何 超

（大慶油田化工有限公司東昊分公司，黑龍江大慶 163000）

“十三五”時期我國石化行業(yè)以及化工行業(yè)綜合實(shí)力持續(xù)提升，生產(chǎn)質(zhì)量效果明顯強(qiáng)化。“十四五”時期相關(guān)行業(yè)將繼續(xù)貫徹落實(shí)創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、質(zhì)量、安全的發(fā)展理念，對當(dāng)前石化行業(yè)以及化工行業(yè)生產(chǎn)工作、建設(shè)管理工作進(jìn)行統(tǒng)籌部署與合理落實(shí)。結(jié)合當(dāng)前行業(yè)生產(chǎn)情況來看，化工設(shè)備防腐問題基本上可以視為新時期石化以及化工行業(yè)企業(yè)予以重點(diǎn)關(guān)注的問題。與其他行業(yè)產(chǎn)業(yè)模式不同，石化以及化工行業(yè)企業(yè)日常生產(chǎn)工作會涉及到易燃易爆氣體以及腐蝕性液體生產(chǎn)輸送問題[1]。如果化工設(shè)備防腐設(shè)計效果未達(dá)到預(yù)期，那么在運(yùn)行使用過程中就容易引發(fā)滲漏風(fēng)險。一旦易燃易爆氣體或者腐蝕性液體暴露在外，就很容易危害現(xiàn)場生產(chǎn)作業(yè)安全以及人員人身安全。針對于此，必須加強(qiáng)對化工設(shè)備防腐問題的貫徹處理。在防腐設(shè)計過程中，必須采取科學(xué)合理的技術(shù)手段有序開展化工設(shè)備防腐工作。如嚴(yán)格按照化工設(shè)備防腐施工部署方案要求，遵照防腐技術(shù)規(guī)范要求以及結(jié)合現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境加強(qiáng)對防腐技術(shù)控制要點(diǎn)問題的貫徹落實(shí)，深化促進(jìn)化工設(shè)備防腐性能提升。

1 化工設(shè)備腐蝕機(jī)理分析

關(guān)于化學(xué)設(shè)備腐蝕機(jī)理的研究分析，主要可以從廣義與狹義兩個方面進(jìn)行研究分析。從廣義角度上來看，化學(xué)設(shè)備腐蝕主要可以理解為材料與環(huán)境所產(chǎn)生的作用影響引發(fā)材料性能改變。而從狹義角度上來看，化學(xué)設(shè)備腐蝕可以視為設(shè)備金屬結(jié)構(gòu)與相關(guān)介質(zhì)因素發(fā)生理化反應(yīng)，導(dǎo)致金屬表面出現(xiàn)損壞問題。再加上環(huán)境因素以及管理因素的影響，容易進(jìn)一步加劇化學(xué)設(shè)備腐蝕速率。本文所研究的化學(xué)設(shè)備腐蝕機(jī)理更加側(cè)重于強(qiáng)調(diào)狹義角度上的概念意義，主要可以從以下兩個方面進(jìn)行進(jìn)一步研究分析。

1.1 電化學(xué)腐蝕機(jī)理

電化學(xué)腐蝕機(jī)理通常表現(xiàn)為化工設(shè)備材料與相關(guān)介質(zhì)因素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致化工設(shè)備內(nèi)外結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯的腐蝕問題。在反應(yīng)過程中，化學(xué)設(shè)備中的金屬材料主要以陽極形式存在，而外界環(huán)境介質(zhì)則以陰極形式存在。在陰陽兩極的作用影響下，化工設(shè)備中的金屬材質(zhì)會發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)，影響化工設(shè)備完整性以及質(zhì)量。當(dāng)腐蝕速率過高或者腐蝕擴(kuò)散范圍過大時，化工設(shè)備現(xiàn)在運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)險程度也會隨之加大[2]。

