陳志強(qiáng)

（中化（舟山）興海建設(shè)有限公司，浙江 舟山 316000）

腐蝕問(wèn)題是目前石油化工方面最常見(jiàn)的設(shè)備問(wèn)題之一，在設(shè)備遭受腐蝕后，設(shè)備的物理性能會(huì)隨著腐蝕嚴(yán)重程度的不同而發(fā)生不同幅度的降低。在腐蝕問(wèn)題發(fā)生初期，石油化工設(shè)備往往只會(huì)發(fā)生外觀(guān)方面的變化，性能降低并不明顯，是以大多石油化工企業(yè)往往會(huì)在初期忽略設(shè)備防腐蝕方面的問(wèn)題，而一旦腐蝕程度加深，設(shè)備的性能發(fā)生降低后甚至報(bào)廢后則“悔之晚矣”。由于設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間接觸各類(lèi)原料液體或氣體，腐蝕問(wèn)題幾乎避無(wú)可避，是以防患于未然、通過(guò)防腐蝕措施提高設(shè)備的抗腐蝕能力正是其最重要且有效的應(yīng)對(duì)策略。

1 石油化工設(shè)備腐蝕原因

“腐蝕”即設(shè)備在其運(yùn)作環(huán)境中由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而令設(shè)備本身材料發(fā)生受損的一類(lèi)現(xiàn)象，一旦腐蝕現(xiàn)象發(fā)生，設(shè)備某部分的材料便會(huì)發(fā)生損傷，最終的結(jié)果便是機(jī)械色澤以及性能方面的降低。經(jīng)過(guò)實(shí)踐與調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前石油化工設(shè)備發(fā)生腐蝕的原因主要包括以下兩個(gè)方面。

1.1 行業(yè)自身原因

石油化工生產(chǎn)主要具備高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕性等特征，這些特征便決定了腐蝕問(wèn)題的發(fā)生，在這些特征中，高溫、高壓特征的存在令金屬材料的使用成為必然，但金屬材料相較其余材料更容易遭受腐蝕，而石油化工設(shè)備大多為金屬設(shè)備，這些金屬設(shè)備有的需要解除酸性較強(qiáng)的溶液，有的則需要接觸堿性較強(qiáng)的溶液，因此發(fā)生腐蝕的概率比較大。除此之外，設(shè)備材料的優(yōu)劣也是致使腐蝕問(wèn)題發(fā)生的重要原因之一。石油化工產(chǎn)業(yè)本身屬于盈利性比較強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)，但相應(yīng)地，在高利潤(rùn)背后便是高成本，設(shè)備成本則是其諸多成本中的“大頭”。許多石油化工企業(yè)為了對(duì)成本進(jìn)行控制，往往會(huì)選擇價(jià)格比較低廉的設(shè)備，這些設(shè)備雖然售價(jià)低廉，但在使用材質(zhì)上卻存在較大差異，內(nèi)部精密零件也相對(duì)粗糙，在設(shè)備實(shí)際運(yùn)作的過(guò)程中更容易遭受大面積腐蝕，此為石油化工設(shè)備發(fā)生腐蝕的自身原因。

1.2 不良化學(xué)反應(yīng)原因

除了行業(yè)自身的原因外，后續(xù)設(shè)備運(yùn)作過(guò)程中發(fā)生的不良化學(xué)反應(yīng)也是其本身發(fā)生腐蝕問(wèn)題的重要原因。一來(lái)設(shè)備運(yùn)作的過(guò)程中可能常常會(huì)與帶有腐蝕性的介質(zhì)發(fā)生接觸，這些介質(zhì)隨著濃度的提升，其酸堿性也會(huì)發(fā)生變化，腐蝕性亦會(huì)隨之增強(qiáng)。當(dāng)然，石油化工設(shè)備并非不間斷運(yùn)作，是以?xún)H僅接觸實(shí)則并不會(huì)對(duì)設(shè)備造成巨大腐蝕，但在對(duì)石油等進(jìn)行化工生產(chǎn)的過(guò)程中，腐蝕性介質(zhì)往往需要不斷流動(dòng)或提升其溫度方可完成生產(chǎn)，如此一來(lái)，介質(zhì)的腐蝕性也會(huì)因此而增強(qiáng)，長(zhǎng)此以往，便會(huì)對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重腐蝕，化工原料成分較為復(fù)雜，易產(chǎn)生不良化學(xué)反應(yīng)，此為石油化工設(shè)備發(fā)生化學(xué)腐蝕的原因。

