楊逢春

(蘭州華榮清洗防腐工程有限公司，甘肅 蘭州 730060)

由于生產(chǎn)計(jì)劃的調(diào)整，煉油化工裝置會(huì)出現(xiàn)整套裝置停工閑置或備用，待生產(chǎn)需要時(shí)再啟用。實(shí)踐表明，停工裝置的設(shè)備管線內(nèi)壁在閑置期間的腐蝕程度，遠(yuǎn)比生產(chǎn)期間嚴(yán)重得多。這主要是因?yàn)橥９さ纳a(chǎn)裝置不能采取有效的防腐保護(hù)方法，很難達(dá)到金屬表面不腐蝕。如不采取有效的防腐保護(hù)措施，會(huì)發(fā)生大規(guī)模的腐蝕和穿孔，造成裝置重新啟用困難、存在生產(chǎn)安全隱患，甚至設(shè)備提前報(bào)廢。

1 停工備用期間防腐保護(hù)方法比較

煉油化工裝置停工備用期間傳統(tǒng)的防腐保護(hù)方法有:干燥空氣保護(hù)法、充氮保護(hù)法、水劑防銹保護(hù)法、油料防銹保護(hù)法等;新型的防腐保護(hù)法是選用氣相緩蝕劑。

常用防腐保護(hù)方法優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 常用防腐保護(hù)方法優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比Table1 Advantages and disadvantages of corrosion protection methods

從表1可以看出，采用停備用裝置保護(hù)劑能高效、安全、方便的保護(hù)停用備用期間的煉油化工裝置。

續(xù)表1

2 停備用裝置保護(hù)劑的性能測(cè)定

2.1 停備用裝置保護(hù)劑的組成

停備用裝置保護(hù)劑A是停備用設(shè)備保護(hù)劑B的改進(jìn)型產(chǎn)品，更適用于大型煉油化工裝置在停用備用期間的防腐保護(hù)。該保護(hù)劑是根據(jù)緩蝕協(xié)同原理，由有機(jī)胺鹽(如碳酸環(huán)己胺、亞硝酸二環(huán)己胺、鉻酸環(huán)己胺、乙胺、芐胺等)、銨鹽(如磷酸氫銨、鉻酸銨、磷酸二氫銨等)及其它助劑組成的混合物，其外觀為白色結(jié)晶粉末，通過(guò)揮發(fā)擴(kuò)散保護(hù)設(shè)備內(nèi)壁金屬免受腐蝕。

2.2 緩蝕性能測(cè)定

按照 JB/T6071—1992《氣相防腐劑技術(shù)條件》規(guī)定，分別進(jìn)行了氣相防銹甄別實(shí)驗(yàn)(檢查停備用裝置保護(hù)劑在高溫、高濕條件下對(duì)不同金屬不接觸防護(hù)能力)、濕熱試驗(yàn)(檢查停備用裝置保護(hù)劑在高溫、高濕條件下對(duì)不同金屬接觸防護(hù)能力)、氣相緩蝕能力實(shí)驗(yàn)(檢查停備用裝置保護(hù)劑在常溫、凝露條件下在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的防護(hù)能力)。經(jīng)測(cè)定，45號(hào)碳鋼腐蝕試片實(shí)驗(yàn)前后質(zhì)量完全沒(méi)有變化，證明停備用裝置保護(hù)劑在實(shí)驗(yàn)條件下能高效保護(hù)碳鋼試片，腐蝕速率為0。

在實(shí)際使用停備用裝置保護(hù)劑時(shí)通過(guò)掛片對(duì)實(shí)際保護(hù)效果進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，經(jīng)測(cè)定，實(shí)際腐蝕速率為0.0013 mm/a。碳鋼試片表面光亮如新，無(wú)腐蝕生銹點(diǎn)，證明停備用裝置保護(hù)劑在現(xiàn)場(chǎng)使用條件下能高效保護(hù)碳鋼設(shè)備。

2.3 擴(kuò)散距離的測(cè)定

停備用裝置保護(hù)劑是由易揮發(fā)的緩蝕性物質(zhì)組成，在常溫常壓下能自動(dòng)揮發(fā)出緩蝕性氣體，該氣體靠含氮的極性基團(tuán)形成的穩(wěn)定的化學(xué)吸附，牢固吸附在被保護(hù)設(shè)備的金屬表面，形成致密的保護(hù)膜，從而達(dá)到有效保護(hù)設(shè)備、防止或減慢腐蝕的目的。只要緩蝕性氣體能夠擴(kuò)散到達(dá)金屬表面就能得到有效保護(hù)。因?yàn)闊捰突ぱb置容積較大，揮發(fā)出的緩蝕氣體的擴(kuò)散距離是決定保護(hù)劑是否有效保護(hù)裝置的重要因素，為此進(jìn)行了豎直擴(kuò)散距離試驗(yàn)、水平擴(kuò)散距離試驗(yàn)。

