石油煉制設(shè)備腐蝕的防治措施

恩和烏力吉

（中國船級(jí)社質(zhì)量認(rèn)證有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000）

石油煉制設(shè)備在煉油生產(chǎn)中常常受腐蝕影響，不僅導(dǎo)致設(shè)備壽命縮短，也增加了設(shè)備維護(hù)和生產(chǎn)成本。腐蝕問題主要源于介質(zhì)的性質(zhì)、工作條件和材料選擇等多方面因素。石油煉制設(shè)備在高溫、高壓、腐蝕性介質(zhì)的作用下，容易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為了有效防治石油煉制設(shè)備腐蝕問題，需綜合考慮多種手段和措施。合理選擇耐蝕材料，如不銹鋼、合金鋼等，以提高設(shè)備的抗腐蝕能力。優(yōu)化工藝參數(shù)和操作條件，控制介質(zhì)成分和溫度，降低對(duì)設(shè)備的腐蝕性。定期進(jìn)行設(shè)備檢測(cè)和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理腐蝕問題，是保證設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段。通過采取有效的防腐蝕策略，進(jìn)一步降低維護(hù)成本，提高生產(chǎn)效率。

1 石油煉制設(shè)備腐蝕概述

1.1 腐蝕的概念

石油煉制設(shè)備腐蝕是在石油煉制工業(yè)中普遍存在的問題，它指的是設(shè)備在運(yùn)行過程中受到介質(zhì)、環(huán)境等因素影響而發(fā)生的金屬表面失蝕、損傷現(xiàn)象。這種腐蝕會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞、性能下降，甚至可能引發(fā)安全隱患，對(duì)煉油生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。

1.2 常見的腐蝕類型

石油煉制設(shè)備常見的腐蝕類型多種多樣，其中包括：（1）均勻腐蝕，這是最常見的腐蝕形式之一，會(huì)均勻地影響金屬表面，導(dǎo)致金屬材料的厚度逐漸減少。這種腐蝕通常發(fā)生在設(shè)備表面的大面積區(qū)域，可能由于介質(zhì)中存在的酸性物質(zhì)或鹽類等因素引起。（2）點(diǎn)蝕腐蝕，也被稱為局部腐蝕，表現(xiàn)為金屬表面發(fā)生局部的小孔或凹坑。點(diǎn)蝕腐蝕通常是由于特定的化學(xué)成分、氧化還原反應(yīng)或局部介質(zhì)的腐蝕性而引起的。（3）應(yīng)力腐蝕開裂，這種腐蝕類型發(fā)生在特定應(yīng)力條件和腐蝕性環(huán)境中，導(dǎo)致金屬材料的裂紋。常見于高應(yīng)力和特定介質(zhì)下的設(shè)備構(gòu)件，例如管道、焊接接頭等[1]。（4）腐蝕疲勞，這種類型是由于交替應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的作用下，導(dǎo)致金屬疲勞裂紋產(chǎn)生。通常發(fā)生在設(shè)備在負(fù)載和腐蝕作用下交替工作的情況下。（5）氫脆，氫脆是由于氫原子在金屬晶格中的擴(kuò)散，導(dǎo)致金屬材料脆性增加的情況。在一些高溫、高壓條件下，氫脆會(huì)導(dǎo)致設(shè)備構(gòu)件的脆性破壞。針對(duì)不同類型的腐蝕，需要采取不同的預(yù)防措施和監(jiān)測(cè)手段，以確保設(shè)備的安全運(yùn)行和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

