石油化工設備常見的腐蝕問題及防腐蝕措施

閆文娟，蔡威威(陜西建工安裝集團有限公司，陜西 西安 710068)

0 引言

石油化工企業出現設備腐蝕問題的幾率是比較高的，需要引起高度重視并加大解決對策。若是設備出現腐蝕，會影響其使用年限和功能，甚至會造成人身傷亡，不利于企業發展。因此，石化企業要根據腐蝕產生的原因，采取有效的應對措施，并且還需要分析總結經驗，采用先進的防腐技術，才能保證生產的安全運行，從而實現石化企業的長遠發展。

1 石油化工設備防腐蝕的重要性

石油化工設備運行處在一個復雜的環境中，因此腐蝕現象是不可避免的。設備出現腐蝕問題，會對設備使用功能和安全運行產生影響，并且影響其運行。對設備來說，腐蝕會對設備造成嚴重的破壞，不僅影響正常運行，而且還會降低其使用壽命，最終對石油企業的正常生產造成影響。若是腐蝕問題出現在管道中，非常容易產生泄漏問題，造成石油資源的浪費，同時對生態環境造成污染，還會降低經濟效益。除此之外，化工人員在生產過程中碰到石油泄漏的話，會造成嚴重的人身傷害。所以，石油企業要高度重視并做好設備防腐工作，切實采取行之有效的措施，確保企業的安全生產和經濟效益，防止事故的出現[1]。

2 石油化工設備腐蝕的常見類型

2.1 按照腐蝕機理分類

根據設備的材質，腐蝕分為金屬腐蝕和非金屬腐蝕，其中金屬腐蝕是主要類型，占80%以上。金屬腐蝕根據反應機理的不同分為三大類：化學腐蝕、電化學腐蝕和物理化學腐蝕。化學腐蝕就是由于化學反應對設備造成的腐蝕。石油公司生產石化產品，雖然化學品的添加量是根據公司的生產目標和生產工藝確定的，但大部分化學品具有腐蝕性，部分生產原料也會發生破壞，產生腐蝕性中間體的化學反應。石油化工生產過程本身具有很強的特殊性：構成石油產品一部分的腐蝕性物質在空氣中造成石油化工設備腐蝕；設備與含有其他的腐蝕性物質發生化學反應，在一定程度上改變設備的材料特性，同時影響設備的正常運行。電化學腐蝕主要是使電荷在金屬與電解質溶液之間流動，從而引起介質腐蝕的過程。物理腐蝕不會導致化學反應，而只會導致設備物理效應的惡化，例如通過介質滲透。

2.2 按照腐蝕形態分類

石油化工設備的腐蝕現象按腐蝕形式可分為全面腐蝕和局部腐蝕。“全面腐蝕”定義為石油化工設備中存在的所有金屬與腐蝕性介質發生化學反應或電化學腐蝕。石化設備中的這種腐蝕現象導致越來越薄的管壁和管道的總密封容量降低。術語“局部腐蝕”是指石油化工設備的腐蝕現象，僅在金屬的凹陷和突出區域表現出來，其他區域不表現出明顯的腐蝕。局部腐蝕集中在材料的某一部分，因此腐蝕速率高于整體腐蝕，發生嚴重事故的可能性更大。

3 石油化工設備腐蝕現象出現的原因

3.1 設備自身的原因

一般來說，石油化工設備材料會造成腐蝕問題的產生，尤其是金屬設備更容易出現腐蝕。石油化工設備材料主要是金屬材質的，同時不同金屬材質產生腐蝕的情況也不一樣。然而在實際生產中，我國大部分石油化工企業為追求經濟效益，往往采購便宜的材料，這些材料晶粒直徑較大，沒有抗腐蝕性。因此，使用這些材料構成的設備往往工作效率不高，且設備的使用年限短，加之員工無法有效管理這些設備，會產生腐蝕現象。除此之外，對設備的管理不當，也會造成腐蝕問題。這是因為生產設備類型多種多樣，且每種類型都有其相應的材料，同時這些材料也比較復雜，管理起來比較難。石油化工設備的結構設計也會對其腐蝕產生影響，若是結構設計不恰當，無法確保設備結構的剛度、強度和承受力，這樣在生產中，會腐蝕設備[2]。

3.2 不良的化學反應

石油生產過程中，會產生很多化學反應，而這些化學反應中，應用的試劑常常會造成腐蝕現象，使化工設備產生嚴重的腐蝕問題。石油化工產品具有特殊性，其與化工設備材料接觸后會使設備的使用性能和材質產生變化，從而影響石油生產，進而不利于設備穩定運行。除此之外，生產過程中如果出現電化學反應的話，設備的性能會嚴重下降，同時還會產生安全隱患。調查發現，石油產品生產的時候，電化學反應造成的液體或氣體，都會影響設備的使用性能，同時出現腐蝕問題，至于腐蝕程度取決于氣體或液體的流動速度。腐蝕程度和流動速度呈正相關，流速越快，設備受到的腐蝕越高，反之，流動速度慢或是沒有流速，則腐蝕小。為此，有關人員需要及時進行處理，控制住氣體、液體的流動速度，只有這樣才能最大程度地避免腐蝕情況的出現。