1.2 大氣腐蝕機(jī)理

金屬材料與大氣污染物的影響，引發(fā)大氣腐蝕現(xiàn)象問題。結(jié)合以往的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來看，大多數(shù)化工生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)作業(yè)期間會涉及污染物排放問題。其中，硫化物等酸性物質(zhì)排放物會與化工設(shè)備金屬材料發(fā)生氧化還原反應(yīng)。其中，在反應(yīng)過程中，化工設(shè)備表面金屬材料會被嚴(yán)重腐蝕，容易引發(fā)滲漏風(fēng)險。一旦化工設(shè)備中的液體或者氣體泄漏出來，不僅會嚴(yán)重危害周邊環(huán)境質(zhì)量安全，同時也會對現(xiàn)場作業(yè)人員人身安全構(gòu)成威脅。

2 化工設(shè)備腐蝕原因分析

2.1 化工生產(chǎn)內(nèi)在因素影響

2.1.1 材料抗腐蝕性能

大多數(shù)化工設(shè)備以金屬材料為主要材料，金屬材料質(zhì)量好壞往往會決定化工設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量安全效果。結(jié)合大量實(shí)踐證明，金屬材料晶體密度的持續(xù)增高，化工設(shè)備抗腐蝕性能會不斷增強(qiáng)。然而我國部分化工生產(chǎn)企業(yè)所選用的金屬材料在抗腐蝕性能方面尚未達(dá)到預(yù)期要求，容易受到外界環(huán)境因素影響而發(fā)生腐蝕化學(xué)反應(yīng)。

2.1.2 溶液性質(zhì)因素

化工生產(chǎn)會涉及使用大量酸堿溶液問題，如果缺乏提前防護(hù)以及防腐設(shè)計，就很容易導(dǎo)致化工設(shè)備金屬材質(zhì)與酸堿溶液接觸并發(fā)生強(qiáng)烈化學(xué)反應(yīng)，引發(fā)化工設(shè)備腐蝕問題。除此之外，如果生產(chǎn)人員未及時處理酸堿溶液附著問題或者污染問題，容易加劇化工設(shè)備腐蝕嚴(yán)重程度[3]。

2.1.3 化工設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計因素

化工設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理也是引發(fā)化工設(shè)備腐蝕問題的重要因素。結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)來看，化工設(shè)備在零部件連接過程中，通常會采取焊接方式進(jìn)行操作處理。如果焊接操作存在技術(shù)落實(shí)不到位或者其他問題，就會導(dǎo)致各個零部件銜接處存在明顯的縫隙或者溝槽問題。

一旦酸堿溶液或者殘液附著于這些位置上，就很容易引發(fā)化工設(shè)備腐蝕問題。并且在長期作用下，化工設(shè)備老化速度將會明顯加快，容易引發(fā)氣體或者液體泄漏問題。除此之外，我國化工設(shè)備生產(chǎn)制造技術(shù)不如國外發(fā)達(dá)國家，在技術(shù)應(yīng)用方面還是存在滯后性問題，導(dǎo)致部分化工設(shè)備表面光滑度效果并不是很好，容易受到相關(guān)反應(yīng)介質(zhì)影響發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而造成嚴(yán)重的化工設(shè)備腐蝕現(xiàn)象。

2.2 外在因素影響

從外在因素角度上來分析，化工生產(chǎn)環(huán)境中的氣體以及液體流動情況、人員安全防護(hù)意識等均會對化工設(shè)備防腐效果產(chǎn)生重要影響。其中，對于化工生產(chǎn)環(huán)境中的氣體與液體流動情況而言，如果化工設(shè)備附著腐蝕性液體，那么這部分液體會與化工設(shè)備金屬材質(zhì)進(jìn)行直接接觸并產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)[4]。

