王宇

摘要：石油化工設備受到化學介質和環(huán)境因素的影響而產(chǎn)生腐蝕，化學腐蝕和電化學腐蝕是最常見的兩種腐蝕過程，還有些腐蝕作用是由設備本身的材質、建造質量以及結構特點所引發(fā)的。腐蝕作用會損害石油化工設備的結構強度、密封性以及生產(chǎn)過程的安全性，因而必須采取有效的措施來加以預防。研究石油化工設備的腐蝕成因，然后在其基礎上提出了預防腐蝕的技術和管理措施。

關鍵詞：石油化工設備;腐蝕原因;防腐措施

引言：

石油化工設備的腐蝕作用對企業(yè)的安全管理產(chǎn)生了很大的威脅，腐蝕作用由化學介質的酸堿性、電化學反應、氧化還原反應等引起，介質的物理沖刷、介質溫度等也是加速腐蝕效果的因素。對這些腐蝕性因素開展有效地控制和處理是確保安全生產(chǎn)的重要措施。

1石油化工設備常見腐蝕原因

1.1設備原因

第一，石油化工生產(chǎn)中使用的主要設備包括反應塔、反應釜、存儲罐、壓力管道等，這些使用金屬材料制造而成的設備存在大量的焊縫，例如，存儲物料的罐體使用鋼板焊接而成，物料輸送使用的各類管道也是將管件通過焊接作用連接在一起。金屬材質、焊接使用的焊條、焊接施工的質量等都會影響到石油化工設備的防腐性能，尤其當焊接施工中產(chǎn)生氣孔、夾渣、未焊透等質量缺陷時，腐蝕速度會加快[1]。第二，金屬材料在高溫作用下容易和空氣發(fā)生氧化作用，水分、潮氣等環(huán)境因素也會增加這些金屬材料的銹蝕速度。

1.2介質的化學腐蝕作用

石油化工生產(chǎn)的原材料、添加劑、催化劑、化學反應的中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物等都可能具備一定的腐蝕性，對金屬設備和管道而言，腐蝕性主要由各種介質的酸、堿性而引起。首先，酸性物質（如硫酸、鹽酸等）會直接和金屬材料發(fā)生化學反應，并產(chǎn)生腐蝕作用，還有些物質呈弱酸性，長期作用下也會危害設備運行。其次，反應釜、反應塔等設備中長期發(fā)生特定的化學反應，并且在這一過程中會釋放出熱能，導致設備內壁溫度升高，而介質中的活性成分或者氧氣等在這種環(huán)境下有可能可金屬材料相互反應[2]。另外，介質在設備內部還有可能形成電化學環(huán)境，破壞設備表面結構，表1中列舉了常見的腐蝕破壞類型。

1.3物理性腐蝕作用

管道和設備內的介質具有一定的流速、溫度和壓力，有些介質是液體，有些介質是氣體，尤其是壓力容器，其在設計時限定了承壓能力，一旦超過壓力值，就會對金屬容器和管道產(chǎn)生疲勞腐蝕。另外，管道內的介質在流動的過程中會摩擦和沖刷其內壁，如果流速過大，自然會增加管道內壁的磨損。有些管道內壁形成了惰性保護層，強烈的沖刷作用會褪去惰性層，將內部的金屬材料暴露出來，進而使介質和新暴露出來的金屬材料發(fā)生反應，加速了腐蝕作用。

2石油化工設備防腐措施

2.1確保設備材料和介質之間的合理搭配

石油化工設備的防腐性能和設備上使用的材料存在直接的關聯(lián)，材料科技的發(fā)展速度非?？?，尤其是合金材料，經(jīng)過特殊工藝處理的材料會呈現(xiàn)出強大的防腐性能。另一方面，在選擇材料時還要關注化工介質與材料本身的匹配性，不同的介質會對材料產(chǎn)生不同的腐蝕性作用。例如，如果介質中存在硝酸，要優(yōu)先使用不銹鋼材料，當介質為濃硫酸時，現(xiàn)階段主要使用碳鋼作為設備選材，當介質中存在鹽酸時，可使用硬橡膠作為設備材料[3]。石油化工生產(chǎn)中的介質類型非常豐富，每一種介質的酸堿性和反應特性等都各有差異，進而影響到防腐效果，因此，要對介質特性開展充分的研究和評估，為其選擇合適的材料類型。

