煉油化工裝置停工備用期間的防腐保護

楊逢春

(蘭州華榮清洗防腐工程有限公司，甘肅 蘭州 730060)

由于生產計劃的調整，煉油化工裝置會出現整套裝置停工閑置或備用，待生產需要時再啟用。實踐表明，停工裝置的設備管線內壁在閑置期間的腐蝕程度，遠比生產期間嚴重得多。這主要是因為停工的生產裝置不能采取有效的防腐保護方法，很難達到金屬表面不腐蝕。如不采取有效的防腐保護措施，會發生大規模的腐蝕和穿孔，造成裝置重新啟用困難、存在生產安全隱患，甚至設備提前報廢。

1 停工備用期間防腐保護方法比較

煉油化工裝置停工備用期間傳統的防腐保護方法有:干燥空氣保護法、充氮保護法、水劑防銹保護法、油料防銹保護法等;新型的防腐保護法是選用氣相緩蝕劑。

常用防腐保護方法優缺點對比見表1。

表1 常用防腐保護方法優缺點對比Table1 Advantages and disadvantages of corrosion protection methods

從表1可以看出，采用停備用裝置保護劑能高效、安全、方便的保護停用備用期間的煉油化工裝置。

續表1

2 停備用裝置保護劑的性能測定

2.1 停備用裝置保護劑的組成

停備用裝置保護劑A是停備用設備保護劑B的改進型產品，更適用于大型煉油化工裝置在停用備用期間的防腐保護。該保護劑是根據緩蝕協同原理，由有機胺鹽(如碳酸環己胺、亞硝酸二環己胺、鉻酸環己胺、乙胺、芐胺等)、銨鹽(如磷酸氫銨、鉻酸銨、磷酸二氫銨等)及其它助劑組成的混合物，其外觀為白色結晶粉末，通過揮發擴散保護設備內壁金屬免受腐蝕。

2.2 緩蝕性能測定

按照 JB/T6071—1992《氣相防腐劑技術條件》規定，分別進行了氣相防銹甄別實驗(檢查停備用裝置保護劑在高溫、高濕條件下對不同金屬不接觸防護能力)、濕熱試驗(檢查停備用裝置保護劑在高溫、高濕條件下對不同金屬接觸防護能力)、氣相緩蝕能力實驗(檢查停備用裝置保護劑在常溫、凝露條件下在規定時間內的防護能力)。經測定，45號碳鋼腐蝕試片實驗前后質量完全沒有變化，證明停備用裝置保護劑在實驗條件下能高效保護碳鋼試片，腐蝕速率為0。

在實際使用停備用裝置保護劑時通過掛片對實際保護效果進行了監測，經測定，實際腐蝕速率為0.0013 mm/a。碳鋼試片表面光亮如新，無腐蝕生銹點，證明停備用裝置保護劑在現場使用條件下能高效保護碳鋼設備。

2.3 擴散距離的測定

停備用裝置保護劑是由易揮發的緩蝕性物質組成，在常溫常壓下能自動揮發出緩蝕性氣體，該氣體靠含氮的極性基團形成的穩定的化學吸附，牢固吸附在被保護設備的金屬表面，形成致密的保護膜，從而達到有效保護設備、防止或減慢腐蝕的目的。只要緩蝕性氣體能夠擴散到達金屬表面就能得到有效保護。因為煉油化工裝置容積較大，揮發出的緩蝕氣體的擴散距離是決定保護劑是否有效保護裝置的重要因素，為此進行了豎直擴散距離試驗、水平擴散距離試驗。

選擇密閉的3 m3容器，容器上方垂直連接DN50碳鋼管100 m，容器中心水平方向連接DN50碳鋼管20 m，鋼管末端安裝閥門進行控制。在容器中放入10 kg停備用設備保護劑，關閉人孔和管道末端閥門。經過7 d后打開垂直和水平管道末端閥門，檢測到緩蝕性氣體濃度較大，刺激性氣味非常濃。由此證明保護劑揮發出的緩蝕氣體的垂直擴散距離大于100 m，水平擴散距離大于20 m。

3 停備用裝置保護劑A的典型應用

3.1 大慶石化公司

該公司閑置的常減壓裝置和熱裂化裝置曾采用傳統的充氮方法保護，內壁腐蝕嚴重，有較多腐蝕產物和不均勻蝕坑。1993年采用了B劑進行防腐保護，6個月后進行檢查，碳鋼試片沒有腐蝕痕跡，設備表面銹層脫落，露出光滑的金屬表面，緩蝕率達100%。

3.2 大慶石化公司煉油廠

2000年該公司煉油廠采用A劑對常減壓裝置進行保護，實際保護容積約為4000 m3，預計保護期限為兩年，按照2.5 kg/m3添加量放置藥劑。經兩年保護后檢查，碳鋼試片光亮如新，設備表面沒有疏松的銹蝕產物產生，潮濕狀態下的金屬保護效果也很明顯。

3.3 大慶油田化工總廠

1997年、1998年該廠分別對一套、二套常減壓裝置進行防腐保護，效果明顯。

3.4 遼陽化纖公司煉油廠

1996年該廠對常減壓裝置進行保護。本次保護預計4 a。塔器容器按照3.5 kg/m3添加，換熱設備與管線按照4.5 kg/m3添加。4年來每年檢查，未發現任何腐蝕。由于初期添加量較大，4 a未補加藥劑。

3.5 吉林前郭煉油廠

1998年、1999年該廠對常減壓裝置進行保護，效果良好。

3.6 蘭州石化煉油廠

2000年該廠對第三套溶劑精制裝置進行保護，效果明顯。

3.7 獨山子石化分公司

2011年該公司對催化裝置保護，2012年檢驗試片光亮如新，效果良好。

3.8 中國石油石家莊煉化分公司

2013年該公司對二套催化裝置進行保護，預計保護期為3 a。

4 結論

根據試驗和實際工業使用，證明停備用裝置保護劑A是煉油化工裝置停備用期間防腐保護的一種有效方法，具有以下特點:

(1)停備用裝置保護劑在常溫下能自動揮發，具有較高的蒸氣壓。揮發出來的氣體對金屬有緩蝕作用，從而達到防腐保護的目的。

(2)停備用裝置保護劑具有較強的滲透性，能剝離原有垢層。防止和減慢垢下腐蝕。

(3)停備用裝置保護劑的擴散距離可達10 m以上，既能保護近距離的金屬表面，又能保護遠距離的金屬表面。

(4)停備用裝置保護劑雖有刺激性氣味，但對人體無害，不會污染環境，無公害影響。

(5)停備用裝置保護劑易溶于水，且當水溶液濃度較低時符合環保排放要求。因此在停用保護結束時可不取出保護劑，水沖洗后即可投料生產。

(6)停備用裝置保護劑經濟、安全、方便、省時、省力、高效。