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TPM石油化工设备腐蚀原因分析及应对措施

来源:KTPM新益为 丨 发布时间:2017-11-29 丨 浏览次数:

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  石油化工设备作为石化生产的重要设备,在运行过程中受到各种腐蚀的作用,会对石油化工设备的使用性能、可靠性和使用寿命造成较为严重的危害,严重的会导致重大生产安全事故的发生。在对石油化工设备进行腐蚀因素分析的基础上做好对于石油化工设备的腐蚀控制,对企业有十分重要的现实意义。
  
  1、石化设备所受腐蚀危害的分类
  
  石油化工设备经常处于恶劣的工况条件下,在设备运行过程中会受到各种腐蚀性溶液的腐蚀,从而造成设备使用性能及使用寿命下降,影响石油化工设备正常生产的顺利进行。通过对石油化工设备生产中所发生的腐蚀情况进行统计分析,石油化工设备生产中所遭受的腐蚀机理可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。其中化学腐蚀主要指的是金属管壁与周边介质所产生的直接的化学反应,从而造成金属介质的物理、化学性能的改变。此种化学腐蚀的特点是在化学反应的过程中金属内部与金属介质之间并未有电流。
  
  相较于化学腐蚀,电化学腐蚀主要指的是金属与电解质溶液之间因为电荷的流动所产生的变质的腐蚀。在电化学腐蚀的过程中,金属在腐蚀的过程中会使得阳极产生电子,阴极接收电子从而在金属中形成电流。
  
  在石油化工设备的生产过程中,根据其所造成的腐蚀的形态的不同可以将石油化工设备所遭受的腐蚀分为全面腐蚀和局部腐蚀。全面腐蚀指的是石油化工设备的全部金属表面都与腐蚀性介质产生的化学或是电化学腐蚀,这种腐蚀会使得石油化工设备中的各种管道管壁逐渐变薄,从而使得石油化工设备的管道的承压能力下降,当石油化工设备工作中的压力增大时会造成管道破裂,影响生产的顺利进行,严重时还会产生爆炸,造成严重的安全事故。相较于全面腐蚀,局部腐蚀指的是腐蚀的现象仅发生在金属的突出零件或是下陷的凹槽区域,其他部分则并未发生明显的腐蚀,局部腐蚀由于腐蚀的区域较小造成其腐蚀的速度较全面,腐蚀明显较快,更易产生安全事故。石油化工设备的局部腐蚀形式主要有点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等。
  
  2、石化设备腐蚀现象原因分析
  
  2.1石油化工设备生产中的化学反应
  
  在石化生产的过程中,根据工艺需要会在不同工序中加入各种试剂,所有试剂中腐蚀性的试剂不在少数,原料的变化也会含有某些腐蚀性成分,生产过程中的某些中间产物也含有腐蚀性,生产环境中也含有各种腐蚀性成分,石油化工设备在于这些腐蚀性成分接触时易产生电化学反应,金属氧化物大量生成会使得金属设备的金属表面特性产生变化而使得金属特性下降。
 
石油化工设备
石油化工设备
  
  2.2石油化工设备中金属性能不足
  
  在石油化工设备中使用金属的不同会对石油化工设备的抗腐蚀性能产生不同的影响,金属的抗腐蚀性能与金属的微观颗粒有极为明显的关系,如果金属的晶粒较为细小则其抗腐蚀性能较强,比如铸铁材质相较于不锈钢材质其抗腐蚀性能更强,设备金属表面的光滑度设备的抗腐蚀性也有较大的影响,其表面越光滑其抗腐蚀性能越强。现今在石油化工设备中所使用的各种钢构件中多采用的是粗晶粒金属构件,其抗腐蚀性能较差,如在石油化工设备中使用不朽钢构件则可增强其抗腐蚀能力。
  
  2.3石油化工设备生产中气、液流动速度的影响
  
  通过对石油化工设备生产的研究表明,石油化工设备在工作生产过程中其所接触的具有腐蚀性能的气体与液体的流动速度也会对石油化工设备腐蚀程度造成严重的影响。具研究表明,石油化工设备中的腐蚀性气体或是液体的流动速度越快则石油化工设备所遭受的腐蚀性的破坏程度则越高,反之,如石油化工设备在生产的过程中其腐蚀性的气体或是液体的流动速度越慢甚至是静止的,其相较于快速流动的腐蚀性气体或是液体其腐蚀速度会大幅下降。
  
