楊志博
摘要:眾所周知,直接開采未經(jīng)加工的石油,是不能夠進行直接應用的,需要經(jīng)過專業(yè)的加工和處理形成石油產(chǎn)品,才可以投入到生產(chǎn)生活中去,從20世紀后期開始,我們國家的科學技術水平得到突飛猛進的發(fā)展進步,煉油行業(yè)也獲得空前發(fā)展,石油產(chǎn)量也實現(xiàn)逐年上漲的良好局面。但是,因為石油煉制設備使用時間過長,同時因為原油中含有多種化學物質,導致石油設備出現(xiàn)大面積腐蝕,影響煉油質量和效率,嚴重時甚至可能引發(fā)安全事故。
關鍵詞:煉油廠設備;防腐;防治措施
煉油企業(yè)作為國家能源發(fā)展的戰(zhàn)略組成部分,煉油廠運行的效率與質量,間接的影響到其他附屬產(chǎn)業(yè)。在實際煉油過程中由于工藝的特殊性,容易對煉油設備造成一定腐蝕,為了保障設備運行的可靠性,需要對被腐蝕的設備進行有效的維修保護。
一、煉油廠設備腐蝕的機理因素
(一)硫化物腐蝕機理
我國國內油田開采的原油,硫化物的含量,近年來在呈上升趨勢。而在原油加工生產(chǎn)過程中,又必須經(jīng)過高溫高壓這一生產(chǎn)環(huán)節(jié)。當原油中的硫化物在溫度上升到1200℃時,便開始進行分解,很多原本不活躍的硫化物變得活躍起來,從而會使設備出現(xiàn)三種類型的腐蝕情況:一是H2S-HC1-H2O型腐蝕。它是電化學腐蝕的其中一種。如果煉油廠采用的設備是不銹鋼材料,則腐蝕相對較弱;如果采用的設備是碳鋼材料,則腐蝕會相對比較嚴重。二是H2S-HCN-H2O型腐蝕。這種類型的腐蝕將會使設備表面的保護膜受到破壞。假如煉油廠的設備所采用的材料是碳鋼,那么,設備受腐蝕的程度就會較弱;假如煉油廠的設備所使用的材料是不銹鋼材料,那么,設備受腐蝕的程度就會較強。三是連多硫酸型腐蝕。該種類型的腐蝕,在設備的焊接區(qū)域發(fā)生較多,當設備處于停止運行狀態(tài)時,焊接物質就會和空氣在高溫的作用下產(chǎn)生硫酸,再加上煉油設備本身的應力作用,設備就會出現(xiàn)應力腐蝕的開裂情況。
(二)氫化物的腐蝕
氫化物是煉油過程中出現(xiàn)的一種特殊化學物質,在高溫臨氫設備進行原油加工處理工作時,若是沒有對臨氫設備進行科學合理的加氫處理和析氫處理,則會出現(xiàn)氫損傷的情況,進而導致了氫腐蝕和氫鼓泡的相關設備問題,直接影響到了原油的正常安全生產(chǎn)。如鋼材設備在進行原油生產(chǎn)過程中,鋼材當中含有的氫元素和碳化物會發(fā)生一定的化學反應,最終形成了甲烷氣泡。當出現(xiàn)甲烷氣泡時,鋼材質設備的表面則會出現(xiàn)一定程度的腐蝕損壞,導致了鋼材質設備的整體結構強度和材料韌性出現(xiàn)明顯的下降,降低了煉油設備運行的安全性與可靠性。氫鼓泡現(xiàn)象是煉油設備當中常易發(fā)生的一種腐蝕,必須對其進行一定的防護處理,科學規(guī)避此類情況的發(fā)生。
二、煉油廠設備防護措施
(一)防腐材料的使用
