韓兆川
摘要:在石油化工領(lǐng)域,機(jī)械設(shè)備是高效、安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件,石油化工設(shè)備的穩(wěn)定關(guān)系著石油化工企業(yè)的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)安全,因此石油化工企業(yè)非常重視機(jī)械設(shè)備的耐腐蝕問(wèn)題,本文著重分析了石油化工設(shè)備腐蝕的類型與原因,并從設(shè)備優(yōu)化與流程優(yōu)化兩方面入手提出加強(qiáng)石油化工機(jī)械設(shè)備耐腐蝕的策略。
關(guān)鍵詞:石油化工;機(jī)械設(shè)備;防腐
石油化工是化學(xué)工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)之一,石油化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕是該行業(yè)中常見(jiàn)的問(wèn)題,腐蝕之后的設(shè)備外形上會(huì)遭到嚴(yán)重的破壞,功能也會(huì)受到嚴(yán)重的影響,同時(shí)還會(huì)為石油化工生產(chǎn)過(guò)程帶來(lái)安全隱患,因此增加石油化工機(jī)械設(shè)備的防腐能力,不僅可以增加設(shè)備的使用壽命,還可以保證企業(yè)的安全生產(chǎn)工作,為企業(yè)帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益。
一、石油化工設(shè)備腐蝕類型
(一)化學(xué)腐蝕
化學(xué)腐蝕是石油化工設(shè)備常見(jiàn)的腐蝕問(wèn)題,主要由于機(jī)械設(shè)備在與外界存在的介質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)而造成,當(dāng)設(shè)備中的金屬與非電解質(zhì)溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),產(chǎn)生的新化合物會(huì)導(dǎo)致設(shè)備受損,該腐蝕類型的主要特點(diǎn)便是在設(shè)備與介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生電流?;瘜W(xué)腐蝕主要是由于設(shè)備在高溫以及干燥的環(huán)境下受到腐蝕性介質(zhì)的干擾,使得設(shè)備內(nèi)部金屬受到一定的腐蝕,進(jìn)而造成設(shè)備破損,當(dāng)前化學(xué)腐蝕對(duì)設(shè)備的威脅是較為嚴(yán)重的,大部分的石油化工設(shè)備都會(huì)遇到化學(xué)腐蝕的問(wèn)題。
(二)電化學(xué)腐蝕
石油化工在與介質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),設(shè)備的金屬部分與電解質(zhì)溶液相接觸并產(chǎn)生電極反應(yīng),金屬中的陽(yáng)離子與溶液中的陰離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),進(jìn)而改變?cè)O(shè)備金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),使得設(shè)備發(fā)生質(zhì)變問(wèn)題,這種腐蝕現(xiàn)象多與潮濕的環(huán)境有關(guān),其主要腐蝕原理便是氧化還原反應(yīng),而潮濕的環(huán)境更容易產(chǎn)生電解質(zhì)溶液,進(jìn)而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕的現(xiàn)象,電化學(xué)腐蝕問(wèn)題的強(qiáng)度較為突出,多發(fā)生于設(shè)備局部,且不容易檢查出來(lái),長(zhǎng)期以往會(huì)對(duì)石油化工設(shè)備造成嚴(yán)重的腐蝕。
二、石油化工設(shè)備腐蝕的原因
(一)設(shè)備自身因素
不同金屬構(gòu)件的設(shè)備局部抗腐蝕能力也不盡相同,金屬結(jié)構(gòu)較為精密的設(shè)備抗腐蝕性能會(huì)較強(qiáng)一些,當(dāng)設(shè)備金屬的晶粒粒徑越大時(shí),其抗腐蝕性的能力也就越高,設(shè)備內(nèi)部的金屬材料含雜質(zhì)較少,其抗腐蝕能力越高,除去金屬材料的結(jié)構(gòu)因素以外,設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)備的抗腐蝕性能力也有著至關(guān)重要的影響,復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)備常會(huì)有著數(shù)量較多的縫隙與接口,當(dāng)設(shè)備表面出現(xiàn)突出的零件部位或者內(nèi)陷的凹口時(shí),更加容易累積一些灰塵與雜物,如果在設(shè)備使用過(guò)程中沒(méi)有及時(shí)清理,就很容易造成雜物的累積,在設(shè)備表面形成銹蝕,進(jìn)而加重了設(shè)備的腐蝕與老化。
(二)外在環(huán)境因素
