石油化工設(shè)備防腐探討

時間:2023-01-10 09:37:15

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石油化工設(shè)備防腐探討

摘要:當(dāng)前我國多數(shù)石油化工設(shè)備在運(yùn)行過程中,由于其表面積存的各類物質(zhì)并未得到及時處理等多種因素影響,極易導(dǎo)致腐蝕情況出現(xiàn),且腐蝕速度不斷增加??梢哉f石油化工設(shè)備的應(yīng)用效果以及使用壽命均受到其中腐蝕情況的影響,所以為了提升其中的防腐效果,需要首先了解其中常見的腐蝕原因,再以實際情況為基礎(chǔ),提出設(shè)備表面防腐,優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計,避免應(yīng)力破壞,控制介質(zhì)濃度,應(yīng)用“一脫四注”措施,應(yīng)用陰極保護(hù)措施以及合理設(shè)計設(shè)備操作流程等合理的石油化工設(shè)備防腐措施,從而保障設(shè)備的應(yīng)用效果和生產(chǎn)過程中的安全性。

關(guān)鍵詞:石油化工設(shè)備;防腐;有效措施

石油資源屬于一類重要資源,石油化工生產(chǎn)能夠?qū)θ嗣袢罕姷娜粘Ia(chǎn)生活產(chǎn)生重要影響,所以相關(guān)的石油化工設(shè)備的應(yīng)用效果需要得到重視。從實際上來看,設(shè)備腐蝕屬于影響石油化工生產(chǎn)效果的重要因素,所以需要針對其中的防腐措施進(jìn)行深入探討,以提高石油化工設(shè)備的應(yīng)用效果以及生產(chǎn)過程中的安全性。

1石油化工設(shè)備常見腐蝕原因

1.1設(shè)備自身原因在開展石油化工生產(chǎn)工作的過程中,能夠涉及到的設(shè)備包括反應(yīng)設(shè)備、換熱設(shè)備、蒸餾設(shè)備、儲罐、壓縮機(jī)、加熱爐等多項設(shè)備,具體設(shè)備類別見圖1。其多為金屬材質(zhì),長時間于空氣中暴露,極易發(fā)生氧化反應(yīng),并出現(xiàn)腐蝕情況。因為設(shè)備中的金屬結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,所以養(yǎng)護(hù)工作難度較大,不易全面落實到位,所以其中的腐蝕現(xiàn)象難以得到有效控制,特別是若各方面設(shè)備所應(yīng)用的金屬材質(zhì)屬于性質(zhì)較為活潑的金屬,其中出現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)的可能性更大,進(jìn)而極易導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕情況發(fā)生,且此類腐蝕情況難以預(yù)防,進(jìn)而可能導(dǎo)致設(shè)備中出現(xiàn)短路、物料泄露、工作溫度不可控等情況,甚至有可能導(dǎo)致火災(zāi)以及爆炸等嚴(yán)重事故出現(xiàn)。

1.2氣、液流動速度的影響在石油化工生產(chǎn)工作之中,設(shè)備能夠接觸到具有腐蝕性的氣體和液體,此類氣、液能夠?qū)е率突ぴO(shè)備發(fā)生腐蝕,其流動速度則能夠?qū)Ωg濃度產(chǎn)生一定程度的影響,一般流動速度越快,設(shè)備出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的速度就越快,且腐蝕程度也更加嚴(yán)重,而若腐蝕性氣體和液體處于流動速度極慢的狀態(tài),甚至完全靜止,設(shè)備發(fā)生腐蝕的幾率則相對較低,且腐蝕發(fā)展速度較慢。

1.3化學(xué)反應(yīng)石油化工設(shè)備時常需要接觸不同的介質(zhì),也就易產(chǎn)生多種化學(xué)反應(yīng),其中最為常見的為酸堿介質(zhì),此類介質(zhì)導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生腐蝕的可能性較大,且不同材料和試劑之間也可能出現(xiàn)反應(yīng)情況或是發(fā)熱情況,各類情況均易導(dǎo)致設(shè)備受到腐蝕。另外,石油化工設(shè)備在生產(chǎn)過程中能夠接觸到的化工溶液、金屬粒子等,其酸堿度均能夠?qū)υO(shè)備的腐蝕情況產(chǎn)生影響,特別是在溫度上升至一定狀態(tài)時,可以發(fā)生氧化還原反應(yīng),腐蝕情況將更加顯著。