選擇密閉的3 m3容器，容器上方垂直連接DN50碳鋼管100 m，容器中心水平方向連接DN50碳鋼管20 m，鋼管末端安裝閥門進(jìn)行控制。在容器中放入10 kg停備用設(shè)備保護(hù)劑，關(guān)閉人孔和管道末端閥門。經(jīng)過(guò)7 d后打開(kāi)垂直和水平管道末端閥門，檢測(cè)到緩蝕性氣體濃度較大，刺激性氣味非常濃。由此證明保護(hù)劑揮發(fā)出的緩蝕氣體的垂直擴(kuò)散距離大于100 m，水平擴(kuò)散距離大于20 m。

3 停備用裝置保護(hù)劑A的典型應(yīng)用

3.1 大慶石化公司

該公司閑置的常減壓裝置和熱裂化裝置曾采用傳統(tǒng)的充氮方法保護(hù)，內(nèi)壁腐蝕嚴(yán)重，有較多腐蝕產(chǎn)物和不均勻蝕坑。1993年采用了B劑進(jìn)行防腐保護(hù)，6個(gè)月后進(jìn)行檢查，碳鋼試片沒(méi)有腐蝕痕跡，設(shè)備表面銹層脫落，露出光滑的金屬表面，緩蝕率達(dá)100%。

3.2 大慶石化公司煉油廠

2000年該公司煉油廠采用A劑對(duì)常減壓裝置進(jìn)行保護(hù)，實(shí)際保護(hù)容積約為4000 m3，預(yù)計(jì)保護(hù)期限為兩年，按照2.5 kg/m3添加量放置藥劑。經(jīng)兩年保護(hù)后檢查，碳鋼試片光亮如新，設(shè)備表面沒(méi)有疏松的銹蝕產(chǎn)物產(chǎn)生，潮濕狀態(tài)下的金屬保護(hù)效果也很明顯。

3.3 大慶油田化工總廠

1997年、1998年該廠分別對(duì)一套、二套常減壓裝置進(jìn)行防腐保護(hù)，效果明顯。

3.4 遼陽(yáng)化纖公司煉油廠

1996年該廠對(duì)常減壓裝置進(jìn)行保護(hù)。本次保護(hù)預(yù)計(jì)4 a。塔器容器按照3.5 kg/m3添加，換熱設(shè)備與管線按照4.5 kg/m3添加。4年來(lái)每年檢查，未發(fā)現(xiàn)任何腐蝕。由于初期添加量較大，4 a未補(bǔ)加藥劑。

3.5 吉林前郭煉油廠

1998年、1999年該廠對(duì)常減壓裝置進(jìn)行保護(hù)，效果良好。

3.6 蘭州石化煉油廠

2000年該廠對(duì)第三套溶劑精制裝置進(jìn)行保護(hù)，效果明顯。

3.7 獨(dú)山子石化分公司

2011年該公司對(duì)催化裝置保護(hù)，2012年檢驗(yàn)試片光亮如新，效果良好。

3.8 中國(guó)石油石家莊煉化分公司

2013年該公司對(duì)二套催化裝置進(jìn)行保護(hù)，預(yù)計(jì)保護(hù)期為3 a。

4 結(jié)論

根據(jù)試驗(yàn)和實(shí)際工業(yè)使用，證明停備用裝置保護(hù)劑A是煉油化工裝置停備用期間防腐保護(hù)的一種有效方法，具有以下特點(diǎn):

(1)停備用裝置保護(hù)劑在常溫下能自動(dòng)揮發(fā)，具有較高的蒸氣壓。揮發(fā)出來(lái)的氣體對(duì)金屬有緩蝕作用，從而達(dá)到防腐保護(hù)的目的。

(2)停備用裝置保護(hù)劑具有較強(qiáng)的滲透性，能剝離原有垢層。防止和減慢垢下腐蝕。

(3)停備用裝置保護(hù)劑的擴(kuò)散距離可達(dá)10 m以上，既能保護(hù)近距離的金屬表面，又能保護(hù)遠(yuǎn)距離的金屬表面。

(4)停備用裝置保護(hù)劑雖有刺激性氣味，但對(duì)人體無(wú)害，不會(huì)污染環(huán)境，無(wú)公害影響。

(5)停備用裝置保護(hù)劑易溶于水，且當(dāng)水溶液濃度較低時(shí)符合環(huán)保排放要求。因此在停用保護(hù)結(jié)束時(shí)可不取出保護(hù)劑，水沖洗后即可投料生產(chǎn)。

(6)停備用裝置保護(hù)劑經(jīng)濟(jì)、安全、方便、省時(shí)、省力、高效。