而一旦發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，化工設(shè)備被腐蝕面積會在短時間內(nèi)明顯擴(kuò)增，容易出現(xiàn)泄漏風(fēng)險。除此之外，從事化工生產(chǎn)的相關(guān)人員在安全防護(hù)意識以及防腐意識方面存在薄弱問題。部分生產(chǎn)人員未深刻意識到化工設(shè)備防腐保護(hù)工作的重要性，并且在日常生產(chǎn)工作期間并未嚴(yán)格按照防腐設(shè)計工序以及相關(guān)操作要求進(jìn)行妥善處理，嚴(yán)重影響化工設(shè)備防腐設(shè)計效果。

3 實(shí)行化工設(shè)備防腐工作的重要性分析

化工設(shè)備防腐操作始終是化工生產(chǎn)作業(yè)予以重點(diǎn)關(guān)注的問題。從客觀角度上來講，腐蝕因素不僅會對化工設(shè)備使用壽命造成危害影響，同時也會對化工現(xiàn)場生產(chǎn)質(zhì)量以及效率產(chǎn)生滯后性影響。嚴(yán)重時，甚至?xí)どa(chǎn)質(zhì)量安全乃至人身安全構(gòu)成威脅。目前，全面強(qiáng)化化工生產(chǎn)安全管理水平以及質(zhì)量控制水平，化工生產(chǎn)管理人員需要嚴(yán)格按照防腐設(shè)計理念以及技術(shù)規(guī)程要求加強(qiáng)對化工設(shè)備防腐的合理部署與貫徹落實(shí)。

通過利用科學(xué)合理的防腐技術(shù)以及設(shè)計方法，不僅可以有效減少化工物質(zhì)泄漏以及爆炸等安全問題出現(xiàn)，同時也可以進(jìn)一步提升化工生產(chǎn)進(jìn)度以及效率，具有重要的可行性。最重要的是，通過合理實(shí)行化工設(shè)備防腐工作還可以促進(jìn)化工生產(chǎn)效益提升，減少以往因防腐設(shè)計工作不到位而引發(fā)的維護(hù)管理費(fèi)用增加的問題[5]。

4 化工設(shè)備防腐策略以及優(yōu)化措施分析

4.1 合理配置與應(yīng)用防腐材料，防范化工設(shè)備運(yùn)行通病問題

化工設(shè)備防腐材料選擇是否妥當(dāng)會對化工設(shè)備防腐運(yùn)行效果產(chǎn)生決定性影響。結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)來看，因工藝類型需求不同以及化工設(shè)備應(yīng)用環(huán)境不同，在化工設(shè)備防腐材料的選擇方面，需要結(jié)合實(shí)際情況以及具體要求進(jìn)行合理配置與應(yīng)用實(shí)踐。在具體選擇過程中，相關(guān)人員需要主動結(jié)合化工設(shè)備工藝、溫度以及壓力等重要影響因素，配置應(yīng)用設(shè)備材料。以常用的鋁合金與硅鑄鐵等金屬材質(zhì)為例，這部分金屬材料鈍化特點(diǎn)相對明顯，在抗腐蝕性特征方面表現(xiàn)良好。即便是受到外部介質(zhì)因素影響，也會形成鈍化保護(hù)膜，避免化工設(shè)備表面出現(xiàn)腐蝕性危險。與此同時，碳鋼等類型的金屬材料可在強(qiáng)氧化介質(zhì)影響下形成鈍化保護(hù)膜，進(jìn)一步增強(qiáng)化工設(shè)備抗腐蝕性能。

需要注意的是，對于抗酸性化工設(shè)備而言，可優(yōu)先選擇鉛性材料作為主要原材料進(jìn)行應(yīng)用。其中，鉛材料可以在質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜80%的熱硫酸鉛材料/＜96%的冷硫酸溶液生成穩(wěn)定性物質(zhì)，即硫酸鉛。硫酸鉛可在設(shè)備表面形成一層保護(hù)膜，保障化工設(shè)備抗腐蝕效果。除此之外，如果現(xiàn)場所使用的容器壓力不高，可以重點(diǎn)關(guān)注所選擇材料的物理強(qiáng)度以及塑性狀態(tài)。相反，如果生產(chǎn)環(huán)境溫度較高，在材料的選擇上應(yīng)該關(guān)注抗疲勞強(qiáng)度[6]。

