石油化工设备防腐蚀的措施和方法

[摘 要]石油化工行业面临的腐蚀问题不容忽视，本文从石油化工设备特殊的使用环境出发，分析了石油化工设备腐蚀的原因、特点和种类，有针对性的提出防止石油化工设备腐蚀的措施和方法，只有做好设备的防腐工作，才能有效保证机械设备安全稳定运行，延长其使用寿命，减少企业生产成本，提高企业经济效益，为石油化工企业的安全稳定生产提供可靠动力。

[关键词]石油化工 设备防腐 措施和方法

中图分类号：TK88 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0027-01

腐蚀现象对石油化工设备造成的损害不容忽视，无论是石油化工设备生产设计、制造的过程还是实际使用中，都必须做好防腐工作，尤其要注重日常环境中的防护。腐蚀不仅会造成设备外形、色泽、美观方面的变化，而且会导致石油化工设备的物理性能、机械性能等方面发生变化，从而影响设备的正常使用，造成原材料的浪费和设备安全隐患，不仅威胁工作人员的生命安全，还会给企业带来巨大损失。因此石油化工企业必须采取有效措施来提高设备的防腐性能，这项工作对企业的长足发展具有重要意义。

1.分析石油化工设备腐蚀的原因、特点和种类

1.1 石油化工设备设备腐蚀的特点

石油化工设备使用的环境通常比较特殊，而且接触复杂的化学物品，普遍存在不同程度的腐蚀。从生产装置来看，石油化工装置中通常放置苯乙烯、苯酚丙酮、氯乙烯、间甲酚、烷基苯的烷基化、烧碱等具有腐蚀性质的原料。从腐蚀介质看，主要是化工生产设备接触的酸性催化剂，烧碱生产中的Cl-及浓碱液，尿素生产中的甲铵液，烷基苯装置中的氢氟酸等。石化生产设备的用材种类多，生产本身又具有技术复杂、危险性大、连续性强等特点，如果设备在设计、制造、安装、操作、维修中考虑不周，或者在防护施工过程中某一环节稍有疏忽，均有可能增加腐蚀隐患的发生。

1.2 设备腐蚀的内部原因

由于化工设备所选用的金属材料不同，对不同介质的抗腐蚀能力也不同。腐蚀与金属晶粒的粗细有关，晶粒细腐蚀慢，晶粒粗腐蚀快。表面越粗糙的设备越容易被腐蚀，设备表面没有防护膜也容易受到腐蚀，受设备结构影响，缝隙、开口、死角处等设计结构突变的位置越容易被腐蚀。

1.3 设备腐蚀的外部原因

设备接触腐蚀性介质会影响其腐蚀程度，如石油化工设备通常接触二氧化碳、硫化物、卤化物、盐雾等介质造成腐蚀。受腐蚀的损伤程度与介质的化学成分、种类、浓度、酸碱度、水分、含氧量、杂质等有关。。金属腐蚀属于化学反应，介质温度越高腐蚀越快，介质的流动速度越快，越容易对设备表层的保护膜造成冲刷，产生空泡腐蚀或冲击磨损。零部件受到的外部压力和残余应力与腐蚀速度呈正比。机械设备受疲劳和应力影响，在运转过程中，其旋转部件和承受压力会产生应力，引起设备内部结构扭曲，降低了金属的电极电位，从而加剧微电池腐蚀，造成损坏。

1.4 石油化工设备腐蚀的种类

按腐蚀产生的机理分类，主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀一般容易在高温干燥环境下形成，生产中，金属设备的表面总要与氧气以及氧气中的其他物质发生化学反应，这样很容易在设备的表面形成氧化物，从而使金属设备表面受到腐蚀，这称之为化学腐蚀。氧化―还原反应都属于电化学腐蚀，在潮湿的环境中容易形成，主要是设备金属材料与电解质溶液接触，通过电极反应产生腐蚀。

2.防止石油化工设备腐蚀的措施和方法

石油化工企业对机械设备的防腐策略应该贯穿于设备采购、调试安装、配套设施建设、实际使用全过程，才能有效保证机械设备安全稳定运行，延长其使用寿命，减少企业生产成本，提高企业经济效益。

2.1 设计时考虑采用防腐结构设计

防腐蚀结构设计指的是在石油化工设备设计的时候考虑如何防止设备的腐蚀，它不仅包括单个设备的设计，还包括设备之间安装情况以及整个设备运行系统的布置，也就是系统整体设计的问题。主要是避免死角的出现，防止局部液体残留或腐蚀物质堆积造成设备腐蚀。还要尽量避免间隙的产生，许多设备缝隙位置、密封面或连接部位容易产生腐蚀，造成孔蚀和应力腐蚀，良好的结构设计可以有效防止缝隙腐蚀。

2.2 选用合理的材料制造石油化工设备

石油化工设备通常在高浓度高腐蚀性的环境下使用，所以在采购机械设备之前，要选择耐腐蚀性强的金属材料。首先，要充分了解设备的使用环境，包括温度情况、腐蚀物质成分、浓度、应力状态等。其次，采购时要特别注意机械设备的规格、类型、结构和要求。再次，挑选时充分考虑设备的使用年限，需要满足生产要求寿命，保证机械设备和管道材料劣化均匀，综合考虑采购成本和维修成本的最佳配置，从而减轻腐蚀程度。最后，还要重视设备的加工工艺，包括力学性能和防腐性能，例如机械设备的硬度、抗疲劳性、冲击韧度、强度以及零件腐蚀敏感度、晶粒粗细等。

2.3 合理使用防腐涂料

石油化工设备上涂刷良好的防腐涂料，可以形成保护膜，将金属表面与腐蚀介质相隔离，具有较强的屏蔽作用，将腐蚀介质和材料之间的接触有效的阻隔，防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用和阴极保护作用。石油化工企业可以选择由酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、邻苯二甲酸树脂和磷酸制成的油料涂料。在涂刷防腐膜时，需要严格要求涂刷能力、机械设备的性质、防锈能力、涂膜老化等，同时还要充分掌握涂料对象的形状、材质、表面状态、使用条件和施工环境等。

2.4 采用电化学保护法

采用科学合理的电化学保护法控制机械设备腐蚀，主要包括牺牲阳极法和外加电流法。牺牲阳极法即将比设备金属电极电势更低的合金或金属作为电池阳极，并固定在设备表面，形成腐蚀电池，此时机械设备就成为电池阴极，从而得到有效保护。例如在铁制设备表面联结锌。阳极锌的溶解会取代原来设备中铁的腐蚀溶解，到达了保护设备的目的。牺牲阳极法中的常用材料有锌、铝、铝合金等，在我国石油化工企业中得到广泛应用，对地下管道、化工装置、锅炉、油灌等进行防护，取得了良好效果。外加电流法指的是通过外加电源对设备进行保护。把金属机械设备接在负极，废钢铁接在正极成为牺牲阳极，能够有效控制腐蚀。外加电流能够促使阴极电势超负方向转移，产生还原反应从而免除设备腐蚀。这需要由外加电源提供电流。这种方法在石油化工企业的酸性液体管道或沟槽、输油管、地下水管等防腐中经常使用。

3.结语

由此可见，石油化工企业必须采取有效的应对策略，利用新型的防腐技术，提高机械设备的耐腐蚀性能，才能有效保证机械设备安全稳定运行，延长其使用寿命，减少企业生产成本，提高企业经济效益，为石油化工企业的安全稳定生产提供可靠动力。

参考文献

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[2] 陆朝坤.浅谈化工设备防腐控制.[J]低碳世界.2013.04X.

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