我国石油化工机械设备腐蚀因素探析

我国石油化工机械设备腐蚀因素探析

发表时间：2016-03-23T10:44:17.130Z 来源：《基层建设》2015年25期供稿作者：丛日凯

[导读] 新疆克拉玛依新科澳石油天然气技术股份有限公司所谓腐蚀就是在电化学反应导致机械设备外形及内在质量方面的退化。

丛日凯

新疆克拉玛依新科澳石油天然气技术股份有限公司 834000

摘要：在石油化工机械设备运转过程中，化工机械使用设备普遍存在腐蚀现象，对设备的机械性能、可靠性以及色泽外形等影响很大，有时为化工企业安全生产带来潜在隐患。本文分析了石化设备腐蚀的主要原因，并提出了相关的控制措施。

关键词：石油化工；设备；腐蚀；措施

引言：所谓腐蚀就是在电化学反应导致机械设备外形及内在质量方面的退化。腐蚀不仅严重减少设备的有效寿命，严重时还会阻碍设备的正常运行，甚至发生跑、滴、漏等现象，为企业安全生产带来极大威胁。

一、石油化工机械设备常见的腐蚀类型

1 均匀腐蚀

大部分石化设备腐蚀均属于均匀腐蚀，即在机械表面整体发生腐蚀现象。这类腐蚀对于企业正常生产影响不大，仅仅会影响机械的外表色泽，影响美观。在机械制造工艺中，设计腐蚀余量就能保证机械的正常使用。衡量均匀腐蚀的标准是单位时间内腐蚀介质对金属材料的腐蚀深度或金属构件的壁厚减薄量。

2局部腐蚀

在石化设备腐蚀分类中我们将均匀腐蚀之外的称为局部腐蚀。显而易见，局部腐蚀是单独发生在机械设备的某些部分。局部腐蚀不会使得机械设备金属大量损失，但是其给设备带来的威胁却远胜于均匀腐蚀。局部腐蚀不像均匀腐蚀那样容易监测与预防控制，通常局部腐蚀在没有带来较大破坏时是不容易被发现的。一旦局部腐蚀严重，将会突然影响设备的正常运转，甚至瞬间破坏机械结构，带来严重意外。

二、影响石油化工机械设备腐蚀的内在因素

1 设备本身出现问题。石油化工机械设备的构造材质将影响其抗腐蚀能力。一般金属结构密致相比于结构粗糙的更耐腐蚀。如果处在相同环境下，钢材质的石油化工机械设备会比铁制的腐蚀速度慢。如果石油化工机械设备上突起的零件受到腐蚀，那么设备结构的衔接处也一定会受到腐蚀。比如设备的死角处、开口以及缝隙中的金属腐蚀速度会比其他部位腐蚀速度快。此外，石油化工机械设备的表面越光滑的，其在氧化膜的保护下腐蚀的越慢，反之，越粗糙腐蚀得越快。石油化工机械设备的结构越复杂，其出现缺陷的概率也就更大，那么其腐蚀速度就会越快。

2 金属的防腐能力差。石油化工机械是由大量机械构件所构成的，然而金属的防腐能力与机械设备内部晶粒的粗细程度成反比。也就是说，机械设备的晶粒密度越大，其防腐能力就越差。就目前而言，我国现代化石油化工机械设备均是采用由粗晶粒构成的金属作为部件，导致其防腐能力极差，直接导致设备遭受到腐蚀。石油化工机械设备相比于不锈钢机械设备，其更容易出现腐蚀现象。

3 发生化学或电化学反映因素。石油化工企业一般采用具有腐蚀性的化学原料进行工业生产，而机械设备的金属部件容易与这些化学物质发生化学或电化学反应，生成的金属氧化物使得金属表面受到损坏。一般在高温干燥的环境下能与机械设备的金属部件直接发生反应。而电化学腐蚀是发生在潮湿环境中的一种氧化还原反应，石油化工机械设备的金属部件遇到电解质溶液时容易发生电极反应，使得设备遭受到腐蚀。

4 溶液因素。石油化工机械设备在运行时必须与不同溶液、不同介质相互接触，然而这些溶液一般对设备具有一定的腐蚀作用。如果石油化工机械设备的金属部件防腐性能差，则就容易被溶液腐蚀。

三、影响石油化工机械设备腐蚀的外在因素

1 生产环境影响。石油化工生产过程中，所存在的环境一般含有腐蚀性介质，如果石油化工机械设备经常暴露于空气中，那么其腐蚀速度就会加快。化学生产过程中必须的酸碱盐原材料也会造成设备的腐蚀。此外介质的种类以及含氧量也会导致设备受到腐蚀。在化工生产过程中，随着介质温度的逐渐升高，设备的腐蚀速度也会加快。主要是因为温度升高，使得接触的面积扩大，进而加快腐蚀速度。