4.2 注重電化學(xué)腐蝕問題影響，采取針對性手段加以預(yù)防

為減少化工設(shè)備電化學(xué)腐蝕問題帶來的負(fù)面影響，化工企業(yè)應(yīng)該高度重視化工設(shè)備防腐管理問題。在具體實(shí)現(xiàn)過程中，應(yīng)該結(jié)合電化學(xué)腐蝕機(jī)理以及具體成因表現(xiàn)，利用犧牲陽極的陰極保護(hù)方法進(jìn)行防腐處理?？陀^來講，犧牲陽極的陰極保護(hù)技術(shù)作為化工設(shè)備防腐技術(shù)常用的手段方式，相關(guān)人員可利用犧牲陽極技術(shù)以及強(qiáng)制電流技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)防腐操作處理。

需要注意的是，在使用陰極保護(hù)技術(shù)的過程中，應(yīng)該依托于化工設(shè)備內(nèi)部空間特點(diǎn)，如對于內(nèi)部空間相對狹窄且封閉性強(qiáng)的情況，必須提前做好設(shè)計規(guī)劃工作，避免技術(shù)使用過程中出現(xiàn)安全隱患問題。另外，在防腐處理過程中，可以優(yōu)先選擇金屬活躍性質(zhì)高于化工設(shè)備金屬材料的金屬作為保護(hù)材料。此時處于陽極的活躍金屬會被腐蝕，而處于陰極的集輸管道會被保護(hù)。結(jié)合以往的防腐經(jīng)驗(yàn)來看，采取陰極保護(hù)技術(shù)方式基本上可以增強(qiáng)化工設(shè)備抗腐蝕性能，可行性價值相對較強(qiáng)。

4.3 落實(shí)化工設(shè)備表面防腐技術(shù)注意事項(xiàng)，強(qiáng)化化工設(shè)備運(yùn)行安全性

注重化工設(shè)備表面防腐處理是有效延長化工設(shè)備使用壽命以及強(qiáng)化化工設(shè)備運(yùn)行安全性的重要手段。在表面防腐處理過程中，可對長期裸露在外的化工設(shè)備位置采取防腐涂料操作方式，達(dá)到良好的防腐效果。結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)來看，挑選合適的防腐涂料進(jìn)行均勻涂抹，不僅可以減慢化工設(shè)備與反應(yīng)介質(zhì)的直接接觸，同時還可以最大限度減緩化工設(shè)備腐蝕速率。在具體操作過程中，可以通過采取噴霧+噴砂的組合技術(shù)方式，清除表面腐蝕問題。

確保設(shè)備表面無異物且干燥的條件下，均勻噴灑事先調(diào)配好的噴霧劑，達(dá)到良好的防腐效果。此外，對于石油化工機(jī)械設(shè)備而言，也可以通過利用緩蝕劑方法達(dá)到良好的防腐效果。如可以將適量的緩蝕劑添加到內(nèi)部腐蝕位置，緩蝕劑會在腐蝕位置處形成一層薄膜。該薄膜可以起到隔絕作用，避免氣體以及其他物質(zhì)進(jìn)入到內(nèi)部結(jié)構(gòu)當(dāng)中。這樣一來，可以有效減少腐蝕問題的蔓延范圍，確保設(shè)備內(nèi)壁不受腐蝕問題影響[7]。

5 化工設(shè)備防腐設(shè)計以及安全管理措施分析

5.1 調(diào)整優(yōu)化化工設(shè)備組成結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化防腐設(shè)計可行性