1.3 腐蝕產(chǎn)生的原因

石油煉制設(shè)備腐蝕的產(chǎn)生原因涉及多個(gè)因素，主要包括以下幾個(gè)方面：（1）介質(zhì)的性質(zhì)，石油煉制過程中使用的介質(zhì)可能含有酸性物質(zhì)、硫化物、氯化物等，這些物質(zhì)對(duì)金屬材料有腐蝕性。例如，硫化物和氯化物容易引發(fā)腐蝕，尤其在高溫高壓條件下，對(duì)設(shè)備材料造成損害。（2）工作環(huán)境條件，高溫、高壓、潮濕、腐蝕性氣體等惡劣工作條件會(huì)加速設(shè)備的腐蝕速度。這些條件會(huì)使腐蝕介質(zhì)更容易侵蝕設(shè)備表面。（3）材料選擇不當(dāng)，如果選擇的材料不耐蝕或不適合特定工藝條件，容易導(dǎo)致設(shè)備腐蝕問題的發(fā)生。比如，某些特殊的石油產(chǎn)品可能對(duì)部分材料具有強(qiáng)烈的腐蝕性。（4）操作不當(dāng)或設(shè)備設(shè)計(jì)缺陷，錯(cuò)誤的操作、不合理的設(shè)備設(shè)計(jì)或安裝缺陷可能會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)在設(shè)備表面積聚、停滯或局部流速加大，從而誘發(fā)腐蝕。（5）化學(xué)反應(yīng)和電化學(xué)因素，化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)腐蝕等因素也是引發(fā)設(shè)備腐蝕的重要原因。介質(zhì)中的一些成分可能引發(fā)金屬材料與介質(zhì)之間的電化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致腐蝕現(xiàn)象[2]。總結(jié)而言，石油煉制設(shè)備腐蝕是多種因素共同作用的結(jié)果，包括介質(zhì)的性質(zhì)、工作環(huán)境、材料選擇、操作方式等。為了預(yù)防和控制設(shè)備腐蝕，需要全面考慮這些因素，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施和定期檢測(cè)維護(hù)，以保障設(shè)備的安全運(yùn)行。

2 石油煉制設(shè)備腐蝕的危害

石油煉制設(shè)備腐蝕帶來的危害是多方面的，涉及安全性、設(shè)備性能和生產(chǎn)效率等方面。首先，容易導(dǎo)致設(shè)備性能下降、安全風(fēng)險(xiǎn)提升。腐蝕會(huì)使設(shè)備表面粗糙、失去光滑度，降低設(shè)備傳熱、傳質(zhì)效率，影響設(shè)備正常運(yùn)行和生產(chǎn)性能。腐蝕還可能導(dǎo)致設(shè)備金屬厚度減少，使得設(shè)備強(qiáng)度降低，增加了設(shè)備發(fā)生泄漏、爆炸或失效的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)人員和環(huán)境安全構(gòu)成威脅。其次，會(huì)增加停產(chǎn)時(shí)間，導(dǎo)致成本增加。設(shè)備腐蝕可能導(dǎo)致設(shè)備故障，需要停機(jī)維修，延長(zhǎng)了生產(chǎn)線的停產(chǎn)時(shí)間，影響了生產(chǎn)進(jìn)度和交付。設(shè)備腐蝕導(dǎo)致設(shè)備損壞或提前退役，需要更頻繁的維修或更換，增加了維護(hù)和修復(fù)成本，影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。最后，腐蝕有環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)，損害企業(yè)聲譽(yù)。腐蝕可能導(dǎo)致管道或設(shè)備的泄漏，使有害物質(zhì)泄漏到周圍環(huán)境，對(duì)環(huán)境造成污染。頻繁的設(shè)備損壞和停產(chǎn)不僅影響了生產(chǎn)，也會(huì)損害企業(yè)的聲譽(yù)和品牌形象。因此，石油煉制設(shè)備腐蝕不僅對(duì)設(shè)備自身造成了損害，也對(duì)生產(chǎn)效率、企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境安全帶來了威脅。為了減少腐蝕帶來的危害，需要采取有效的腐蝕防護(hù)措施和定期維護(hù)檢測(cè)，確保設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。

3 石油煉制設(shè)備腐蝕的防治措施

3.1 合理選擇耐蝕材料，優(yōu)化工藝參數(shù)