  3、石化设备的防腐蚀措施
  
  3.1选用材质适合的金属
  
  合理选择材质是防止和控制化工设备腐蚀的最普遍和最有效的方法。在石油化工设备金属材质的选材过程中要对石油化工设备的运用环境,如介质运温度、组分、状态、杂质含量等,进行详细的调查分析,准确掌握相关资料数据,掌握各材质的机械性能、加工性能和耐腐蚀性能及可采取的防腐蚀措施,兼顾整体经济性,综合选择材质适合的金属。
  
  3.2增强石油化工设备的防腐蚀结构设计
  
  金属的腐蚀总是从表面开始,结构设计的目的就是使表面处于最佳状态,技能完成其使用性能,又便于腐蚀控制。合理的结构设计包含两个方面的基本内容,一是在满足设备使用性能的前提下,尽可能减少或消除产品及环境中的不均匀性,使腐蚀点不易形成或形成阻力很大,二是在设计师就要考虑使用何种防护措施,为这些措施创造条件,方便其实施,以达到良好的防腐蚀效果。
  
  防腐蚀结构设计的一般原则:(1)预留腐蚀裕两,避免均匀腐蚀导致的设备失效;(2)外形结构宜简单,外表面平滑、均匀,避免承载件应力集中;(3)防止腐蚀介质滞留和沉积物腐蚀;(4)结构设计应减少链接间隙,防止缝隙腐蚀。(5)为避免电偶腐蚀,同一结构尽可能选用同一种材料或点位接近的材料。(6)防止冲刷腐蚀的结构设计。
  
  3.3做好石油化工设备的“一脱四注”
  
  “一脱四注”主要是我国在现今采用较多的防腐技术,现今在石油化工设备领域应用也极为广泛。在石油化工设备的生产中应“一脱四注”技术,其中“一脱”指的是使用设备对原料中的多余的盐分进行脱除,而“四注”指的是在石油化工设备生产中向设备内注入碱、氨、水以及各种抗腐蚀剂,运用上述方法可以有效减缓石油化工设备生产中各种原料的硫化物等化学物质对设备的腐蚀,提高设备的使用性能。在石油化工设备的生产过程中常常会产生各种含盐物质或氯化物,在石油化工设备生产物质冷凝时就会使得石油化工设备出现较大的腐蚀性风险,因此,做好对于石油化工设备生产过程中的“一脱四注”是十分重要的,需要在石油化工生产过程中加以重视。
  
  3.4强化石油化工设备工作人员的防腐蚀安全意识
  
  提高石油化工设备的防腐工作,需要强化和提高工作人员的防腐工作意识。一是从思想上提高工作人员的防腐意识,尤其是企业的领导者,更需要重视防腐蚀问题,二是将防腐蚀工作从制度上贯彻执行,两方面共同努力,齐抓共管,提升石油化工设备的防腐蚀工作。
  
  3.5科学合理地运用防腐蚀涂料
  
  在石油化工设备中运用防腐蚀涂料是防止石油化工设备被腐蚀的有效手段之一,通过合理使用防腐蚀涂料可以使得防腐蚀涂料的防护屏蔽、缓腐蚀性以及阴极保护等作用得以充分地发挥,提高石油化工设备的抗腐蚀能力,确保石油化工设备的使用安全性。
  
  3.6合理应用防腐蚀新技术
  
  快速发展的在线腐蚀监测技术为石油化工设备防腐蚀工作提供了新的工具,通过试件失重法、氢探针、电阻法、电感阻抗法等技术,可以实时定量监测设备腐蚀现状,为设备防腐蚀工作提供有效支持。
  
  4、TPM咨询公司结语
  
  石油化工设备是石化生产中的重要设备,腐蚀对石油化工设备安全稳定运行有重大威胁。本文在分析石油化工设备腐蚀特点及原因分析的基础上对如何增强石油化工设备的抗腐蚀性进行了分析阐述。

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