前期規(guī)劃設(shè)計應(yīng)該重點(diǎn)結(jié)合化工設(shè)備組成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對防腐設(shè)計方案的優(yōu)化調(diào)整。在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計期間，應(yīng)該立足于設(shè)備本身材料組成特點(diǎn)，加強(qiáng)對設(shè)備材料防腐性能的檢測分析。根據(jù)分析反饋結(jié)果，適當(dāng)調(diào)整設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計模式。其中，需要針對化工設(shè)備各個連接處焊接質(zhì)量以及縫隙問題進(jìn)行重點(diǎn)管理，避免酸堿性溶液附著于此，引發(fā)設(shè)備腐蝕問題。

除此之外，在前期規(guī)劃設(shè)計過程中，還應(yīng)該關(guān)注化工設(shè)備加工操作重難點(diǎn)問題，如實(shí)踐過程中，應(yīng)該嚴(yán)格把控現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境以及生產(chǎn)要素。如果周圍環(huán)境濕度較高，可能會加劇某類化工設(shè)備的腐蝕速率。針對于此，在生產(chǎn)操作過程中必須嚴(yán)格把控現(xiàn)場溫濕度，保證加工環(huán)境干燥度之后，才可以進(jìn)一步開展相關(guān)加工生產(chǎn)工作。需要注意的是，還需要針對化工設(shè)備加工工藝細(xì)節(jié)問題進(jìn)行合理控制，以防止出現(xiàn)腐蝕性問題。

5.2 增強(qiáng)人員防腐管理意識，做好定期維護(hù)與保養(yǎng)工作

為消除化工設(shè)備腐蝕問題帶來的負(fù)面影響，從事化工生產(chǎn)作業(yè)的相關(guān)人員必須增強(qiáng)個人的防腐管理意識。在日常防腐管理工作期間，應(yīng)該主動結(jié)合化工設(shè)備常見的腐蝕問題以及成因表現(xiàn)，采取科學(xué)合理的應(yīng)對策略，加強(qiáng)防腐設(shè)計效果。與此同時，從事化工生產(chǎn)與管理的相關(guān)人員必須牢固樹立高度的安全生產(chǎn)意識，堅持強(qiáng)調(diào)安全生產(chǎn)管理的重要性，并嚴(yán)格按照相關(guān)管理制度以及技術(shù)規(guī)程要求，對現(xiàn)場生產(chǎn)工藝以及注意事項(xiàng)進(jìn)行充分貫徹與落實(shí)。

除此之外，化工生產(chǎn)作業(yè)人員必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)化管理方式加強(qiáng)對化工設(shè)備定期維護(hù)與保養(yǎng)工作的落實(shí)處理。如嚴(yán)格按照化工設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)管理計劃，定期查看化工設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量狀態(tài)以及防腐性能效果。一旦發(fā)現(xiàn)化工設(shè)備存在腐蝕性滲漏或者其他質(zhì)量缺陷問題，必須采取科學(xué)合理的方式手段進(jìn)行修補(bǔ)維護(hù)，消除風(fēng)險隱患的同時，確保化工設(shè)備使用壽命得以有效延長。

6 結(jié)語

為減少化工設(shè)備腐蝕問題，建議在今后的生產(chǎn)設(shè)計以及運(yùn)維管理工作中，應(yīng)該加強(qiáng)對化工設(shè)備防腐問題的重視程度，必須嚴(yán)格按照化工設(shè)備防腐設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及技術(shù)規(guī)程，采取科學(xué)合理的防腐技術(shù)手段，預(yù)防化工設(shè)備腐蝕以及破損問題出現(xiàn)。需要注意的是，對于已經(jīng)出現(xiàn)破損問題的化工設(shè)備，應(yīng)該結(jié)合腐蝕嚴(yán)重程度以及具體狀態(tài)，采取科學(xué)合理的修復(fù)技術(shù)進(jìn)行處理。如果腐蝕問題過于嚴(yán)重且難以控制，應(yīng)及時更換設(shè)備。此外，還應(yīng)該按照科學(xué)合理的運(yùn)維管理要求，加強(qiáng)對化工設(shè)備運(yùn)行應(yīng)用過程的監(jiān)督管理，以期可以減少腐蝕問題出現(xiàn)。