石油化工防腐设计探究

石油化工防腐设计探究

边梁

身份证号：210105198501080014

摘要：随着我国经济的快速发展，对各类石化产品的需求越来越大，石化工业也得到了很大的发展。但石化行业因其自身的特点，使其在生产中不可避免地会受到多种腐蚀介质的影响。因此，本文就石化装备的防腐蚀管理问题作了一些探讨。

关键词：石油化工设备；腐蚀原因；防腐措施

一、石化设备常见的腐蚀成因

（一）石化设备内腐蚀的原因

由于石油化工机械装备中的金属材料性质各异，因而其受腐蚀的情况也不尽相同。另一方面，则是因为各种金属材料的特性各不相同。这些不同种类的金属材料之间往往会发生腐蚀，从而很容易引起电化学腐蚀。通过对材料腐蚀机理的研究，得出了影响材料腐蚀的主要物理原因有两个：一是金属颗粒大小，二是金属表面粗糙度。通过大量的金属腐蚀实验和对金属腐蚀情况的研究，得出了两种不同的金属腐蚀方式对石油化工机械装置的影响不同。在石油化工机械设备中，金属颗粒越大，其抗腐蚀性能越好。就石化机械设备而言，其表面粗糙度极易受到周围环境的pH值、湿度等因素的影响，从而极易引起石化机械设备金属表面的腐蚀。但当在石油化工机械设备的表面加入一定的化学物质时，就会产生一种具有氧化性质的保护膜，可以有效地保护机械设备的金属表面。

（二）由外部因素造成的腐蚀

在工业装置运行过程中，各种腐蚀性介质会对装置产生腐蚀作用。从其实质上讲，腐蚀是一种化学反应，而在实际工作中，如果介质温度过高，则会使腐蚀加剧。另外，特定的介质流速对腐蚀速率有一定的影响，且腐蚀速率越高，腐蚀越严重。机械装备在长时间的运转过程中，由于转动部件的剪切作用，使装备发生扭转，导致电位下降，导致蓄电池的腐蚀，给装备带来严重的后果。在机器设备的管理中，要做好机器设备的维修保养工作。根据多年的工作经验，石化机械在使用过程中，若不采取有效的维修措施，将加速其腐蚀的进程。在机器设备中，对于已经发生了腐蚀的零件，必须对其进行适当的修复，否则会造成更大的腐蚀。由于石化机械设备工作于海洋环境，其所受的腐蚀程度较普通环境更为严重，因此，对其进行了详细的分析和研究。在海洋环境中，对石化机械设备有影响的腐蚀因素有：海水含盐量、溶解氧、温度、酸碱性、流速以及海洋生物等，这些都会加速腐蚀，如海洋中的微生物的生理作用会产生大量的二氧化碳、硫化氢等气体，这些都会加速腐蚀。

二、防腐蚀方法的研究

（一）耐腐蚀性的设计与规定

石化设备的防腐设计，是其最重要和最基本的环节。而关于整个石油化工装置的防腐设计，应该是在整个石化化工工艺流程设计阶段，首先要考虑的一件事。在整个石化装置的设计中，必须要有相应的防腐蚀计划，包括材料的选择，结构的选择。同时，在进行防腐蚀规划时，也要综合考虑与石化装备有关的多个方面的技术。这样，就可以确保石化设备具有更好的防腐效果。而且还要考虑到整个炼油装置的造价。

事实上，关于石油化工设备的腐蚀，另一个重要的就是因为石油化工设备的安装质量，如果不正确的安装方式和方法，就会影响到设备中的流体的流动，并且，在设备中也会产生压力不平衡或者是局部憋压等问题，这实际上对设备的破坏也是很大的，会给设备带来一定的安全隐患。因此，在设备的整体安装上，也应该做到科学、合理。

（二）选择耐腐蚀性好的材料

石化机械设备在使用过程中，若发生了严重的腐蚀，将使设备的性能受到影响，不能正常使用，将给企业带来很大的经济损失。所以，在选择机械设备中所使用的各种材料的时候，应该尽可能地在不影响到机械设备自身性能的前提下，将其使用寿命延长，同时还要对机械设备的具体应用环境情况展开详细地分析，最后才能选择出与之相适应的机械设备。另外，在进行机械化设备的选择时，要对其进行全面的经济分析，并在机械设备的日常保养中，要做好防护工作，减轻机械设备在使用过程中可能受到的腐蚀，以达到提高机械设备的使用寿命的目的。