2石油化工設(shè)備防腐有效措施

2.1設(shè)備表面防腐石油化工設(shè)備的表面防腐工作屬于整體防腐工作中的重要基礎(chǔ),只有完善表面防腐工作,才可對內(nèi)部腐蝕進(jìn)行有效控制。通常情況下,設(shè)備正式投入到使用之前,均會使用具有良好防腐性能的材料對其表面進(jìn)行噴涂,以避免設(shè)備表面直接與腐蝕性物質(zhì)進(jìn)行接觸,且在對防腐涂料進(jìn)行噴涂前,還需注意適當(dāng)處理設(shè)備表面,使用拋丸設(shè)備清理銹蝕、坑洼、雜質(zhì)等情況,以降低設(shè)備表面粗糙程度,之后確認(rèn)設(shè)備表面各方面參數(shù)均與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符合,同時持續(xù)保持其處于干燥且清潔的狀態(tài)。調(diào)試防腐材料的過程中,應(yīng)嚴(yán)格遵守科學(xué)配比,最后根據(jù)設(shè)備自身情況以及設(shè)備所在環(huán)境的整體情況,選擇不同的方式噴涂防腐材料。

2.2優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計石油化工設(shè)備基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。針對石油化工設(shè)備優(yōu)化結(jié)構(gòu),可以采用防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計的模式,也就是在設(shè)計過程中,著重考慮降低設(shè)備發(fā)生腐蝕的幾率,其中不僅涉及到設(shè)備自身的設(shè)計工作,還需考慮到相關(guān)備件以及管道系統(tǒng)的布置和安裝,也就是整體工作與系統(tǒng)設(shè)計具有密切的關(guān)聯(lián)性,一般將兩個方面作為重點:(1)避免死角出現(xiàn):設(shè)備運(yùn)行過程中可能在局部出現(xiàn)液體殘留或是物質(zhì)沉降的情況,并且能夠隨時間推移逐漸濃縮、聚集,進(jìn)而導(dǎo)致腐蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生,因此在設(shè)計中要盡量避免設(shè)備中出現(xiàn)排液不盡的死區(qū)。(2)避免縫隙產(chǎn)生:諸多設(shè)備中存在間隙,若液體在此處流通不暢,將能夠形成腐蝕,并逐漸引發(fā)應(yīng)力腐蝕以及孔蝕等情況,使破壞區(qū)域面積更大,所以需要注意避免縫隙出現(xiàn),實際上來看,縫隙腐蝕的易發(fā)位置為密封面及連接位置,所以可以采用焊接的方式代替螺栓連接,以避免此類縫隙出現(xiàn)。

2.3避免應(yīng)力破壞應(yīng)力破壞屬于石油化工設(shè)備中出現(xiàn)頻率較高的一類不良情況,且該情況能引起更多破壞現(xiàn)象出現(xiàn),所以為了避免發(fā)生應(yīng)力破壞,保障石油化工設(shè)備的質(zhì)量和安全性,需要盡量避免不同因素所引起的應(yīng)力破壞。在石油化工設(shè)備進(jìn)行長時間運(yùn)行之后,其中能夠出現(xiàn)內(nèi)壁厚度縮減的情況,進(jìn)而在應(yīng)力影響下開裂,一旦其中出現(xiàn)開裂情況,不僅設(shè)備自身的正常運(yùn)行受到嚴(yán)重影響,其中危險性也大幅度提升,所以在對石油化工設(shè)備進(jìn)行設(shè)計和生產(chǎn)的過程中,應(yīng)該以實際情況為基礎(chǔ)合理優(yōu)化設(shè)備的硬度及脆性等各項參數(shù),以避免設(shè)備內(nèi)壁出現(xiàn)腐蝕情況,也就可以為設(shè)備的持續(xù)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供重要基礎(chǔ)。

2.4控制介質(zhì)濃度導(dǎo)致石油化工設(shè)備發(fā)生腐蝕的原因之一,在于溶液介質(zhì)濃度不合適,所以,為了降低設(shè)備腐蝕情況的發(fā)生率,應(yīng)該針對溶液介質(zhì)濃度進(jìn)行嚴(yán)格控制。在通常情況下,石油化工設(shè)備自身的各方面參數(shù)均處于較為精確的狀態(tài)當(dāng)中,所以對于溶液介質(zhì)濃度提出了嚴(yán)格要求,也就必須將濃度控制在一定范圍內(nèi),才可避免設(shè)備自身與介質(zhì)共同發(fā)生反應(yīng),進(jìn)而出現(xiàn)腐蝕情況,而如果介質(zhì)濃度在設(shè)備自身材料可以承受的限度以外,設(shè)備發(fā)生腐蝕的幾率更大,且腐蝕程度更加嚴(yán)重,進(jìn)而能夠出現(xiàn)設(shè)備使用效果降低以及使用壽命縮減的情況。并且,因為溶液介質(zhì)中含有諸多化學(xué)物質(zhì),各項化學(xué)物質(zhì)易導(dǎo)致設(shè)備生腐蝕,特別是焊接接頭位置,腐蝕情況通常較為嚴(yán)重,所以應(yīng)用于此部分的介質(zhì)溶液,更是需要嚴(yán)格控制濃度。且對介質(zhì)溶液進(jìn)行應(yīng)用的過程中,還應(yīng)注意開展?jié)舛葴y量工作,同時盡量保持其處于溫度適宜的狀態(tài),以降低石油化工設(shè)備腐蝕情況出現(xiàn)的可能,也就可以避免石油化工設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)破損等不良現(xiàn)象。