石油煉制設(shè)備防腐工作的展開，需要合理選擇耐腐蝕材料。不同的金屬和合金具有不同的耐蝕性能。例如，不銹鋼、鎳基合金等具有較好的耐腐蝕性能，可用于耐受酸性、鹽性等腐蝕介質(zhì)的場(chǎng)合。材料選擇要與工藝條件匹配，考慮介質(zhì)性質(zhì)、溫度、壓力等因素。合適的材料能夠減少腐蝕速率，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。對(duì)于特定的石油煉制環(huán)境，需要選用具備抗硫化物、抗氧化性能強(qiáng)、抗腐蝕能力高的材料，以保證設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。了解介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，選擇能耐受特定腐蝕介質(zhì)的材料。一些特殊介質(zhì)可能對(duì)某些材料產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕作用，需要避免使用對(duì)該介質(zhì)敏感的材料。降低溫度和壓力可以減緩腐蝕速率。優(yōu)化工藝條件，避免高溫高壓下的腐蝕。適當(dāng)控制流速和流量，避免介質(zhì)在管道或設(shè)備表面停滯或積聚，降低局部腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)介質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理，如去除硫化物、氧化物等雜質(zhì)，減少介質(zhì)對(duì)設(shè)備的腐蝕性[3]。調(diào)整介質(zhì)的pH 值，避免過酸或過堿的介質(zhì)對(duì)設(shè)備的侵蝕。監(jiān)測(cè)設(shè)備工作狀態(tài)，調(diào)整操作參數(shù)，以保證設(shè)備在最佳工作狀態(tài)下運(yùn)行，減少腐蝕發(fā)生。綜合考慮材料的耐蝕性能、工藝條件和介質(zhì)性質(zhì)等因素，合理選擇耐蝕材料和優(yōu)化工藝參數(shù)是防止石油煉制設(shè)備腐蝕的關(guān)鍵。這些措施能夠降低腐蝕速率、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，提高生產(chǎn)效率，減少維修成本，確保設(shè)備安全運(yùn)行。

3.2 優(yōu)化改進(jìn)設(shè)備設(shè)計(jì)，進(jìn)行防腐涂層

設(shè)計(jì)時(shí)要避免死角和積聚點(diǎn)，這些區(qū)域容易使介質(zhì)停滯并增加腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保介質(zhì)流暢過渡，減少積聚。在設(shè)備的易受腐蝕部位增加防護(hù)層或覆蓋物，例如添加耐腐蝕的保護(hù)罩或防護(hù)板，降低這些區(qū)域的腐蝕率。采用合適的連接方式，減少焊接或連接點(diǎn)的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，如選擇螺栓連接替代焊接。根據(jù)介質(zhì)的腐蝕性，合理選擇構(gòu)件的材料和厚度，增加設(shè)備的耐腐蝕性。設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)要考慮防腐涂層的使用，為防腐層施工留有合適的表面和空間。在施工防腐涂層前，對(duì)設(shè)備表面進(jìn)行清潔、除銹和磨光，確保涂層與金屬表面的粘附牢固。根據(jù)設(shè)備所處環(huán)境和腐蝕介質(zhì)，選擇合適的防腐涂層材料。例如，耐酸堿、耐高溫、耐化學(xué)介質(zhì)等特性的涂層。采用專業(yè)的涂層施工技術(shù)，確保涂層均勻、完整，沒有漏涂、裂紋或氣泡等缺陷。對(duì)涂層進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù)，修復(fù)或更換破損或老化的涂層，保證其長(zhǎng)期有效性。考慮采用多層涂層保護(hù)，包括底漆、中間層和面漆，提高涂層的抗腐蝕性能。通過優(yōu)化改進(jìn)設(shè)備設(shè)計(jì)和進(jìn)行防腐涂層處理，能夠有效提升設(shè)備的耐腐蝕性能，減少腐蝕帶來的損害和風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，降低維護(hù)成本，并確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3 通過電化學(xué)方法，降低腐蝕發(fā)生

