石油化工机械设备腐蚀原因及措施探讨

【摘要】石化企业生产中石油化工设备常常存在各种问题，这些都影响着企业安全、稳定运行，设备的腐蚀也是较为普遍存在的现象，石油化工机械设备被腐蚀后，在外形、色泽及机械性能方面都将发生变化，造成设备被破坏以及资源和能源的严重浪费，企业受到巨大损失。本文主要对化工机械设备在使用过程中发生腐蚀的原因进行了分析，并提出了一些防腐蚀的方法和措施。

【关键词】石油化工 设备 腐蚀 措施

腐蚀是指化工机械设备在接触介质的化学或电化学的作用下发生形状以及尺寸等变化而引起的破坏.这种破坏在化工生产中是普遍存在的。腐蚀使得正常的生产无法进行.使设备的使用寿命大大缩短，更为严重的是腐蚀还会使设备及管道的跑、冒、滴、漏机会增加，甚至还会引起设备爆炸，带来惨重的人员伤亡、环境污染、能源方面的浪费.给企业造成较大的亏损。因此对化工机械设备腐蚀的原因进行分析，同时采取有效的防护措施。提高机械的防腐蚀能力，对于化工企业的发展具有十分重要的意义。

1 常见的腐蚀类型

1.1 均匀腐蚀

均匀腐蚀的特点是腐蚀均匀地发生在整个金属表面。大多数的化学腐蚀均属于这种类型。均匀腐蚀是危险性最小的一种腐蚀，工程中往往是给出足够的腐蚀余量就能保证材料的机械强度和使用寿命。均匀腐蚀常用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（称之为腐蚀速率）来评定。SH 3059标准中规定：腐蚀速率不超过0.05mm/年的材料为充分耐腐蚀材料：腐蚀速率为0.05～0.1 mm/年的材料为耐腐蚀材料；腐蚀速率为0.1～0.5mm/年的材料为尚耐腐蚀材料；年腐蚀速率超过0.5mm/年的材料为不耐腐蚀材料。

1.2 局部腐蚀

局部腐蚀又叫非均匀腐蚀，它的特点是腐蚀发生在金属材料的一些特定区域。局部腐蚀虽不象均匀腐蚀那样造成大量的金属损失，但其危害性远比均匀腐蚀大。因为均匀腐蚀容易发觉，容易设防，而局部腐蚀则难以预测和预防，往往在没有先兆的情况下，使金属构件突然发生破坏，从而造成重大事故。选材时则是力求避免局部腐蚀的发生。

2 石油化工设备腐蚀的主要原因

化工生产中存在着许多具有一定腐蚀性的介质，如酸、碱、盐、水、氧等，这些都是产生腐蚀的主要原因；操作中的超温、超压，设备管理不完善，思想不重视，也是产生腐蚀破坏的主要原因；设备结构设计不合理，选材不规范，制造加工的质量低，焊接残余应力的存在，缺乏防腐的有效措施以及施工质量低劣，都是造成石油化工设备产生腐蚀破坏的主要原因。在使用中也存在着许多引起局部高应力的因素，包括力学或化学损伤，诸如磨损、磨蚀、点蚀、晶间腐蚀、浓差电池腐蚀、缝隙腐蚀等各种形式的局部腐蚀；构件各部分处于不同温度下产生的温差应力；碳、氢、氮、氧等气态碳化物介质扩散进入金属构件内部及存在残余应力等。当应力和腐蚀环境组合时，很容易造成设备的腐蚀与损坏。

3 防腐蚀的主要措施

防腐蚀技术己成为石油化工行业发展中保证安全生产、提高经济效益不可缺少的组成部分。为保证设备的安全连续运行和生产过程的自动化，必须对设备及装置提供整套的防治腐蚀措施。

3.1 防腐蚀的设计

防腐要从设汁开始，在设备设计阶段，要充分运用自关腐蚀和腐蚀控制的全部经验和知识，设计出性能好、使用寿命长、既经济又安全的设备和装置 。即设备既能符合工艺过程的需要，又是使用寿命长和低成本的。

（1）安装质量直接影响设备的使用性能，安装不正确，会导致改变流体流动状态和流速，在一定环境下还会导致应力腐蚀破裂。安装时的防腐措施包括包装、运输、施工、装配时的防腐问题，安装中还要特别注意非金属材料质脆、强度低的特点。

（2）制造质量对设备腐蚀影响极大，某些材料从耐蚀性来说是好的，但制造质量达不到要求，设备也不会达到预期的防腐效果。制造时包括考虑到防治腐蚀在内的加厂、装配及制造过程中的管理。

3.2 合理选材

材料在使用环境中的腐蚀，将关系到设备和装置的可靠性以及使用寿命，因此，合理选材十分重要。合理选材包括合理选用各类金属材料和各类非金属材料。选材时应考虑如下几点：材料的力学性能、材料在各种介质环境中的耐腐蚀性能，还应综合考虑加工工艺性能和经济性。力学性能包括屈服点、强度极限、伸长率、断面收缩率、硬度、冲击韧度、疲劳性能等。耐腐蚀性能是指在各种环境介质中的腐蚀速率；对各种局部腐蚀类型的敏感性（包括点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、氢致腐蚀破裂、电偶腐蚀、选择性腐蚀、高温氧化及高温腐蚀等。

3.3 工艺流程优化

石油化工生产是很复杂的，工艺流程也是各种各样的。因此，在考虑石油化工工艺过程的同时，必须充分考虑发生腐蚀的可能性和防护措施。

（1）除去气体中的水分降低腐蚀性。常温干燥气体对金属腐蚀很小，若在气体中夹带水分时，腐蚀就很严重，这就必须在工艺流程中增加冷却和干燥设备，以除去气体中的水分。例如在氯碱生产中，为了避免湿氯的腐蚀，故需用浓硫酸干燥，除去其中的水分。为避免硫酸系统遭受强烈的腐蚀，干燥塔内硫酸的质量分数规定为 78 %以上。经过处理后的干燥氯气对碳钢腐蚀不严重。

（2）增高温度降低腐蚀性。增高温度使气体中水分蒸发或不能冷凝，以降低腐蚀。在合成氨生产的半水煤气变换系统中，半水煤气与水蒸气按一定比例混合后的原料气，在进入变换炉之前，要先加热到一定温度。过去是用从一段变换炉出来的高温变换气在热交换器中加热原料气，由于原料气中含有大量的水，半水煤气中的硫化氢和二氧化碳使水带有微酸性，再加上气流的冲刷及胀管时的残余应力，使换热器腐蚀非常严重。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 结语

对于化工设备除了在技术方面防腐以为，防腐蚀技术管理也是防腐重要部分，主要有如下几点。

（1）做好防腐新技术的推广应用工作推广新的优良的耐蚀材料和先进的防腐技术等科技成果，将其迅速转化为生产力，这对石油化工生产具有极大的促进作用。

（2）建立防腐设备档案，加强设备管理建立和健全全厂各装置防腐设备档案，了解防腐设备历史，掌握规律，取得防腐工作主动权。

（4）加强腐蚀教育，普及防腐知识要使设备实现长周期安全运转，需要设备设计、制造、安装、使用、维修、材料供应及保管各个环节等多方面配合。

参考文献

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