實踐證明,智能涂料在煉油設備中的應用,防腐效果很好。主要有:一是在智能涂料中添加低密度脂蛋白,可以增強離子交換能力和反應動力學的能力。通過高速離子交換,使緩蝕劑快速流失;通過低速離子交換,使緩蝕劑腐蝕性變差。要想獲取最佳的防腐蝕效果,就要在涂層的使用壽命上研究出一個最佳的離子交換速度;二是合成低密度脂蛋白,選擇適當速率釋放抑制劑,用于聚合物基涂層,以保護煉油設備;三是使用共沉淀法合成低密度脂蛋白,通過蒸餾水去除碳酸鹽,選擇聚乙烯醇作為涂層的復合基體,涂于煉油的設備上。
(二)科學應用工藝,提升設備防腐技術水平
科學的快速發(fā)展,使工藝防護技術的研究不斷取得新的突破,科學引進、應用先進的防腐工藝技術,能夠有效提升煉油廠設備腐蝕的防護管理水平,現(xiàn)在常用的防腐工藝主要有注射新鮮水、緩蝕劑、電脫水和電脫鹽等技術。通過采用不同的防腐蝕技術,減少設備的腐蝕損害,盡可能延長煉油廠設備的使用壽命,保證煉油設備的安全和穩(wěn)定運行。例如,引進電脫鹽一一常減壓聯(lián)合裝置,電脫鹽防腐工藝作為第一道工序,通過常減壓裝置能夠有效降低煉油廠設備中原有的鹽分,可以使煉油廠設備在一定程度上減少腐蝕,延長使用壽命,在此基礎上,可以對常減壓聯(lián)合裝置進行優(yōu)化創(chuàng)新,使電脫鹽一一常減壓聯(lián)合裝置能夠根據(jù)加工負荷、原有狀態(tài)進行自由調整,當出現(xiàn)煉油廠設備負荷較低時,使一級兩脫鹽罐由并聯(lián)狀態(tài)自動切換為串聯(lián)狀態(tài),提升對煉油廠設備脫鹽的效果,降低煉油廠設備被腐蝕的風險。除此之外,還可以引入腐蝕在線監(jiān)測技術,在反應塔頂?shù)汝P鍵設備設置安裝監(jiān)測探頭,設定觀測目標值。
(三)高低硫均衡進廠
原油中含有大量的硫或硫化物,在煉制生產(chǎn)過程中要對硫的含量進行嚴格的控制,是有效解決和處理石油煉制設備遭受腐蝕破壞問題的重要因素。一是高低硫原油要在均衡的前提下輸送到煉廠各裝置。二是要改進石油煉制和加工方案。三是要對各項生產(chǎn)工藝進行嚴格的控制,尤其是脫硫工藝的嚴格要求和控制。
(四)預防工作的開展
在煉油設備腐蝕管理工作進行時,不能當設備出現(xiàn)嚴重腐蝕之后,才開展相關的腐蝕處理工作,此時設備的整體性能已經(jīng)出現(xiàn)了嚴重的損壞。為了避免此類問題的發(fā)生,需要提高預防管理工作的質量。在設備運行過程中,通過預防管理工作的開展,排除設備可能存在的安全隱患,提高設備運行的安全性與可靠性。若是在預防工作進行時,發(fā)現(xiàn)了相關設備存在腐蝕的潛在隱患,則可以對其進行一定的處理,保證煉油設備運行的安全與穩(wěn)定。在煉油設備生產(chǎn)方案設計規(guī)劃時,相關的設計工作人員則需要考量到設備的腐蝕變化,利用計算機電腦制作相關設備的具體模型,利用數(shù)據(jù)演算的方式,預判出設備在未來使用過程中會受到怎樣的腐蝕變化。
三、結束語
綜上所述,在煉油廠設備運行過程中,腐蝕不可避免的影響著設備的安全,通過對設備腐蝕的誘發(fā)因素進行研究分析,以開展相對應的設備檢修維護工作,科學地規(guī)避管理設備腐蝕問題。
參考文獻:
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