石油化工設備常見腐蝕原因及防腐措施

陳志強(中化(舟山)興海建設有限公司，浙江 舟山 316000)

0 引言

石油化工行業作為我國重要的生產行業，對我國的經濟建設具有重要推動作用。腐蝕是目前石油化工企業發展中面臨最多的問題，因為腐蝕會對石油化工設備的功能和使用周期造成影響，嚴重的還會引發安全事故，阻礙石油化工行業的發展[1]。而想要避免設備腐蝕，減少設備損失就必須要對石油化工設備的腐蝕原因進行分析，并找出針對性防腐措施。本文將就筆者的實際工作經驗及資料，對石油化工設備的腐蝕原因進行分析，并提出針對性的措施，以供參考。

1 石油化工設備防腐的重要性

石油化工設備長期在空氣、水中暴露或與腐蝕性設備接觸，所產生的能讓設備裸露在外的形態、尺寸發生化學反應的現象叫做腐蝕。腐蝕會給石油化工設備的物理性質和功能造成影響，縮短設備的使用周期，甚至影響石油化工設備的正常運動，嚴重時引發安全事故。在實際的生產過程中，石油化工設備腐蝕是常年困擾石油化工企業生產質量的重要難題，既影響了經濟效益的提升，又阻礙了石油化工企業的長足發展，導致了資源浪費[2]。在石油化工企業的爆炸事故中，大部分都是由于腐蝕所致，腐蝕會導致石油泄漏，一旦遇到明火就會發生爆炸，引發嚴重安全事故。此外，石油化工設備腐蝕所泄漏的腐蝕氣體或者液體還會對工作人員生命健康造成影響。所以必須要重視石油化工設備防腐，一旦出現腐蝕要及時采取解決措施，保證安全。

2 石油化工設備常見的腐蝕類型

石油化工企業的主要生產力就是石油化工設備，由于石油化工設備長期處于惡劣環境中，極易受到外界各種因素的影響。同時，在生產過程中還容易受到化學溶液的侵蝕，導致石油化工設備物理屬性受損，原有的設備功能出現異常，甚至會影響石油化工產品的生產。石油化工設備的腐蝕具有不用的類型和機理，根據腐蝕發生的類型可以將其劃分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩種。前者是與化學物質發生反應，后者是與電解質溶液發生電荷交換，兩種類型不僅本質不同，其表現特點也不同，化學腐蝕無電流產生，但電化學腐蝕則相反，會產生電流[3]。此外，還可以按照腐蝕部位分為全面腐蝕和局部腐蝕。前者是整個設備表面都參與了腐蝕，后者是僅某一部位與腐蝕介質發生了反應。由于絕大多數石油化工設備都是由金屬組成的，所以當其發生全面腐蝕后，會導致設備管壁變薄，一旦生產過程中對其施加壓力，就會出現管道爆破的現象，甚至引發爆炸事故。

3 石油化工設備出現腐蝕的原因

目前，我國的石油化工產業發展迅速，但受其多方面因素的影響，我國的石油化工設備存在非常嚴重的腐蝕問題。一般來說，如果石油化工設備的腐蝕程度較低可能只會影響設備的正常運行。而尋找石油設備出現腐蝕的原因，對制定針對性的防腐措施具有重要意義。本文經過資料查閱總結了以下三點導致石油化工設備腐蝕的原因。

3.1 石油化工設備自身的影響因素

在石油化工企業的實際生產過程中，每家企業所選用的設備材料都是不同的，有些企業為了降低成本會選擇質量較差的材料。但這些材料的防腐性較差，導致存在很多的安全隱患。此外，在生產過程中如果不能正確管理石油化工設備也會導致設備腐蝕。比如不同類型的生產設備多選用的材料類型是不同的，而且這些材料較為復雜，如果在使用時出現材料和零件亂用的情況，那么不僅會增加材料的管理難度，還會因石油化工設備的結構設計不同而影響設備的防腐性能。這是因為不合理的結構設計無法保障設備結構的強度、剛度以及承受能力，如果在生產過程中出現差錯，很容易導致設備腐蝕。

3.2 石油化工生產過程中所出現的化學反應

由于生產需求和生產目標的要求，石油化工產品在生產過程中可能需要添加適當的化學試劑。但通常所需的化學試劑都存在一定的腐蝕性，如果生產材料也具有相應的腐蝕性，在生產過程中就會引發化學反應，生成帶有腐蝕性質的中間物。這些物質成分會隨著空氣飄散，而石油化工設備長期暴露在空氣中，其金屬表面受到腐蝕性氣體的影響就會出現變化，最終導致腐蝕[4]。