2.5應(yīng)用“一脫四注”措施早在19世紀(jì)“一脫四注”措施即已出現(xiàn),并且一直屬于世界各國石油化工企業(yè)廣泛應(yīng)用的一項防腐措施。所謂“一脫”,指脫鹽,“四注”則為注堿、注氨、注水以及注緩蝕劑。應(yīng)用一拖四注措施,石油化工設(shè)備中的系統(tǒng)腐蝕情況可以得到有效緩解,原因在于,導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生腐蝕的物質(zhì)之一為氯化物鹽類物質(zhì),而“一脫四注”措施可以將此類物質(zhì)脫除,導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生腐蝕情況的物質(zhì)大幅度減少甚至消失,設(shè)備腐蝕情況的發(fā)生率也就降低。從實質(zhì)上來看,若想要避免石油化工設(shè)備發(fā)生腐蝕,根本方法在于深度脫鹽,此時可以應(yīng)用“一脫四注”措施促使脫鹽效果的提升,也就可以有效避免設(shè)備腐蝕,從而提升設(shè)備運(yùn)行效果,并延長其使用壽命。

2.6應(yīng)用陰極保護(hù)措施陰極保護(hù)措施通??梢栽谝呀?jīng)出現(xiàn)一定程度損壞的設(shè)備中進(jìn)行應(yīng)用,并且一般主要針對設(shè)備地下管道部分。如果地下管道的涂層存在破損的情況,應(yīng)及時針對其實施陰極保護(hù),避免其破損情況不斷加劇。在此過程中需要注意,必須選擇與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完全符合的原材料,操作過程也必須完全遵守相關(guān)規(guī)范,以能夠保障陰極保護(hù)措施的應(yīng)用效果,且從實際上來看,雖然應(yīng)用陰極保護(hù)措施的操作過程要求較為細(xì)致,但整體操作過程并不復(fù)雜,所以應(yīng)用該項措施不僅效果良好,且效率較高。

2.7合理設(shè)計設(shè)備操作流程在石油化工設(shè)備停機(jī)休息的過程中,其中的殘留物質(zhì)或是溶液未得到及時清理,同樣易導(dǎo)致設(shè)備腐蝕情況加劇。所以,需要針對石油化工設(shè)備的清潔程度進(jìn)行嚴(yán)格控制,特別是要注意保持其外表持續(xù)處于干燥、清潔以及平整的狀態(tài)當(dāng)中,由此,在開展石油化工設(shè)備生產(chǎn)工作的過程中,應(yīng)注意保持全程應(yīng)用同一類型的生產(chǎn)材料,以避免設(shè)備表面出現(xiàn)坑洼、死角等情況。另外,設(shè)備必然存在縫隙,而若不針對縫隙應(yīng)用合理的防腐措施,縫隙部分出現(xiàn)腐蝕情況的幾率將大幅度上升,且腐蝕現(xiàn)象發(fā)展速度較快,特別是鋁制設(shè)備的破損現(xiàn)象相對更加顯著。所以,設(shè)備運(yùn)行過程中,應(yīng)注意保持其表面持續(xù)干燥,必要時可加設(shè)排水孔,若情況必要,還可為其設(shè)置輔助設(shè)備,以保持其中冷卻和干燥的狀態(tài)良好,方能夠有效降低設(shè)備腐蝕情況的發(fā)生率。特別是對于部分特殊的生產(chǎn)過程,可以采用高濃度硫酸針對設(shè)備實施干燥處理,以降低其中的腐蝕情況發(fā)生率。

3結(jié)語

當(dāng)代石油化工生產(chǎn)過程中必然需要應(yīng)用相應(yīng)的設(shè)備,只有針對設(shè)備強(qiáng)化維護(hù)工作,降低其中出現(xiàn)腐蝕狀況的幾率,方可提升其應(yīng)用效果,并延長使用壽命。所以,還應(yīng)針對設(shè)備的生產(chǎn)、維護(hù)等各個方面的措施進(jìn)行持續(xù)改進(jìn),以促使其中的防腐效果更加優(yōu)良,也就可以提升其中的生產(chǎn)效率和安全性。

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作者:于迪 單位:茂名市恒孚石化工程有限公司