2 石油化工設(shè)備防腐蝕的措施和方法

2.1 科學(xué)選擇石油化工設(shè)備

科學(xué)選擇石油化工設(shè)備是防衛(wèi)腐蝕問(wèn)題的根本措施，同時(shí)也是最有效的措施，選擇防腐蝕性強(qiáng)材料的設(shè)備能夠有效抵抗腐蝕。目前，我國(guó)石油化工企業(yè)使用的設(shè)備多以碳素結(jié)構(gòu)鋼為原料，碳素結(jié)構(gòu)鋼是碳素鋼的一類(lèi)，一般分為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，前者強(qiáng)度較低，并不適用于石油化工設(shè)備制造；優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼力學(xué)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)好過(guò)普通結(jié)構(gòu)鋼，多應(yīng)用于機(jī)械零件制造，因此，石油化工設(shè)備多以此為原料。相較其余金屬材料，碳素結(jié)構(gòu)鋼一來(lái)機(jī)械性能好，二來(lái)造價(jià)較低，基本能夠滿(mǎn)足石油化工的設(shè)備需求，但相應(yīng)地，這種材料的抗腐蝕性也相對(duì)較差。為了達(dá)到防腐蝕的效果，石油化工企業(yè)在選擇設(shè)備時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)后續(xù)設(shè)備的使用途徑、使用環(huán)境進(jìn)行分析，如生產(chǎn)物的種類(lèi)、生產(chǎn)介質(zhì)的種類(lèi)、生產(chǎn)環(huán)境的溫度、濕度及壓強(qiáng)等，在對(duì)這些因素綜合考慮后，方可對(duì)設(shè)備做出科學(xué)選擇，如需要長(zhǎng)期接觸硝酸與硝酸銨介質(zhì)的設(shè)備，可以選擇以鐵素體不銹鋼為原料的石油化工設(shè)備；而需要長(zhǎng)期接觸腐蝕性氣體介質(zhì)的設(shè)備，可以選擇以馬氏體不銹鋼為原料的石油化工設(shè)備，通過(guò)選擇合適的材料來(lái)增強(qiáng)設(shè)備的抗腐蝕性。除了材料方面的選擇外，石油化工企業(yè)還可以在零件方面做出合理選擇，可以在設(shè)備的關(guān)鍵零件方面選擇以抗腐蝕性較強(qiáng)的材料為原料的零件，次要零件方面則可以退而求其次選擇以相對(duì)而言抗腐蝕性較差的材料為原料的零件，如此一來(lái)，不僅設(shè)備的抗腐蝕性得到了增強(qiáng)，企業(yè)本身的經(jīng)濟(jì)效益也得到了有效保障。

2.2 鍍刷防腐鍍層或涂料

鍍刷防腐鍍層或涂料是增強(qiáng)設(shè)備抗腐蝕性的另一大有效措施，同時(shí)，也是當(dāng)今石油化工企業(yè)最常用的措施。鍍刷防腐鍍層或涂料的實(shí)際方法主要包括以下幾個(gè)方面。（1）微量元素的使用。在鋼中加入銅、鉻、鎳等微量元素能夠令鋼表面生產(chǎn)致密性與附著性強(qiáng)的保護(hù)膜，這種保護(hù)膜能夠在一定程度上阻礙腐蝕的擴(kuò)散，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備材料基體的保護(hù)。（2）在金屬設(shè)備的表層鍍金屬層以增強(qiáng)抗腐蝕性。目前，比較新穎且有效的鍍種是鈦，在真空鈦金爐內(nèi)，借用惰性氣體的輝光放電使金屬或合金蒸氣離子化，離子經(jīng)電場(chǎng)加速而沉積帶負(fù)電荷的金屬部件，經(jīng)過(guò)在設(shè)備表面鍍鈦層，設(shè)備的抗高溫、抗高壓、抗腐蝕能力均會(huì)得到大幅度增強(qiáng)，但是，鍍鈦工藝目前剛出現(xiàn)不久，其成本仍然相對(duì)較高，因此為了保證經(jīng)濟(jì)效益，石油化工企業(yè)可以選擇鍍鉻，鍍鉻能夠有效增強(qiáng)石油化工設(shè)備的耐腐蝕性與耐磨性、恢復(fù)設(shè)備已經(jīng)被磨損的金屬部件的尺寸，同時(shí)其經(jīng)濟(jì)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)好過(guò)鍍鈦。（3）在設(shè)備表面涂防腐涂料，防腐涂料也能夠在一定程度上增強(qiáng)設(shè)備的抗腐蝕性，目前，國(guó)內(nèi)比價(jià)常見(jiàn)的防腐涂料主要有油脂涂料、酚醛樹(shù)脂涂料等，這些涂料能夠有效隔離設(shè)備與帶有腐蝕性的介質(zhì)，有效達(dá)到防腐蝕的效果。

