石油化工靜設(shè)備泄漏原因與控制對(duì)策探析

李博文，王斯旋

（1.大慶石化公司；2.大慶石化公司化工一廠(chǎng)，黑龍江 大慶 163000）

現(xiàn)如今，全世界都在對(duì)新能源技術(shù)進(jìn)行大力的研發(fā)投入，甚至一些企業(yè)對(duì)新能源技術(shù)的研發(fā)與利用投入也是巨大的，比如，新能源汽車(chē)的研發(fā)、核能發(fā)電站的修建以及風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)的建立等，都是對(duì)新能源技術(shù)的研究與探索?？墒菬o(wú)論新能源技術(shù)得到怎樣的發(fā)展，目前，我們使用最廣泛的能源依舊是石油、煤炭等這些不可再生能源，并且石油作為重要的儲(chǔ)備能源，對(duì)社會(huì)的發(fā)展具有巨大的影響，但是，就目前石油化工企業(yè)的發(fā)展情況來(lái)看，石油靜設(shè)備的泄漏問(wèn)題是制約石油化工企業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素。

1 石油化工靜設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)

人們對(duì)石油資源的需求日漸增大，哪怕石油的價(jià)格在不斷地上漲，人們對(duì)石油的需求也不會(huì)減少，可以說(shuō)，石油已經(jīng)是人類(lèi)生活以及工業(yè)中必不可少的資源了。石油化工企業(yè)應(yīng)用在石油采集中的設(shè)備主要可以分為2類(lèi)，一類(lèi)是石油化工動(dòng)設(shè)備，如，特護(hù)機(jī)組、壓縮機(jī)等，這些設(shè)備主要是用于石油的采集；另一類(lèi)則是石油化工靜設(shè)備，石油化工靜設(shè)備的主要作用就是石油原油反應(yīng)、換熱降溫、原油分離以及石油儲(chǔ)存，其中所包含的設(shè)備有管道、爐子、反應(yīng)塔等。

1.1 石油化工靜設(shè)備的工作具有復(fù)雜性

在石油化工企業(yè)進(jìn)行石油的采集過(guò)程中，會(huì)用到大量的石油靜設(shè)備，這一過(guò)程中所用到的石油靜設(shè)備的種類(lèi)繁多功能也是十分的齊全，這是為了滿(mǎn)足不同條件對(duì)石油的采集。大部分石油靜設(shè)備的作用都為了運(yùn)輸或儲(chǔ)存等，在石油采集與煉制的過(guò)程中使用的較為普遍，但是，這些石油靜設(shè)備所連接的結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜，而連接各個(gè)設(shè)備的管道更是不計(jì)其數(shù)，并且設(shè)備還需要維持高速運(yùn)轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)，因此石油的滴漏會(huì)經(jīng)常性地發(fā)生。石油化工中所用到的靜設(shè)備并不是單純的指某一設(shè)備，而是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的設(shè)備集合體，石油靜設(shè)備的整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，同時(shí)，還需要維持這高速運(yùn)轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)，這就使得整套設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中非常容易受到各種原因的干擾。

1.2 石油化工靜設(shè)備的工作具有系統(tǒng)性

石油化工企業(yè)中靜設(shè)備的工作運(yùn)行的周期較長(zhǎng)，其間要一直持續(xù)地進(jìn)行操作。石油靜設(shè)備的各部分具有著不同的功能、性質(zhì)以及運(yùn)作方式，同時(shí)，不同部分的重要程度也不相同，各部分設(shè)備所需組件需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)，并且石油靜設(shè)備在工作生產(chǎn)的過(guò)程中，每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都是一環(huán)扣一環(huán)的，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)影響設(shè)備的整體運(yùn)作。因此，需要對(duì)每臺(tái)石油靜設(shè)備、每個(gè)零件進(jìn)行仔細(xì)認(rèn)真的檢測(cè)，同時(shí)，在設(shè)備工作運(yùn)行時(shí)還要一直進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保整個(gè)石油靜設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，如果在設(shè)備運(yùn)行的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，一定要及時(shí)地進(jìn)行處理，否則，就有可能造成極大的損失。

