關(guān)于石油煉制設(shè)備腐蝕的防治措施

成麗，王建萍 (山東華星石油化工集團有限公司，山東 廣饒 257335)

1 腐蝕概念及相關(guān)介紹

腐蝕本為一種化學(xué)概念，一般在專業(yè)化學(xué)用語中比較常見，是指化學(xué)概念下的物質(zhì)本身與外界環(huán)境由于接觸而發(fā)生某種作用，進而改變其物質(zhì)本質(zhì)屬性的一種變化過程.該過程概括來講，就是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程。其化學(xué)反應(yīng)發(fā)生是由于外界環(huán)境因素的作用，而化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的結(jié)果使材料物質(zhì)本身各方面性質(zhì)、性能發(fā)生了不可逆轉(zhuǎn)的變化。當然，通俗意義上講，人們口中所描述的腐蝕現(xiàn)象往往是針對金屬物質(zhì)，該腐蝕大多數(shù)指的是金屬物質(zhì)在外界環(huán)境的作用下發(fā)生的一系列改變，或者破壞金屬物質(zhì)本身性質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)?？傮w來講，腐蝕的發(fā)生必將會對物質(zhì)材料本身產(chǎn)生一定的影響。

在石油企業(yè)的生產(chǎn)過程中，原油往往無法直接使用，需要通過一定的煉制和加工來形成石油。而就石油煉制過程中的腐蝕來講，往往發(fā)生在煉制設(shè)備生產(chǎn)過程中。石油企業(yè)對原油進行加工和煉制的過程中，其原油中含有的一些硫和酸等各種元素會與石油煉制設(shè)備本身發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，在石油煉制設(shè)備長時間使用的情況下，這些元素會與設(shè)備長時間作用，由此，石油煉制設(shè)備的腐蝕現(xiàn)象便產(chǎn)生。并且石油煉制設(shè)備使用時間越長，腐蝕現(xiàn)象越明顯。這些石油煉制設(shè)備的腐蝕會嚴重影響石油企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展，嚴重情況下，還會對石油企業(yè)相關(guān)生產(chǎn)人員造成一定的損傷。2石油煉制設(shè)備腐蝕的原因以及類型介紹從一定程度上來講，世界上各種物質(zhì)都在時刻發(fā)生著化學(xué)反應(yīng)，石油煉制過程也是如此。而在石油煉制過程中，這種化學(xué)反應(yīng)發(fā)生會產(chǎn)生一定的二氧化硫等硫化物，這些化學(xué)物質(zhì)及其溶液與設(shè)備材料之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成腐蝕。以下將主要就石油煉制設(shè)備腐蝕的原因以及類型進行介紹。

2 石油煉制設(shè)備腐蝕原因、外在反應(yīng)因素和類型

2.1 石油煉制設(shè)備腐蝕原因

2.1.1 設(shè)備腐蝕內(nèi)在反應(yīng)因素

石油煉制設(shè)備用于原油的加工以及生產(chǎn)工藝中。在石油煉制設(shè)備中，往往會進行各種各樣的化學(xué)反應(yīng)或者是電化學(xué)反應(yīng)，而這些反應(yīng)都會為煉制設(shè)備本身的腐蝕帶來一定的推進作用。以下將介紹石油煉制設(shè)備腐蝕的內(nèi)在反應(yīng)因素。

2.1.2 化學(xué)腐蝕

煉油設(shè)備的化學(xué)腐蝕就是指設(shè)備材料和非電解質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的一種腐蝕作用。由于化學(xué)環(huán)境中的腐蝕作用主要是發(fā)生在介質(zhì)與材料間的電子作用中，而且不產(chǎn)生電流，對于干燥氣體和非電解質(zhì)溶液的腐蝕就屬于化學(xué)腐蝕的主要腐蝕之一。還有一種腐蝕是硫化氫與重油反應(yīng)形成硫醇和硫，在240 ℃以上的高溫環(huán)境中容易發(fā)生腐蝕作用。再有一種常見的腐蝕環(huán)境就是環(huán)烷酸腐蝕，這種腐蝕作用主要發(fā)生在減壓設(shè)備中，主要發(fā)生在減壓塔的三四與第二管線的填料處。比起其他的腐蝕情況，減壓與常壓油管更容易發(fā)生腐蝕。因為這些設(shè)備的特殊屬性使其有一個較快的運行速度，所以腐蝕程度較高，腐蝕速度較快。

