摘要:当前我国多数石油化工设备在运行过程中,由于其表面积存的各类物质并未得到及时处理等多种因素影响,极易导致腐蚀情况出现,且腐蚀速度不断增加。可以说石油化工设备的应用效果以及使用寿命均受到其中腐蚀情况的影响,所以为了提升其中的防腐效果,需要首先了解其中常见的腐蚀原因,再以实际情况为基础,提出设备表面防腐,优化设备结构设计,避免应力破坏,控制介质浓度,应用“一脱四注”措施,应用阴极保护措施以及合理设计设备操作流程等合理的石油化工设备防腐措施,从而保障设备的应用效果和生产过程中的安全性。
关键词:石油化工设备;防腐;有效措施
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石油资源属于一类重要资源,石油化工生产能够对人民群众的日常生产生活产生重要影响,所以相关的石油化工设备的应用效果需要得到重视。从实际上来看,设备腐蚀属于影响石油化工生产效果的重要因素,所以需要针对其中的防腐措施进行深入探讨,以提高石油化工设备的应用效果以及生产过程中的安全性。
1石油化工设备常见腐蚀原因
1.1设备自身原因在开展石油化工生产工作的过程中,能够涉及到的设备包括反应设备、换热设备、蒸馏设备、储罐、压缩机、加热炉等多项设备,具体设备类别见图1。其多为金属材质,长时间于空气中暴露,极易发生氧化反应,并出现腐蚀情况。因为设备中的金属结构较为复杂,所以养护工作难度较大,不易全面落实到位,所以其中的腐蚀现象难以得到有效控制,特别是若各方面设备所应用的金属材质属于性质较为活泼的金属,其中出现电化学反应的可能性更大,进而极易导致电化学腐蚀情况发生,且此类腐蚀情况难以预防,进而可能导致设备中出现短路、物料泄露、工作温度不可控等情况,甚至有可能导致火灾以及爆炸等严重事故出现。
1.2气、液流动速度的影响在石油化工生产工作之中,设备能够接触到具有腐蚀性的气体和液体,此类气、液能够导致石油化工设备发生腐蚀,其流动速度则能够对腐蚀浓度产生一定程度的影响,一般流动速度越快,设备出现腐蚀现象的速度就越快,且腐蚀程度也更加严重,而若腐蚀性气体和液体处于流动速度极慢的状态,甚至完全静止,设备发生腐蚀的几率则相对较低,且腐蚀发展速度较慢。
1.3化学反应石油化工设备时常需要接触不同的介质,也就易产生多种化学反应,其中最为常见的为酸碱介质,此类介质导致设备发生腐蚀的可能性较大,且不同材料和试剂之间也可能出现反应情况或是发热情况,各类情况均易导致设备受到腐蚀。另外,石油化工设备在生产过程中能够接触到的化工溶液、金属粒子等,其酸碱度均能够对设备的腐蚀情况产生影响,特别是在温度上升至一定状态时,可以发生氧化还原反应,腐蚀情况将更加显著。
2石油化工设备防腐有效措施
2.1设备表面防腐石油化工设备的表面防腐工作属于整体防腐工作中的重要基础,只有完善表面防腐工作,才可对内部腐蚀进行有效控制。通常情况下,设备正式投入到使用之前,均会使用具有良好防腐性能的材料对其表面进行喷涂,以避免设备表面直接与腐蚀性物质进行接触,且在对防腐涂料进行喷涂前,还需注意适当处理设备表面,使用抛丸设备清理锈蚀、坑洼、杂质等情况,以降低设备表面粗糙程度,之后确认设备表面各方面参数均与相关标准相符合,同时持续保持其处于干燥且清洁的状态。调试防腐材料的过程中,应严格遵守科学配比,最后根据设备自身情况以及设备所在环境的整体情况,选择不同的方式喷涂防腐材料。
2.2优化设备结构设计石油化工设备基本结构如图2所示。针对石油化工设备优化结构,可以采用防腐蚀结构设计的模式,也就是在设计过程中,着重考虑降低设备发生腐蚀的几率,其中不仅涉及到设备自身的设计工作,还需考虑到相关备件以及管道系统的布置和安装,也就是整体工作与系统设计具有密切的关联性,一般将两个方面作为重点:(1)避免死角出现:设备运行过程中可能在局部出现液体残留或是物质沉降的情况,并且能够随时间推移逐渐浓缩、聚集,进而导致腐蚀现象的产生,因此在设计中要尽量避免设备中出现排液不尽的死区。(2)避免缝隙产生:诸多设备中存在间隙,若液体在此处流通不畅,将能够形成腐蚀,并逐渐引发应力腐蚀以及孔蚀等情况,使破坏区域面积更大,所以需要注意避免缝隙出现,实际上来看,缝隙腐蚀的易发位置为密封面及连接位置,所以可以采用焊接的方式代替螺栓连接,以避免此类缝隙出现。