1.3 石油化工行業(yè)具有一定的危險(xiǎn)性

在應(yīng)用石油化工靜設(shè)備進(jìn)行作業(yè)時(shí)，具有一定的危險(xiǎn)性。在操作石油靜設(shè)備對(duì)原油進(jìn)行提煉的過(guò)程中是十分危險(xiǎn)的，因?yàn)樵椭泻休^多的腐蝕性物質(zhì)、有毒物質(zhì)以及易燃易爆物質(zhì)，在將原油送入汽化爐內(nèi)進(jìn)行汽化分離時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的可燃性氣體，如果在操作的過(guò)程中出現(xiàn)失誤，有可能會(huì)使氣體燃燒進(jìn)而使得汽化爐發(fā)生爆炸，這樣不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還有可能會(huì)造成嚴(yán)重的安全事故。利用石油靜設(shè)備對(duì)原油進(jìn)行提煉是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，其中會(huì)用到聚合反應(yīng)、氧化反應(yīng)以及汽化反應(yīng)等一系列的化學(xué)或物理變化，有一些反應(yīng)是非常危險(xiǎn)的。石油在采集提煉過(guò)程中，所用到的設(shè)備有一些是巨大的，并且生產(chǎn)所需的環(huán)境要始終維持著高壓、高溫的狀態(tài)，這樣才能將原油順利地進(jìn)行提煉分離，因此，整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行操作過(guò)程是十分危險(xiǎn)的，稍有不注意就有可能造成嚴(yán)重的安全事故，使人民的生命財(cái)產(chǎn)受到損害。

2 石油靜設(shè)備中換熱器的泄漏

石油靜設(shè)備在進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，需要長(zhǎng)時(shí)間在高溫、高壓的環(huán)境中進(jìn)行高速的運(yùn)轉(zhuǎn)，這使得設(shè)備自身承受著極大的負(fù)荷，并且在對(duì)原油進(jìn)行提煉的過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生具有腐蝕性以及易燃易爆等性質(zhì)的物質(zhì)，這些對(duì)設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生一定的損害，使得靜設(shè)備發(fā)生泄漏。對(duì)這些造成靜設(shè)備泄漏的原因進(jìn)行分類(lèi)，大致可以分為腐蝕性泄漏、磨損性泄漏、靜密封失效性泄漏這3種。產(chǎn)生腐蝕性泄漏的原因一般情況下是由原油提煉過(guò)程中產(chǎn)生的腐蝕性物質(zhì)所造成的，如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿以及一些強(qiáng)氧化劑等都會(huì)在原油提煉的過(guò)程中產(chǎn)生，并對(duì)設(shè)備造成腐蝕；而磨損性泄漏則多是由運(yùn)輸過(guò)程中顆粒物對(duì)設(shè)備所造成的磨損所形成的；靜密封失效泄漏這種狀況一般是由高溫高壓的環(huán)境使設(shè)備自身的密封性失效，在設(shè)備的安裝過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題沒(méi)有使設(shè)備安裝好所造成的。

通過(guò)石油化工企業(yè)對(duì)換熱器泄漏情況的統(tǒng)計(jì)進(jìn)行分析，我們能夠大致了解到，換熱器產(chǎn)生泄漏的原因，大多是因?yàn)樵谔釤捲瓦^(guò)程中產(chǎn)生的腐蝕物質(zhì)對(duì)列管以及管束所造成的腐蝕所造成的，腐蝕造成的泄漏占據(jù)了全部泄漏情況的80%以上。因此，我們能夠了解到不銹鋼材料所制成列管對(duì)原油提煉過(guò)程中產(chǎn)生的腐蝕物質(zhì)抵抗力較差，而這也與提煉原油使用的催化劑以及催化裝置有著一定的聯(lián)系。