2.1.3 電化學(xué)腐蝕

除去化學(xué)腐蝕，電化學(xué)腐蝕就是設(shè)備發(fā)生腐蝕的另一種內(nèi)在因素。電化學(xué)腐蝕并不像表面意思所表達的屬于電解質(zhì)腐蝕，實質(zhì)上其屬于一種金屬腐蝕類型。電化學(xué)腐蝕的化學(xué)依據(jù)是電解質(zhì)與設(shè)備的金屬材料接觸會讓失去電子的金屬發(fā)生氧化。以下是常見的幾種電化學(xué)腐蝕類型：首先是鹽酸與水和硫化氫在大約120 ℃的腐蝕環(huán)境發(fā)生金屬作用產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕；第二種屬于氨氣與硫化氫和水在相對冷卻的裝置中發(fā)生電化學(xué)腐蝕；第三種腐蝕大概率發(fā)生在酸性氣體中，酸性的水蒸氣吸收金屬的穩(wěn)定部分，在冷卻器中發(fā)生反應(yīng)，生成干燥氣體或其他物質(zhì)，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕；最后一種便是處于余熱鍋爐或氣缸加熱的內(nèi)壁，與空氣的預(yù)熱器發(fā)生露點腐蝕[1]。

2.2 設(shè)備腐蝕的外在反應(yīng)因素

2.2.1 其他氣體和氧氣作用的腐蝕

氧氣是我們賴以生存的一種氣體，也是金屬化學(xué)反應(yīng)的主要條件之一。由于金屬較強的化學(xué)性質(zhì)，所以當金屬長時間暴露在空氣中時，會與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)。這種化學(xué)反應(yīng)會形成一種其他的金屬物質(zhì)，比如金屬氧化物。產(chǎn)生的這種金屬氧化物可以保護金屬，但是在化學(xué)環(huán)境中，或在空氣中酸性氣體不僅會將這種氧化膜破壞掉，而且會與金屬直接反應(yīng)，增加腐蝕程度。

2.2.2 蒸汽腐蝕

由于自然界中水的存在是必然的，水蒸氣就是水的一種存在形式，在水蒸氣的存在過程中，如果濕度增加，就會導(dǎo)致大氣或空氣中的水蒸氣含量隨之增加。水蒸氣和水的演化過程屬于一種循序漸進的過程，水蒸氣含量增加。就會產(chǎn)生一定量的水，如果水對設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，整個設(shè)備就會出現(xiàn)問題[2]。

2.3 石油煉制設(shè)備腐蝕的類型

設(shè)備的腐蝕類型存在很多種形式，原因也是多樣的。下面將列舉石油設(shè)備產(chǎn)生腐蝕的類型。

2.3.1 應(yīng)力腐蝕

應(yīng)力腐蝕，是指金屬材料發(fā)生某個方向力度不變的拉力和其他介質(zhì)在一定的共同影響下產(chǎn)生破裂現(xiàn)象。這就是應(yīng)力腐蝕的基本現(xiàn)象。

2.3.2 氫腐蝕

氫腐蝕是指在溫度較高或壓力較大的情況下，鋼鐵在氫氣的作用下，會讓其組織發(fā)生一定的化學(xué)變化。不僅會讓鋼鐵的硬度降低，還會使可塑性變差。

3 如何對石油煉制過程中可能出現(xiàn)的設(shè)備腐蝕進行有效防治

對于石油企業(yè)來說，其石油煉制設(shè)備對于石油的生產(chǎn)具有相當重要的影響。對石油生產(chǎn)企業(yè)相關(guān)石油煉制設(shè)備進行一定的防腐蝕措施具有相當重要的意義。以下將探討如何對石油煉制過程中可能出現(xiàn)的設(shè)備腐蝕進行有效防治。

3.1 相關(guān)企業(yè)切實重視，注重腐蝕防護工作

對于任何一個生產(chǎn)企業(yè)來說，設(shè)備腐蝕都是不可避免的事情，尤其是對于石油生產(chǎn)企業(yè)，其石油煉制過程中涉及的各種反應(yīng)的發(fā)生，都可能會對石油煉制設(shè)備本身造成各種程度的腐蝕。所以說，石油煉制過程中設(shè)備腐蝕現(xiàn)象是不可杜絕的，但需要相關(guān)企業(yè)的充分重視來對設(shè)備腐蝕進行一定的控制。因此，相關(guān)石油生產(chǎn)企業(yè)必須切實重視石油煉制過程中，可能存在的設(shè)備腐蝕現(xiàn)象，保證石油生產(chǎn)過程中，各個部門切實把握好設(shè)備腐蝕防護工作，真正將腐蝕防護工作提到日程中，通過充分的重視來，盡可能避免設(shè)備腐蝕對于石油企業(yè)煉制生產(chǎn)的影響，增加設(shè)備的使用壽命，促進石油生產(chǎn)企業(yè)長期發(fā)展。

