要求選擇具備較高綜合效益的防腐蝕技術手段。引進更為先進的防腐蝕技術體系，完善設備生產(chǎn)工藝，使設備始終處于安全可靠的運行狀態(tài)。