2.2加強對腐蝕性介質的控制

石油化工生產(chǎn)中難免會使用到腐蝕性的介質，同時在生產(chǎn)環(huán)境中也會存在酸性、踐行或者其他方面的不利因素，在生產(chǎn)過程中可采取適當?shù)拇胧└纳?、這些腐蝕性介質的運行條件，降低其對設備的腐蝕作用。在生產(chǎn)過程中適當降低腐蝕性介質的流速和溫度，一方面和減少沖刷作用造成的磨損，另一方面和降低設備和介質的反應活性，進而延緩腐蝕作用。如果生產(chǎn)中使用的介質存在明顯的酸、堿性，并且這種特性對石油化工生產(chǎn)沒有直接的作用，在介質進入設備之前可增加脫鹽、脫酸等處理措施，或者在其中加入中和劑，消除介質中的腐蝕性因素。還可在生產(chǎn)過程中使用緩蝕劑，如工藝緩蝕劑。

2.3采用有效的化工設備防腐技術

化工設備和管道的腐蝕總是從表面開始的，外表面受到空氣、雨水、環(huán)境微生物等因素的影響，會逐漸銹蝕，內表面受到介質的化學侵蝕和物理性腐蝕，因此，在防腐設計中可在化工設備的內外表面分別設計一道防腐涂層，或者采用特殊的加工工藝提高其表面的防腐效果。經(jīng)過這種處理之后，管道和設備的表面可有效預防環(huán)境因素造成的侵蝕，設備呈現(xiàn)出耐磨損、耐高溫、耐酸堿性腐蝕的特點[4]。防腐層的處理措施存在很多優(yōu)勢，如效果顯著、造價可控。

2.4將防腐理念融入設計、建造及生產(chǎn)環(huán)節(jié)中

第一，防腐設計?；ぴO備防腐是一項系統(tǒng)性的工作，在工業(yè)設計層面就應該充分考慮防腐的問題，主要是從設備選材、設備結構、防腐涂層方面開展綜合設計。例如，從結構的角度看，應該采用圓滑的過渡，避免銳角、直角等構型，這種做法可減少介質沖刷作用造成的設備磨損。第二，提高建造質量。在化工設備建造中要全面提高質量，在初期階段檢查管材和板材的質量，尤其是焊接施工中，焊接結束之后通過無損探傷的方法檢測質量缺陷。第三，生產(chǎn)環(huán)節(jié)控制好工藝技術條件。石油化工設備投產(chǎn)之后，生產(chǎn)時必須嚴格控制各項工藝技術條件，包括溫度、流速、濃度、壓力等一系列參數(shù)。以濃度為例，當介質對化工設備存在腐蝕性時，降低介質濃度可有效延緩腐蝕的速度。

3結束語

石油化工設備受到介質酸堿性、電化學反應、氧化還原反應的影響，會逐步發(fā)生腐蝕作用，設備的材料、建造質量以及運行方式等也會影響其防腐效果。為此，石油化工企業(yè)應該從設備選材、介質酸堿處理、介質濃度、溫度、流速等方面加強設計和優(yōu)化。

參考文獻：

[1]夏雨雨.石油化工設備常見腐蝕原因及防腐措施[J].化工設計通訊， 2020，46（02）：35-36.

[2]王磊，張曉陽，駱浩.石油化工設備常見腐蝕原因及防腐措施應用[J].中國標準化，2019（22）：239-240.

[3]李金鶴，陸佳.化工設備換熱器常見腐蝕與防腐措施[J].設備管理與維修，2019（20）：34-35.

[4]孫浩.石油化工設備常見腐蝕原因及防腐措施應用的思考[J].工程與建設， 2021， 35（4）：2.