電化學(xué)方法是一種有效的石油煉制設(shè)備腐蝕防治手段，通過改變?cè)O(shè)備金屬表面的電化學(xué)特性，降低腐蝕的發(fā)生。陽極保護(hù)是通過在金屬表面施加外部電流，使金屬成為陰極，從而降低其自身的電位，阻止腐蝕發(fā)生。在設(shè)備表面附加外部電源，使設(shè)備成為陽極。通常使用惰性陽極材料，如鐵、鋁、鎂等或特殊陽極，如鉛合金。適用于儲(chǔ)罐、管道、鋼鐵結(jié)構(gòu)等金屬設(shè)備，特別是在潮濕、鹽堿地區(qū)或有腐蝕性介質(zhì)流經(jīng)的設(shè)備。通過在介質(zhì)中添加電化學(xué)抑制劑，抑制金屬表面的電化學(xué)反應(yīng)，減緩或阻止腐蝕的發(fā)生。將特定的化學(xué)物質(zhì)或添加劑溶解在介質(zhì)中，形成抑制腐蝕的保護(hù)膜，阻斷金屬與腐蝕介質(zhì)的接觸。可以用于對(duì)某些特定腐蝕介質(zhì)敏感的設(shè)備，例如添加緩蝕劑來保護(hù)鋼鐵設(shè)備免受鹽水腐蝕。電化學(xué)方法可以提供持久的保護(hù)，減緩或阻止腐蝕，延長(zhǎng)設(shè)備壽命[4]。陽極保護(hù)適用于大部分金屬設(shè)備，但需要合適的設(shè)備結(jié)構(gòu)和電源支持。而電化學(xué)抑制則適用于特定介質(zhì)和環(huán)境。陽極保護(hù)需要較高的初期投資，但長(zhǎng)期來看可以降低維護(hù)成本。電化學(xué)抑制的成本相對(duì)較低，但需要定期補(bǔ)充和監(jiān)測(cè)抑制劑濃度。電化學(xué)方法作為石油煉制設(shè)備腐蝕防治的重要手段之一，可根據(jù)設(shè)備材料、環(huán)境特點(diǎn)和腐蝕介質(zhì)特性進(jìn)行選擇和應(yīng)用，從而有效減少腐蝕對(duì)設(shè)備的損害。

3.4 均衡高低質(zhì)原油進(jìn)廠，加強(qiáng)員工培訓(xùn)

均衡高低質(zhì)原油的進(jìn)廠可以減少對(duì)設(shè)備腐蝕的影響。在進(jìn)廠階段，通過合理選擇高、低硫、低酸度等不同特性的原油，并進(jìn)行混合，以降低整體原料的腐蝕性。針對(duì)不同特性的原油，調(diào)整工藝流程來適應(yīng)其成分。對(duì)高硫或高酸度的原油，可加強(qiáng)脫硫、脫鹽等工藝步驟，以降低對(duì)設(shè)備的腐蝕作用。在加工過程中，嚴(yán)格控制設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，包括溫度、壓力等，確保在安全范圍內(nèi)運(yùn)行，減少對(duì)設(shè)備的腐蝕性影響。提供專業(yè)的腐蝕防治培訓(xùn)課程，讓員工了解腐蝕的原理、防治措施和常見問題處理方法。培訓(xùn)員工正確操作設(shè)備和定期維護(hù)的重要性，提高其對(duì)設(shè)備日常保養(yǎng)的重視程度。強(qiáng)化員工的安全意識(shí)，提供應(yīng)急處理培訓(xùn)，使其在腐蝕和其他問題發(fā)生時(shí)能夠迅速、正確地做出反應(yīng)。進(jìn)行實(shí)地操作訓(xùn)練和模擬演練，讓員工掌握實(shí)際操作技能，提高應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的應(yīng)變能力。通過培訓(xùn)員工了解原油特性、工藝流程、設(shè)備保護(hù)和應(yīng)急處理等方面的知識(shí)和技能，可以提高員工的專業(yè)水平和責(zé)任意識(shí)，從而更好地應(yīng)對(duì)石油煉制設(shè)備腐蝕問題，確保設(shè)備長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.5 監(jiān)測(cè)分析數(shù)據(jù)，定期檢測(cè)維護(hù)設(shè)備