2.3 在設(shè)備環(huán)境中加入緩蝕劑

若石油化工設(shè)備的工作環(huán)境為腐蝕環(huán)境，企業(yè)可以通過(guò)在環(huán)境內(nèi)加入少量緩蝕劑以達(dá)到設(shè)備抗腐蝕的效果，目前，比較常見(jiàn)的緩蝕劑主要分為三類(lèi)：無(wú)機(jī)緩蝕劑、有機(jī)緩蝕劑與氣相緩蝕劑。其中無(wú)機(jī)緩蝕劑又被稱(chēng)為陽(yáng)極型緩蝕劑，它包括促進(jìn)陽(yáng)極鈍化的氧化劑或陽(yáng)極成膜劑，通過(guò)作用于陽(yáng)極區(qū)域促進(jìn)其極化而生成保護(hù)膜，其優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)，但若用量不足，保護(hù)膜的覆蓋便不盡全面，且缺陷面積較小，容易造成設(shè)備穿孔。有機(jī)緩蝕劑能夠吸附在設(shè)備基體表面產(chǎn)生不可視膜，有效阻止陰極與陽(yáng)極反應(yīng)，以此實(shí)現(xiàn)抗腐蝕，但相應(yīng)地，這種不可視膜優(yōu)勢(shì)也可能會(huì)阻抑需要的反應(yīng)，如酸洗時(shí)導(dǎo)致去膜速度過(guò)緩等。氣相緩蝕劑的揮發(fā)性較強(qiáng)，可以用來(lái)保護(hù)處于貯藏狀態(tài)下的金屬設(shè)備零件，它能夠被水解成基團(tuán)吸附于設(shè)備基體表面，以此達(dá)到降低腐蝕速度的效果。相較其余方法，緩蝕劑的使用效果并不算太好，只能夠在一定程度上降低腐蝕速度，但若使用得當(dāng)，也能夠大幅度增強(qiáng)石油化工設(shè)備的抗腐蝕性，達(dá)到防患于未然的效果。在實(shí)際使用緩蝕劑時(shí)，石油化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)依據(jù)實(shí)際狀況對(duì)緩蝕劑的類(lèi)型做出選擇，從安全環(huán)保性考量，保證緩蝕劑的緩蝕機(jī)理與生產(chǎn)過(guò)程不存在沖突。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，石油化工設(shè)備是石油化工企業(yè)生產(chǎn)石油等產(chǎn)品的關(guān)鍵，由于該類(lèi)設(shè)備工作環(huán)境較為復(fù)雜，是以常常會(huì)發(fā)生腐蝕性問(wèn)題，對(duì)設(shè)備發(fā)生腐蝕的原因進(jìn)行分析并提出防腐蝕措施堪稱(chēng)勢(shì)在必行。目前，造成石油化工設(shè)備腐蝕的原因主要有行業(yè)自身原因與不良化學(xué)反應(yīng)原因兩類(lèi)，而為了達(dá)到防腐蝕的目的，企業(yè)首先應(yīng)當(dāng)科學(xué)選擇石油化工設(shè)備，從根源處增強(qiáng)設(shè)備的抗腐蝕性；后續(xù)則可以鍍刷防腐鍍層或涂料、在設(shè)備環(huán)境中加入緩蝕劑延緩設(shè)備腐蝕，以此確保設(shè)備性能與壽命的穩(wěn)定。