在運(yùn)用石油靜設(shè)備進(jìn)行原油提煉過(guò)程中，所使用的催化劑都含有S—HCL—O，這對(duì)于列管材料的腐蝕性較強(qiáng)，并且在換熱器中存在著一定的氧氣，而氧氣的存在會(huì)加快反應(yīng)的速率，使得腐蝕物質(zhì)的濃度增加，這樣就使得列管的腐蝕速度大大加快，而換熱器又需要維持長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度的工作運(yùn)轉(zhuǎn)，這就使得換熱器的列管破裂導(dǎo)致石油泄漏。因此，這是腐蝕物質(zhì)的大量產(chǎn)生以及高強(qiáng)度的工作運(yùn)轉(zhuǎn)，使原本能正常工作的換熱器產(chǎn)生了泄漏。當(dāng)然，造成腐蝕泄漏的原因也有一部分是因?yàn)樵谶@樣高溫高壓下的環(huán)境中，氧氣與水蒸氣進(jìn)入，使催化劑中的S—HCL—O反應(yīng)速率加快，這就使得腐蝕物質(zhì)的產(chǎn)量增多，加快了對(duì)一些金屬部件的腐蝕，最終就會(huì)使容器密封性失效，導(dǎo)致石油產(chǎn)生泄漏。這類(lèi)問(wèn)題的解決方法多是更換部件材料或是在反應(yīng)的過(guò)程中添加一些防腐劑，可是在實(shí)際應(yīng)用中，在原油提煉的過(guò)程中是不可以添加防腐劑的，同時(shí)，對(duì)于部件材料的研究進(jìn)展緩慢，并且對(duì)石油靜設(shè)備中的管束需求量巨大，換用更高級(jí)的材料就會(huì)提高成本，會(huì)降低石油化工企業(yè)的收益。因此，對(duì)于石油靜設(shè)備的防腐措施，在不增加成本的前提下，根據(jù)現(xiàn)有的條件，只能加強(qiáng)對(duì)換熱器制造、安裝以及檢查維修過(guò)程，通過(guò)提高換熱器制造以及維修質(zhì)量來(lái)對(duì)腐蝕泄漏問(wèn)題進(jìn)行一定程度上的控制，進(jìn)而盡量減少石油泄漏情況的出現(xiàn)。

2.1 由于管束與管束板的連接問(wèn)題所產(chǎn)生的泄漏

在石油靜設(shè)備中的管束與管束板間常用的連接方式有3種，分別為脹接、焊接、脹焊。這三3種連接方式所應(yīng)用的位置都不同，并且每種方式作用到的連接手法也不同；在對(duì)管束進(jìn)行脹接的過(guò)程中，需要注意的是對(duì)脹管率的把握，要使用脹率適宜的進(jìn)行連接，一般來(lái)講，脹率在1.2%～1.8%最好，使用管材的直徑越大數(shù)值就越大，使用的管材直徑越小數(shù)值也就越小。在換熱器的生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于脹管的把控是非常重要的，如果脹管率過(guò)小，就會(huì)使管束的連接不夠穩(wěn)定，還會(huì)影響換熱器的密封性，這種情況被人們稱(chēng)為欠管。而脹管率過(guò)大，就會(huì)使管材的管壁變薄，無(wú)法承受高溫高壓的運(yùn)作環(huán)境，更容易受到腐蝕，造成管材破裂發(fā)生泄漏問(wèn)題，這種情況被稱(chēng)為過(guò)脹。并且管材在脹接的過(guò)程中對(duì)溫度還有一定的要求，在脹接時(shí)環(huán)境的溫度不能低于-10℃，如果在過(guò)低的溫度環(huán)境下進(jìn)行，會(huì)影響靜設(shè)備的性能，嚴(yán)重的甚至?xí)l(fā)生管材破裂的現(xiàn)象。不過(guò)脹接這一方式還存在著一定的優(yōu)勢(shì)，在脹接的過(guò)程中不會(huì)受到溫度變化的影響，這就使這一連接方式較為理想，但是這一方式對(duì)于管束質(zhì)量以及工作經(jīng)驗(yàn)的要求都比較高，在實(shí)際的管束連接過(guò)程中使用的并不多，大部分的管束與管束板的連接還是應(yīng)用焊接的方式進(jìn)行，但是焊接的方式也存在著較大的弊端，焊接的方式會(huì)使得焊接處存在一定的死區(qū)（間隙），并且液體在死區(qū)內(nèi)是無(wú)法流動(dòng)，這就使得在焊接處極易發(fā)生腐蝕，造成石油靜設(shè)備的泄漏，而且管材在腐蝕損壞后不易更換，這就使得石油靜設(shè)備的工作效率下降，對(duì)石油化工企業(yè)的發(fā)展造成不好的影響。而脹焊結(jié)合的管束連接方式能將前兩種連接方式的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行融合，脹焊的連接方式不僅對(duì)管束的質(zhì)量要求要小，還不會(huì)對(duì)產(chǎn)生焊接死區(qū)造成嚴(yán)重的腐蝕，并且還影響后續(xù)的更換問(wèn)題，這種管束連接方式能夠有效地降低石油靜設(shè)備的泄漏問(wèn)題。