3.3 石油化工生產過程中的氣液流動速度

在石油化工產品的生產過程中，石油化工設備作業必然會與腐蝕性液體、氣體進行接觸，這些腐蝕性液體、氣體收到自身液體、氣體流速的影響，會對石油化工設備造成不同程度的腐蝕。一般情況下，如果腐蝕性液體、氣體的流速越快，對石油化工設備的腐蝕性越高，造成的設備腐蝕問題越嚴重。

4 石油化工設備的防腐措施

4.1 隔離腐蝕介質

最好的防腐措施就是讓石油化工設備不接觸腐蝕介質，但受實際生產需求的限制，設備雖然無法不接觸腐蝕介質，但可以通過在石油化工設備表面涂抹防腐材料來隔離腐蝕介質。油漆是實際生產中常用的防腐涂料，可以與空氣進行有效隔離并形成保護膜。目前，常用的油漆涂料包括目環氧樹脂和酚醛樹脂等。在進行保護層涂抹前，需要充分了解石油化工所需材質的特性和機理，同時掌握設備的使用性能及抗腐蝕能力等因素。實際中，如果使用情況不同則涂抹油漆的厚度也不同。

4.2 選擇合適的材料

在選擇材料時，一定要注意其耐腐蝕性的同時兼顧經濟性，耐腐蝕性先于經濟性。因為選擇合適介質的材料，可以整體提升設備的使用周期。材料的選擇首先要考慮化工設備的具體工作環境，比如在容易發生氧化反應的環境中，要選擇以鈦為基本金屬材料而制作的化工機械。在選擇時可以遵循以下原則：鋼設備在濃硫酸環境下使用、蒙乃爾設備在氫氟酸環境下使用等。此外，還可以通過非氧化介質和還原性來減緩石油化工設備的腐蝕速度。對于成本較高的部件要特別注意其防腐處理，需要采用關鍵的防護措施；在設備組裝時，要注意金屬材料的不同使用周期，避免局部腐蝕影響整體設備的性能。隨著科技的不斷進步，越來越多的設備加入了耐腐性因素，所以在材料選擇過程中可以將其數值相結合，綜合考慮其耐腐蝕效果。

4.3 加強防腐技術管理

在實際生產過程中，為了更好進行防腐，需要根據機械設備的運行情況，科學安排防腐管理，具體要做到以下幾點：(1) 定期對所有機械設備進行檢查，重點對其腐蝕情況進行檢查，一旦發現油漆損壞或腐蝕，需要及時上報并采取針對性處理措施。同時工作人員還要加強對上設備的維護和管理，在檢修過程中要特別注意零部件腐蝕現象以及設備的輕微腐蝕現象。如果發現異常及時上報并進行清除。該檢查可以安排一周一次小檢，一個月一次大檢，并成行規定，嚴格落實。(2) 要加強工作人員的安全意識，可以通過組織安全講座、晨會、發現安全讀物等方式全面貫徹安全生產里面，以便真正提升工作人員的警惕性。為了切實提升工作人員安全意識，可以實行責任制，將責任明確到人，一旦發生問題工作人員要及時上報，對于存在僥幸心理或者故意瞞報的工作人員進行追責。(3) 要做好石油化工設備工作環境的防腐管理，具體如下：①做好通風除塵工作，及時對石油化工產品生產過程中殘留的液體、氣體以及設備表面的粉塵進行清理。②對于個別腐蝕嚴重的石油化工設備進行及時更換，保證設備的整體運行不受影響。

4.4 結構和工藝的防腐設計

如果石油化工設備的結構設計不合理則會引發許多與受力相關的問題，從而影響設備的生長運行，比如氧化和腐蝕的發生。所以在結構設計中，設計師要充分考慮其實際運用場景，并對其場所進行綜合測量，最終綜合各方因素進行結構設計。其具體設計過程中要注意以下3 點：(1) 所設計的機械設備的結構應該盡量簡單，防治出現設計不合理的現象。特別要注意是否容易引起局部液體濃縮的堆積問題，如果能引起那是否需要修改設計或者加建腐蝕槽。(2) 大多數機械設備都存在間隙，而這些間隙可能會導致腐蝕性物質泄漏，所以在機械設備設計過程中要盡可能減少間隙結構。如果確實需要處理部分液體則要預先預留出水口，保證溶液可以及時排出，減少腐蝕的可能性。(3) 在機械設備表面建立一層保護膜，是當前最方便、簡單且成本低的保護措施，而且其整體的防腐效果較好，所以在機械設備設計時，盡可能在其表面通過噴漆等方式建立保護層，以避免外觀腐蝕。

5 結語

總而言之，石油化工設備多由金屬所制，極易引發金屬腐蝕，為了減少設備腐蝕，需要采取多種防腐措施，比如：結構和工藝的防腐設計、加強防腐技術管理等。重視石油化工設備的腐蝕問題，并采取針對性的防腐措施，促進石油化工行業能夠平穩發展。