3.3 石油化工設備中金屬性能不足

金屬的性能直接關系著其抗腐蝕能力，石油化工設備中使用不同的金屬，因此金屬制定的設備有著不同的抗腐蝕性能。具體而言，金屬晶粒的大小，影響抗腐蝕性的強弱，晶粒越小抗腐蝕性越強；金屬表面的光滑程度也關系抗腐蝕性能，越光滑抗腐蝕性越強，這是因為表面光滑的話，其與原料的接觸面較小，如不銹鋼材質的金屬的抗腐蝕性就要比鑄鐵材質的強。但當前，我國使用的石油化工設備應用的金屬主要是粗晶粒，其防腐能力差，若是采用不銹鋼材質的，會大大提高設備的防腐蝕能力。

4 提高石油化工設備防腐的措施

現階段，我國石油化工設備由于設備本身原因、不良化學反應及設備中金屬抗腐蝕能力不強等原因，造成設備的防腐性能差，出現腐蝕問題，因此需要針對原因，采取相應的措施，只有這樣才能提高石油化工設備的防腐能力，具體措施如下所述。

4.1 嚴格把控好材料設備

石油化工設備自身材料直接關系著其抗腐蝕性能。根據實際應用的材料主要有金屬和非金屬兩類。其中在金屬材料中，運用最廣的是碳鋼，但這種材料的抗腐蝕性能不高。所以，要想提高設備材料的防腐能力，可以采用在其表面進行涂抹的形式，形成保護層。與此同時現階段，有很多可以使用的抗腐蝕材料，如鋁合金、玻璃鋼等。因此，要想提高設備的抗腐能力，一定要慎重選擇設備的材料，不能以經濟性作為采購的唯一標準，還要綜合考慮材料的抗腐蝕性能。

4.2 提高設備的防腐蝕性能

要想提高設備的防腐蝕性能，可以從其設計環節開始著手，根據設備腐蝕產生的原因和類型，對設計進行調整，實現其合理性，從而提高防腐蝕性能。總得來說，設備材料結構要實現質地均勻，設備表面腐蝕的速度下降。對于生產過程中的高溫高壓、強酸堿等生產工藝環節，需要使用特殊的設備防腐技術，如在設備與介質接觸并容易發生腐蝕反應的表面，采用恰當的設備材料，還可以設計防腐涂層，這樣能夠隔離屏蔽介質，保護設備的表面。對于防腐涂層，還需要選擇科學合理的涂層，其材料的化學性質要穩定，切不可和設備材料發生反應，同時也不能和介質出現反應。另外，根據生產工藝和技術要求，選擇合理的防腐蝕藥劑，并且要確保藥劑質量合格，切不可使用不合格的試劑。

4.3 選用材質適宜的金屬

提高石化設備耐腐蝕性最直接的方法就是選擇合適的金屬材料。為石化設備選擇合適的金屬材料首先需要對設備有準確的了解，包括設備的運行條件、部件、使用原材料的溫度等，并進行分析。仔細考慮這些信息，以獲得準確的圖片設備的性能，根據相應的性能選擇合適的金屬材料和工藝。

4.4 提高石油化工設備工作人員的防腐蝕意識

石化設備的運行需要相關人員，因此這些人員的素質和防腐蝕意識直接關系著設備的防腐蝕能力，為此需要提高設備工作人員的防腐蝕意識，可以從以下兩方面入手：第一，石化企業建立完善的防腐蝕工作制度，并要求監督人員嚴格實施；第二，定期對石化企業員工進行教育培訓，不斷提高其防腐蝕意識，特別是管理人員，更需要從思想高度重視防腐蝕工作。做好以上兩點工作，從而提高石化設備的防腐蝕能力。

4.5 建立健全設備防腐蝕監測制度

為有效防治石化設備腐蝕，更好地保障生產設備安全運行，設備企業和主管部門應加強生產設備腐蝕控制，建立基于腐蝕劑流量分布的腐蝕監測網絡。在生產過程中，為維護工作和保護設備免受腐蝕提供依據。專人負責管理、腐蝕的定期驗證、試驗的評價和腐蝕試驗技術報告的建立。同時，對于可能出現腐蝕和安全問題的設備，要定期監測腐蝕情況，在設備可能出現腐蝕問題的地方設置檢查點。特別指示的人。設備管理部根據制定的腐蝕控制規劃和操作標準，建立設備腐蝕控制簿，及時對設備腐蝕控制數據進行收集整理，構成完整的數據庫。對數據進行分析研究，得出材料的腐蝕速率，進而制定相應的腐蝕對策。此外，根據生產過程的特點和規律性，對生產原料或中間產品中腐蝕性介質的參數進行嚴格、定期的監測和分析，科學控制生產過程中的腐蝕性介質含量[3]。

5 結語

綜上所述，石油化工生產過程中設備受到腐蝕會降低生產效率，影響產品質量，因此需要針對腐蝕出現的原因，采取相應的對策，只有這樣才能提高設備的防腐蝕能力，才能保證企業的經濟效益，從而實現企業的可持續發展。