2.2 換熱器管束的腐蝕泄漏

管束焊縫所形成的缺陷。在對(duì)管材進(jìn)行焊接時(shí)，由于焊接的管材較薄，在焊接的過(guò)程中難免會(huì)影響到管束，尤其是對(duì)一些直徑較小的管束，焊接所產(chǎn)生的影響就會(huì)更加明顯。在管束焊接的過(guò)程中，如果對(duì)焊接管縫的處理不夠細(xì)致的話(huà)就極易引發(fā)泄漏問(wèn)題。

靜設(shè)備應(yīng)用的管束自身的問(wèn)題。大部分的管束都是經(jīng)過(guò)工廠(chǎng)批量生產(chǎn)的，因此在生產(chǎn)的過(guò)程中難免會(huì)有一些殘次品產(chǎn)生，例如管束表面有裂痕、有破損以及生產(chǎn)規(guī)格不達(dá)標(biāo)等一系列的問(wèn)題，這些存在問(wèn)題的管材在被應(yīng)用到石油靜設(shè)備中時(shí)，就有可能加速腐蝕物質(zhì)對(duì)管束的腐蝕，進(jìn)而使得設(shè)備的密封性變差最終失效，造成石油的泄漏問(wèn)題。

支持板、折流板的因素。支持板與折流板對(duì)石油靜設(shè)備泄漏主要影響在于生產(chǎn)的過(guò)程中，對(duì)于板材的加工與管孔的設(shè)計(jì)或是板材與管束之間連接的問(wèn)題，尤其是那些受到板材擠壓的地方會(huì)使得管材的防腐層遭到破壞進(jìn)而使得設(shè)備的密封性下降。

同時(shí)在板材的應(yīng)用安裝時(shí)也有可能發(fā)生一些意外的情況，例如在吊裝過(guò)程中沒(méi)有將板材固定，使得在與管束連接的過(guò)程中產(chǎn)生滑動(dòng)，進(jìn)而使得管材的防腐層受損，造成石油靜設(shè)備的泄漏問(wèn)題。

3 管道等設(shè)備零件的磨損泄漏

石油靜設(shè)備中的磨損泄漏主要是一些管道等零件的磨損造成的。原油在采集后就需要通過(guò)管道運(yùn)輸?shù)教釤捯约皟?chǔ)存設(shè)備當(dāng)中去，在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，原油中所含有的顆粒物就會(huì)對(duì)管道造成磨損，并且在對(duì)管道等設(shè)備零件進(jìn)行安裝時(shí)，零件內(nèi)部加裝一些密封件，而顆粒物質(zhì)的磨損就會(huì)使這些密封件造成損壞，從而導(dǎo)致管道破裂喪失密封性，最終會(huì)造成石油靜設(shè)備的泄漏。