3.2 對傳統(tǒng)石油煉制設(shè)備進行防腐結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

石油企業(yè)要想更好地進行煉制設(shè)備腐蝕防護工作，有效避免設(shè)備的腐蝕對整體石油企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展造成的影響，需要從設(shè)備整體結(jié)構(gòu)入手，通過優(yōu)化石油煉制設(shè)備的防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計，來保證整體煉制設(shè)備更好地投入石油生產(chǎn)工藝過程中。對石油企業(yè)的煉制設(shè)備進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，可以保證防腐工作防患于未然，在設(shè)備設(shè)計過程中，相關(guān)設(shè)計人員需要將設(shè)備的使用性能要求融入到設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，在保證設(shè)備整體構(gòu)造材料質(zhì)量的前提下，注重加工制造過程中的腐蝕防護工作開展，通過不斷優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，解決潛在的可能發(fā)生的設(shè)備腐蝕問題[3]。

3.3 保證設(shè)備使用最佳的防腐材料

石油煉制設(shè)備是由各種各樣的材料構(gòu)成的，從一定程度上講，材料的選擇會影響總體設(shè)備的各方面性能因素。石油企業(yè)在選擇石油煉制設(shè)備的過程中，需要對設(shè)備所涉及的材料性能進行一定的了解和考察，保證設(shè)備所使用的材料具有比較好的防腐性能。而當設(shè)備材料的防腐性得到保證后，整體石油煉制設(shè)備的防腐性能也可以得到保障，進而在石油生產(chǎn)和煉制過程中，設(shè)備便可以達到最佳應(yīng)用效果，延長設(shè)備使用壽命。

3.4 采用人工手段進行腐蝕防護工作

在石油煉制過程中，一些企業(yè)往往會采用人工手段進行腐蝕防護工作，而人工手段的采取需要相關(guān)工作人員了解造成設(shè)備腐蝕的主要原因，從源頭入手，將可能引發(fā)腐蝕現(xiàn)象的物質(zhì)進行有效隔離，以保證石油煉制設(shè)備的腐蝕防護工作有效進行。其中，大多數(shù)石油生產(chǎn)企業(yè)往往會采用在石油煉制設(shè)備表面涂抹油漆，或者是制作金屬覆蓋層的方式來進行腐蝕防護工作，這些人工防護手段的開展需要提前了解相關(guān)設(shè)備的主要性能，保證人工腐蝕防護手段的運用與設(shè)備本身性能因素匹配，才能有效降低由于各種反應(yīng)引發(fā)的腐蝕率[4]。

3.5 優(yōu)化腐蝕防護技術(shù)

現(xiàn)階段，采取各種各樣的腐蝕防護手段，已經(jīng)不足以解決當前石油煉制設(shè)備中存在的各種腐蝕問題。對于石油企業(yè)生產(chǎn)來說，始終需要將技術(shù)革新的重心放在腐蝕防護工作。優(yōu)化腐蝕防護技術(shù)需要從不同方面入手，首先需要對設(shè)備材料和防腐技術(shù)進行不斷地創(chuàng)新和改革，將最佳的防腐材料和防腐技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備生產(chǎn)過程中，制造出最佳的防腐性石油煉制設(shè)備。其次還需要對石油生產(chǎn)企業(yè)相關(guān)人員進行防腐技術(shù)的宣傳講解工作，保證石油生產(chǎn)量只各個工藝環(huán)節(jié)過程中，其相關(guān)人員可以對設(shè)備進行及時的維護和處理，盡量減少設(shè)備腐蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生。

4 結(jié)語

綜上所述，對于石油化工企業(yè)來說，石油煉制設(shè)備對于企業(yè)石油生產(chǎn)效率具有至關(guān)重要的影響，一旦石油煉制設(shè)備出現(xiàn)比較嚴重的腐蝕情況，輕則影響正常的石油煉制和生產(chǎn)過程，重則阻礙石油企業(yè)的長遠發(fā)展，甚至可能對石油生產(chǎn)人員造成健康損害。因此，我國各個石油企業(yè)必須針對石油煉制設(shè)備中的腐蝕現(xiàn)象進行一定的防護處理，使石油煉制設(shè)備得以長時間使用。