（三）强化过程控制

除了材料本身的问题之外，其自身的耐腐蚀能力也受到了化学设备的加工质量、设计结构等因素的影响。例如，如果机械设备表面不平整，有坑坑洼洼，加工不平整，设备扭曲凹槽多，就会造成设备在生产过程中产生大量的积液，而这些积液就会对设备本身的性能造成影响，从而产生严重的腐蚀性问题。所以，在实际生产过程中，必须加强对机械设备工艺与结构方面的优化设计，将其作为提升设备防腐蚀能力的重要环节。简而言之，就是在对化工设备进行设计与制造的过程中，必须要保证材料的简单和形状的简单，设备表面还需要有一定的光滑度，以确保焊接质量达到标准，严防出现设备裂缝问题。对于相同的装置，尽量采用相同的材料，避免其他不理想的化学反应。做好机械设备的日检、周检、季检、年检，定期进行设备维修和防腐涂料的涂抹。如涂上一层防锈漆，使外界的腐蚀介质与金属外表隔绝开来。

（四）抗腐蚀设计

对于设计者和制造者来说，他们应该对设备的腐蚀有一定的认识，并且可以借鉴前人的经验，从而减少因设计和制造者的因素而引起的腐蚀。(1)尽量减少盲区和空隙。死角和缝隙都是液体不能流动的地方，尽管在外界的溶液中，金属腐蚀的腐蚀率比较低，但是由于腐蚀产物的持续积累，或者是液体的停滞，这两个地方会导致电位和pH发生显著的变化，从而导致了腐蚀。而且，由于上述原因导致的腐蚀比较难以被发现，而且发展非常迅速，很容易发生裂纹和穿孔。针对这一点，在进行设计时，应该尽可能地排除盲区和裂缝，例如，在进行工艺设计师，要尽可能地避开那些不能流动的地方；在焊接时，要求两面都要焊透，如果在一面焊了垫片，则应将垫片拆下，以确保焊透；利用非破坏性探伤技术，对微小的焊缝缺陷进行探测。(2)应力的消除或减少。一些装备不但要承受内部和外部的压力，而且在加工和制造的过程中会受到一定的应力，在这种情况下，在特定的环境条件下，就有可能发生应力腐蚀现象。针对这一点，可以通过合理的设计来实现应力的实际分布均衡，防止应力在局部积聚，例如，在设备对口时，不能强行组对；对于壁厚差较大的两种焊接接头，可采用堆焊过渡；尽可能避免使用角焊缝，使其过渡平滑；在焊接之前要进行预热，在焊接之后要及时地进行去应力处理。(3)对含有微粒和易晶化的介质，尤其要注意冲洗、侵蚀和摩擦。因此，必须在工艺设计中对液体的流动速度进行准确的计算，并对管道弯曲段的腐蚀给予格外的重视。对于侵蚀严重的部位，应适当增加材料，或对工艺进行优化和改善，以降低粒子对设备的侵蚀。

结语

总之，装置的腐蚀对石化企业的安全性及产品的质量都有很大的影响。有关单位必须将造成设备腐蚀的一切因素都找出来，根据实际情况，选择合适的防腐方案，提高防腐技术，才能保证生产的顺利进行。除了在设备选材、结构设计、生产制造、检验检测等环节，要对设备耐腐蚀能力进行提高，还要对员工的防腐蚀意识进行提升，提高工人的操作能力，要对生产流程的介质特性进行充分了解，针对腐蚀发生的机理以及可能原因，对选材进行优化，优化工艺流程，尽可能从根源上解决设备腐蚀问题，从而促进企业生产的发展和进步。

参考文献

[1]艾山江·吐尔逊.石油化工设备常见腐蚀原因及防腐措施[J].化工设计通讯.2018（2）：25-26.

[2]于志刚.我国石油化工机械设备腐蚀因素分析[J].化工管理,2018,(02):229.

[3]丁高宋.石油化工设备腐蚀原因分析及应对措施[J].石化技术，2017，24（5）：76.