石油煉制設(shè)備腐蝕防治的監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)分析以及定期檢測(cè)維護(hù)是確保設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行的關(guān)鍵。使用傳感器、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，包括溫度、壓力、介質(zhì)流速等指標(biāo)，以及可能的腐蝕程度。定期收集設(shè)備腐蝕數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)，并建立數(shù)據(jù)庫進(jìn)行記錄，包括腐蝕速率、涂層狀態(tài)、腐蝕介質(zhì)的化學(xué)成分等。使用無損檢測(cè)技術(shù)，如超聲波檢測(cè)、磁粉探傷等，對(duì)設(shè)備表面進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在腐蝕問題。通過對(duì)腐蝕數(shù)據(jù)的分析，預(yù)測(cè)腐蝕趨勢(shì)和速率，確定設(shè)備的健康狀態(tài)，采取相應(yīng)的預(yù)防和維護(hù)措施。制定定期檢查維護(hù)計(jì)劃，包括清潔、涂層修復(fù)、設(shè)備內(nèi)部檢查等，確保設(shè)備表面的完整性和涂層的有效性。對(duì)設(shè)備可能腐蝕的部位進(jìn)行特別關(guān)注和檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理局部腐蝕點(diǎn)，避免進(jìn)一步擴(kuò)大腐蝕范圍。定期檢查涂層的狀況，對(duì)老化、破損或失效的涂層進(jìn)行修復(fù)或更換，確保涂層的保護(hù)性能。定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行清潔和保養(yǎng)，防止雜質(zhì)沉積、水垢形成等，降低腐蝕風(fēng)險(xiǎn)[5]。完成檢測(cè)維護(hù)后，及時(shí)記錄維護(hù)情況，對(duì)設(shè)備進(jìn)行評(píng)估，并反饋數(shù)據(jù)給相應(yīng)部門，以便持續(xù)改進(jìn)和調(diào)整維護(hù)策略。通過這些監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析和定期檢測(cè)維護(hù)的措施，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備的腐蝕問題，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，保證設(shè)備安全運(yùn)行，降低維護(hù)成本，提高生產(chǎn)效率。

4 結(jié)語

在石油煉制工業(yè)中，腐蝕是設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行面臨的重要挑戰(zhàn)，通過科學(xué)的防腐措施，能夠有效降低設(shè)備腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，確保生產(chǎn)安全穩(wěn)定。防治腐蝕的措施不僅僅是一項(xiàng)技術(shù)任務(wù)，更是對(duì)工藝、材料、操作和管理的綜合考量。合理選擇原油、優(yōu)化工藝流程、采用耐蝕材料和防護(hù)涂層、加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)與監(jiān)測(cè)，都是有效應(yīng)對(duì)腐蝕的關(guān)鍵步驟。此外，員工的培訓(xùn)和安全意識(shí)提升也是保障設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。腐蝕防治是一項(xiàng)持續(xù)不斷的工作，需要不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和管理優(yōu)化。只有不斷積累經(jīng)驗(yàn)，逐步改進(jìn)防腐措施，才能更好地應(yīng)對(duì)石油煉制設(shè)備腐蝕問題。在未來發(fā)展過程中，行業(yè)人員還應(yīng)不斷提高技術(shù)水平，加強(qiáng)管理，保障設(shè)備安全運(yùn)行，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)石油煉制行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。