2腐蚀性液体或气体因素。由于受到石油化工企业生产环境的影响，使得石油化工机械设备无法避免的会受到腐蚀性气体或液体的危害。酸碱盐等腐蚀性物质均会对设备造成伤害。一般，如果这类强腐蚀性物质长期残留在石油化工机械设备的某些关键部位或者是只残留在设备表面，必将造成机械设备的腐蚀，严重时还有可能导致设备出现质量以及性能上的问题。

3 液体或气体的流动速度因素。对某些化学物质的腐蚀状况进行研究得出，设备的腐蚀程度与腐蚀性气体或液体的流动速度有关。一般来说，腐蚀液体或是腐蚀气体的流动速度越快，其对机械设备的腐蚀程度就越高，而出于静止状态下的气体或液体对机械设备的腐蚀程度最小。

四、加强防腐蚀的主要措施

1 从设计上，加强防腐蚀措施

完善的设计机械设备设计方案是保障设备日后有效抗腐蚀的重要基础。因而，在工艺设计阶段，就应该综合考虑设备的防腐方案，积极借鉴腐蚀控制技术及自腐蚀方面的相关知识，努力设计出制造工艺完善，防腐性能良好的机械设备，即：设备使用寿命长、运行安全且成本较低。机械设备的安装质量是造成设备腐蚀的直接原因，错误的安装不仅影响流体的流速和流动状态，还会使设备受到较高的内应力，从而有发生因腐蚀导致设备破裂的危险。在进行石化设备安装时，要尤其重视运输、施工以及装配过程中的操作规范性。对于强度低，硬度脆的特殊金属要给予特殊处理。机械设备的制造是影响设备腐蚀的重要因素。例如，设计规范要求选择某种耐腐材料，但是生产或制造商在制造过程中如果不按规范用料，设备在关键部位根本达不到防腐效果。

2、从材料上加强选材的合理性

企业在选购设备材料时候要做充分考虑，因为石化机械设备的制造材料腐蚀情况直接决定设备的可靠性和有效寿命。做到合理选择机械设备上的非金属和金属材料应该注意以下几点。材料自身的耐腐性。材料的加工工艺。材料的应力学性能是否满足生产中的需求（要达

到实际生产中的最大应力标准）。材料的综合性能，例如：硬度、抗疲劳性等。3、从工艺流程上进行优化

众所周知，石油化工生产操作复杂，难度较高，工艺种类纷繁。所以，我们有必要研究石油工艺流程中的各类防腐措施。降低工艺流程中水含量能够有效控制腐蚀率。根据化学腐蚀条件可知，越是湿润的空气给机械设备带来的腐蚀危害越大，干燥空气能够有效控制腐蚀程度。因此，在石化加工流程中需要增加干燥设备以降低空气含水率。增高温度降低腐蚀性。在工艺流程中提高温度一方面能够蒸干空气中的水分，另一方面能够控制水分凝结。经测验这种方法对于降低设备腐蚀率具有明显效果。我们以半水煤气变换系统为例，介绍实际工艺中的防腐措施。通常在生产合成氨气时，水蒸气与半水煤气都是按照一定比例混合均匀的，加热到规定温度后再送入变换炉。传统做法中采用一段变换炉中送出的高温气体对原料进行加热的操作会给换热器带来巨大腐蚀。如果使半水煤气变成干燥的气体，则硫化氢、二氧化碳、氧、氯等腐蚀介质，对钢的化学腐蚀就很轻微。

4、从技术管理上加强管理措施

加强设备防腐知识宣教工作，向一线工人普及设备维护及防腐技术。引进科技含量高的防腐技术，并积极推广，采购中选取优良的防腐材料，严把质量关。强化设备管理机制，在全厂范围内为机械设备建立管理档案，实时监控使用中的设备，了解设备防腐规律，掌握防腐工作主动权。

结语：随着科技水平的不断提高，石油化工企业越来越注意到机械设备防腐的社会效益和经济效益。防腐技术应经成为保障石化企业安全生产、降低生产成本的重要部分。

参考文献：

[1]汪功成.浅谈化工设备的腐蚀与预防[J].新疆化工，2014（03）.

[2]刘春荣.浅谈化工机械设备的防腐设计及措施[J].装备制造技术，2013（10）.

[3]白烁星.浅析化工机械设备的管理与维修[J].化学工程与装备，2014（01）.