2.3避免应力破坏应力破坏属于石油化工设备中出现频率较高的一类不良情况,且该情况能引起更多破坏现象出现,所以为了避免发生应力破坏,保障石油化工设备的质量和安全性,需要尽量避免不同因素所引起的应力破坏。在石油化工设备进行长时间运行之后,其中能够出现内壁厚度缩减的情况,进而在应力影响下开裂,一旦其中出现开裂情况,不仅设备自身的正常运行受到严重影响,其中危险性也大幅度提升,所以在对石油化工设备进行设计和生产的过程中,应该以实际情况为基础合理优化设备的硬度及脆性等各项参数,以避免设备内壁出现腐蚀情况,也就可以为设备的持续安全稳定运行提供重要基础。
2.4控制介质浓度导致石油化工设备发生腐蚀的原因之一,在于溶液介质浓度不合适,所以,为了降低设备腐蚀情况的发生率,应该针对溶液介质浓度进行严格控制。在通常情况下,石油化工设备自身的各方面参数均处于较为精确的状态当中,所以对于溶液介质浓度提出了严格要求,也就必须将浓度控制在一定范围内,才可避免设备自身与介质共同发生反应,进而出现腐蚀情况,而如果介质浓度在设备自身材料可以承受的限度以外,设备发生腐蚀的几率更大,且腐蚀程度更加严重,进而能够出现设备使用效果降低以及使用寿命缩减的情况。并且,因为溶液介质中含有诸多化学物质,各项化学物质易导致设备生腐蚀,特别是焊接接头位置,腐蚀情况通常较为严重,所以应用于此部分的介质溶液,更是需要严格控制浓度。且对介质溶液进行应用的过程中,还应注意开展浓度测量工作,同时尽量保持其处于温度适宜的状态,以降低石油化工设备腐蚀情况出现的可能,也就可以避免石油化工设备运行过程中出现破损等不良现象。
2.5应用“一脱四注”措施早在19世纪“一脱四注”措施即已出现,并且一直属于世界各国石油化工企业广泛应用的一项防腐措施。所谓“一脱”,指脱盐,“四注”则为注碱、注氨、注水以及注缓蚀剂。应用一拖四注措施,石油化工设备中的系统腐蚀情况可以得到有效缓解,原因在于,导致设备发生腐蚀的物质之一为氯化物盐类物质,而“一脱四注”措施可以将此类物质脱除,导致设备发生腐蚀情况的物质大幅度减少甚至消失,设备腐蚀情况的发生率也就降低。从实质上来看,若想要避免石油化工设备发生腐蚀,根本方法在于深度脱盐,此时可以应用“一脱四注”措施促使脱盐效果的提升,也就可以有效避免设备腐蚀,从而提升设备运行效果,并延长其使用寿命。
2.6应用阴极保护措施阴极保护措施通常可以在已经出现一定程度损坏的设备中进行应用,并且一般主要针对设备地下管道部分。如果地下管道的涂层存在破损的情况,应及时针对其实施阴极保护,避免其破损情况不断加剧。在此过程中需要注意,必须选择与相关标准完全符合的原材料,操作过程也必须完全遵守相关规范,以能够保障阴极保护措施的应用效果,且从实际上来看,虽然应用阴极保护措施的操作过程要求较为细致,但整体操作过程并不复杂,所以应用该项措施不仅效果良好,且效率较高。
2.7合理设计设备操作流程在石油化工设备停机休息的过程中,其中的残留物质或是溶液未得到及时清理,同样易导致设备腐蚀情况加剧。所以,需要针对石油化工设备的清洁程度进行严格控制,特别是要注意保持其外表持续处于干燥、清洁以及平整的状态当中,由此,在开展石油化工设备生产工作的过程中,应注意保持全程应用同一类型的生产材料,以避免设备表面出现坑洼、死角等情况。另外,设备必然存在缝隙,而若不针对缝隙应用合理的防腐措施,缝隙部分出现腐蚀情况的几率将大幅度上升,且腐蚀现象发展速度较快,特别是铝制设备的破损现象相对更加显著。所以,设备运行过程中,应注意保持其表面持续干燥,必要时可加设排水孔,若情况必要,还可为其设置辅助设备,以保持其中冷却和干燥的状态良好,方能够有效降低设备腐蚀情况的发生率。特别是对于部分特殊的生产过程,可以采用高浓度硫酸针对设备实施干燥处理,以降低其中的腐蚀情况发生率。
3结语
当代石油化工生产过程中必然需要应用相应的设备,只有针对设备强化维护工作,降低其中出现腐蚀状况的几率,方可提升其应用效果,并延长使用寿命。所以,还应针对设备的生产、维护等各个方面的措施进行持续改进,以促使其中的防腐效果更加优良,也就可以提升其中的生产效率和安全性。
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作者:于迪 单位:茂名市恒孚石化工程有限公司