對(duì)于管道的接頭要注意檢查與維護(hù)，這些地方的用料較少并且還承受著較大的壓力，這就使得這些管道的接頭處極易出現(xiàn)磨損的情況，再加上石油靜設(shè)備運(yùn)作時(shí)產(chǎn)生的高溫高壓環(huán)境，就會(huì)使管道破裂，最終導(dǎo)致石油的泄漏。

4 塔、儲(chǔ)罐等靜設(shè)備密封件失效的泄漏

塔、儲(chǔ)罐等靜設(shè)備密封泄漏主要集中在密封件和焊縫處，由于長(zhǎng)期磨損和腐蝕，再加上設(shè)備中的壓力超標(biāo)、設(shè)備尺寸的偏差等因素，會(huì)使接管與殼體連接處有泄漏點(diǎn)，在焊縫部位出現(xiàn)微小細(xì)節(jié)裂紋，都會(huì)導(dǎo)致泄漏現(xiàn)象的發(fā)生。

5 對(duì)于靜設(shè)備泄漏問(wèn)題的控制對(duì)策

5.1 加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的檢測(cè)維修力度

石油化工企業(yè)在進(jìn)行石油提煉時(shí)，會(huì)使用石油靜設(shè)備，而石油靜設(shè)備在工作運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中需要維持長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度的工作狀態(tài)，這使得設(shè)備自身承受著巨大的負(fù)荷。因此，就需要加強(qiáng)對(duì)石油靜設(shè)備的檢測(cè)維修力度，定期地對(duì)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行檢查，在工作中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)地上報(bào)維修，制定合理的檢測(cè)維修制度，對(duì)設(shè)備的零部件進(jìn)行劃分，對(duì)于受損較多的部件加強(qiáng)檢測(cè)，預(yù)防石油靜設(shè)備發(fā)生泄漏問(wèn)題。

5.2 加強(qiáng)施工人員的技術(shù)培養(yǎng)

在解決石油靜設(shè)備泄漏問(wèn)題中，對(duì)于施工人員的培養(yǎng)是必需的，無(wú)論是管理者還是設(shè)備操作人員都必須具有極高的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)以及專(zhuān)業(yè)技能。因此，就需要石油化工企業(yè)加強(qiáng)對(duì)施工人員的培養(yǎng)，提高工作人員的技術(shù)水平，優(yōu)化人員管理結(jié)構(gòu)，組織施工人員展開(kāi)定期的技能培訓(xùn)以及專(zhuān)業(yè)技術(shù)的考核，確保每一位施工人員的專(zhuān)業(yè)技能達(dá)標(biāo)，滿(mǎn)足日常的檢測(cè)維修工作。

5.3 注意設(shè)備安裝時(shí)的細(xì)節(jié)處理

對(duì)于石油靜設(shè)備來(lái)講需要極高的密封性以及防腐性。因此，在設(shè)備的安裝過(guò)程中，任何一個(gè)細(xì)小的失誤都可能造成靜設(shè)備的泄漏問(wèn)題，在設(shè)備安裝時(shí)，要對(duì)所有的零部件進(jìn)行檢測(cè)，全部合格后再進(jìn)行安裝。在管道的焊接工作完成后要進(jìn)行檢測(cè)，確保不會(huì)對(duì)管材自身的性質(zhì)造成影響，多注意一些細(xì)節(jié)性的問(wèn)題處理，從而避免石油靜設(shè)備發(fā)生泄漏。

6 結(jié)語(yǔ)

對(duì)石油等一次性資源的使用，在未來(lái)可能會(huì)減少，但短時(shí)間內(nèi)一定無(wú)法離開(kāi)對(duì)石油的使用，而石油作為不可再生資源，儲(chǔ)量越來(lái)越少。因此，我們只能在采集提煉的過(guò)程中盡量減少浪費(fèi)，而對(duì)石油靜設(shè)備泄漏問(wèn)題的研究與解決就是減少浪費(fèi)，我們應(yīng)當(dāng)加大對(duì)于石油靜設(shè)備泄漏問(wèn)題的解決方法的研究，為社會(huì)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。