設(shè)備的腐蝕問(wèn)題主要與設(shè)備所處環(huán)境以及使用方式有關(guān),石油化工的生產(chǎn)設(shè)備常常需要與有腐蝕性的介質(zhì)接觸,化工產(chǎn)品的原料很多都是強(qiáng)酸強(qiáng)堿性的溶液,在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中極易與溶液以及空氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),同時(shí)石油化工的生產(chǎn)設(shè)備在處于高溫高壓的環(huán)境中時(shí),或者設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行產(chǎn)生了大量熱能時(shí),這些能會(huì)使得設(shè)備周圍氣壓增強(qiáng),進(jìn)一步加速設(shè)備的腐蝕。同時(shí)石油化工設(shè)備往往還需要與流動(dòng)的液體石油接觸,當(dāng)液體的流動(dòng)速度加快時(shí),會(huì)加大對(duì)設(shè)備表面防腐蝕保護(hù)膜的沖擊力度,進(jìn)而產(chǎn)生沖刷空洞,降低設(shè)備表面的抗腐蝕能力,除去外部的物理因素與化學(xué)因素影響之外,操作人員的生產(chǎn)意識(shí)與操作方式也關(guān)系著設(shè)備的抗腐蝕性能。
三、石油化工設(shè)備防腐策略分析
(一)優(yōu)化設(shè)備選材與結(jié)構(gòu)
首先要重視的便是設(shè)備的選材,根據(jù)設(shè)備的工作環(huán)境選取抗腐蝕能力較強(qiáng)的材料,合理評(píng)價(jià)材料的應(yīng)力學(xué)性能、抗疲勞性能與抗腐蝕性能,嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定進(jìn)行選購(gòu),就目前而言大部分的石油化工設(shè)備都是碳素鋼,這種材料雖然在操作加工、材料成本、材料強(qiáng)度上有一定的優(yōu)勢(shì),但是碳素鋼在強(qiáng)酸與鹽霧環(huán)境下抗腐蝕性能較差,因此在一些特殊生產(chǎn)流程中應(yīng)該盡量避免使用這種材料,可以選擇不銹鋼合金等其他替代材料。其次需要重視設(shè)備的設(shè)計(jì)工藝與設(shè)計(jì)方案優(yōu)化,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需要,全面考察設(shè)備的使用環(huán)境,采用合理的制造工藝,簡(jiǎn)化設(shè)備表面的結(jié)構(gòu),減少因空隙、接縫造成的設(shè)備腐蝕,在焊接過(guò)程中要注意焊瘤的殘余,避免因此出現(xiàn)的設(shè)備局部應(yīng)力增大而遭到破壞,為金屬設(shè)備鍍惰性金屬圖層或者涂耐腐蝕圖層,減少與腐蝕性介質(zhì)的接觸,降低設(shè)備腐蝕的速率,最后需要重視設(shè)備的運(yùn)輸、組裝環(huán)節(jié),盡可能保證操作的規(guī)范性與穩(wěn)定性,對(duì)于由特殊金屬材料構(gòu)成的設(shè)備部件應(yīng)采取特殊處理,加強(qiáng)對(duì)設(shè)備安裝環(huán)節(jié)的管控可以使得設(shè)備處于一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài),提高設(shè)備的流速,減少由設(shè)備安裝不當(dāng)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力提升、抗腐蝕性下降以及爆炸等安全隱患。
(二)規(guī)范操作流程,樹(shù)立安全意識(shí)
在石油化工設(shè)備的使用過(guò)程中常常會(huì)在表面的接縫與凹槽處堆積一些油液、灰塵等雜物,如果不及時(shí)進(jìn)行清潔,很容易與設(shè)備表面的金屬產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)造成設(shè)備表面的銹蝕,除去選用接縫與凹槽較少的設(shè)備之外,還需要安排專業(yè)的檢查工作人員定期對(duì)接縫與凹槽進(jìn)行檢查與維護(hù),清理凹槽與縫隙中的雜物,對(duì)設(shè)備表面進(jìn)行及時(shí)的干燥處理,就目前而言,石油化工設(shè)備干燥常用的干燥劑便是濃硫酸,濃硫酸的干燥效果較好,并且能很好地防護(hù)設(shè)備表面由于水汽而引起的腐蝕,但濃硫酸本身也是一種腐蝕性較強(qiáng)的化學(xué)藥劑,因此需要操作員工嚴(yán)格把控濃硫酸的計(jì)量與干燥的時(shí)間,并且在操作過(guò)程中做好相應(yīng)的防護(hù)措施。其次,還需要提高工作人員的操作技術(shù)與水平與安全生產(chǎn)責(zé)任心,樹(shù)立安全生產(chǎn)的意識(shí),嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)備操作,減少因人為操作不當(dāng)而產(chǎn)生的的設(shè)備震動(dòng),導(dǎo)致設(shè)備焊接部位出現(xiàn)裂痕而加重腐蝕,從操作層面上減少對(duì)設(shè)備的損耗,延長(zhǎng)設(shè)備使用的壽命。除此之外,化工企業(yè)的工作生產(chǎn)環(huán)境較為特殊,本身具有一定的危險(xiǎn)性,因此需要加強(qiáng)石油化工企業(yè)對(duì)于安全生產(chǎn)的意識(shí),投入資金來(lái)改善設(shè)備、優(yōu)化工作環(huán)境質(zhì)量,合理堆放排放物,避免排放物中的內(nèi)容對(duì)空氣與水體造成污染,進(jìn)一步腐蝕到其他石油化工設(shè)備。
結(jié)語(yǔ)
石油化工企業(yè)的生產(chǎn)性質(zhì)較為特殊,造成設(shè)備腐蝕的因素也較為復(fù)雜,本文主要從設(shè)備材料、工藝以及操作流程角度分析了設(shè)備腐蝕的原因,要想加強(qiáng)設(shè)備的防腐能力,需要優(yōu)化設(shè)備材料與工藝、規(guī)范操作流程、樹(shù)立安全生產(chǎn)意識(shí),隨著石油化工企業(yè)的發(fā)展與技術(shù)人員的努力,我相信設(shè)備的防腐能力會(huì)得到進(jìn)一步的加強(qiáng),我國(guó)的石油化工行業(yè)也會(huì)迎來(lái)更加廣闊的發(fā)展空間。
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