石油化工机械设备腐蚀的监测与防护探思

石油化工机械设备腐蚀的监测与防护探思

徐超逸

中石油辽阳石化分公司  辽宁省辽阳市  111003

摘要：石油作为我国工业发展的基础能源，有着不可或缺的重要地位，随着社会经济的发展以及工业技术水平的革新，各行业对于石油能源的需求则呈直线增长，当前的石油化工行业呈现出了飞速发展的态势。对于石油化工行业而言石油化工设备的运行状况和安全性能会直接影响到石油化工产业的稳定，因此需要重视石油化工机械设备的养护以及腐蚀监测，延长石油化工机械设备的使用寿命，维持机械设备高效运行状况。

    关键词：石油化工；机械设备；腐蚀防护；监测策略

    引言：

石油化工机械设备是石油开采和炼油的主要设备，并长期处于高温高压的工作环境下，尽管石油化工技术飞速发展，但石油化工机械设备在长期的运行过程中还是不可避免的受到了腐蚀，设备的性能受到了影响，增加了石油化工企业的安全隐患。为保证石油化工生产的安全，就需要结合石油化工机械设备的腐蚀状况采取针对性的监测与防护策略，降低石油化工生产对化工机械设备造成的腐蚀，确保石油化工安全生产。本文主要分析了石油化工机械设备腐蚀的监测与防护措施。

    1.加强石油化工机械设备腐蚀的必要性

对于化工机械设备而言，腐蚀是较为常见的一种现象，对设备的安全性能会造成严重的影响，进而增加安全事故的发生概率。石油化工机械设备的工作环境更为恶劣，无论是石油的开采，还是石油的炼制，化工机械设备需要长期处于高温高压的工作环境下，石油自身也带有一定的腐蚀性，长时间的高效运转会加剧石油化工机械设备的腐蚀进度，严重降低石油化工机械设备的运行效率和安全性能。如果不对石油化工机械设备加以防护和监测管理，那么石油泄漏或者爆炸的风险也会大大提升。结合现实中石油化工安全事故，可以发现大多数的石油化工安全事故都是机械设备的腐蚀所导致的，为避免石油安全事故的发生，就需要加强石油化工机械设备的腐蚀监测与防护，增强机械设备的抗腐蚀性能，实时监测设备的运行状况，对于安全隐患及时地清除，为石油化工企业的健康稳定发展提供有效保障[1]。

2.石油化工机械设备腐蚀的原因和现象

2.1 设备材料导致的腐蚀。石油化工设备的材料也会引发腐蚀问题。尤其是金属材料设备，很容易出现腐蚀的情况。根据这些金属材料的不同类型，会出现不同的腐蚀程度。这是因为当前部分石油企业在选购金属材料时，更倾向于价格低廉、性价比较高的材料。这些材料的抗腐蚀性能不强，在具体使用的过程中可能会引发设备的腐蚀，从而导致设备的使用年限变短。这种只关注成本而忽视材料质量和性能的情况下，设备必然会出现大面积腐蚀的情况。

2.2 环境温度导致的腐蚀。石油化工设备很容易会出现腐蚀现象。这与设备的工作环境有很大的关联。其中温度，就是最大的影响因素之一。温度越高的情况下，腐蚀的速度就会越快。据调查，设备所处环境每增加 10 ℃，腐蚀的速度就会提高到 3 倍左右。氧化、氢蚀、渗氮这些都可以看作是高温裂化。例如：氢蚀，如果设备所处的环境温度比较高。那么氢就会和金属中的一些成分产生化学反应，金属的性质就会被破坏，这个过程就是氢蚀[2]。

2.3 石油生产导致的湿蚀。这种腐蚀现象比较常见，大多数出现在溶液环境中。也就是在石油化工生产加工时，设备会密切的接触原料、半成品等，此时就会出现这种湿蚀现象。如果在运输蒸汽的过程中，相关的工作不到位，那么也会出现这种情况。如果设备长期处于硫化氢或是碳酸的环境中，那么即使是不锈钢设备也很容易腐蚀。如果设备出现了湿蚀现象，且没有及时的处理那么设备的使用寿命就会大大的缩短。

2.4 外侧腐蚀。设备的外部可能会存在着很多酸碱等腐蚀性的介质，很容易和设备发生反应。如果设备的表面比较粗糙，那么与外界接触的面积也会更大，氯离子入侵的数量会更多，腐蚀的情况也会更加明显。例如，一些处于地下部位的碳钢管，就会出现化学、微生物腐蚀的情况。

3.石油化工机械设备的腐蚀监测策略

3.1  选择耐腐蚀的的设备制作材料

材料在使用环境中的腐蚀会影响设备和器件的可靠性和使用寿命。因此，合理选择材料是非常重要的。材料的合理选择包括各种金属材料和各种非金属材料的合理选择。选材时要综合考虑材料的机械性能、材料在各种介质环境中的耐腐蚀性、加工性能和经济性。机械性能包括屈服点、强度极限、延伸率、断面收缩率、硬度、冲击韧性、疲劳性能等。耐腐蚀性是指在各种环境介质中的腐蚀速率和对各种局部腐蚀类型敏感性 ( 包括点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、氢致腐蚀开裂、电偶腐蚀、选择性腐蚀、高温氧化、高温腐蚀等 )。

石油化工企业对设备的制作材料要求更高。材料在化工生产环境下的耐腐蚀程度直接会影响到设备运转的效率。合理选用设备制作材料，包括设备金属部位以及非金属零部件，具有重要意义。在选择过程中，石油化工企业需要考虑以下几个方面：材料的表面粗糙度，耐应力腐蚀性、耐化学腐蚀程度以及它的经济成本效益

[3]。

3.2 设备表面的防护

还可以在设备表面涂上油漆或是增加一些防腐蚀的涂层，这样就可以减少与外界空气的接触，自然而然的形成一道保护层。在条件允许的情况下，还可以镀一层金属保护层 ：覆盖电极电位比较高的金属，这样能够防护一些电化学物质，金属也不会直接和腐蚀介质接触。例如，石油化工设备中，运输管道比较多。一般情况下，针对这些设备都会进行阴极保护，因为这样能够有效的提升设备的性能，但防腐能力就会降低。所以人们往往在运输管道上采取热浸镀锌、镀铝等多种方式，对设备表面进行一定的防腐操作。

3.3 优化石油化工生产工业流程

石油化工设备的腐蚀问题与机械设备的标准操作和工艺密切相关。如果对机械设备的运行过程进行科学设计，将可以防止机械设备腐蚀并保护机械设备。首先，石化机械设备的设计必须简单，流畅。为了避免死角，我们应该尝试选择相同的金属材料。其次，必须注意，设备中有液体流到机械设备的防腐蚀位置或间隙。像不锈钢，铝制器具和碳钢这类设备常常会造成腐蚀裂纹，带来腐蚀和点蚀。在设备运转期间，有必要装置冷却或枯燥设备，避免腐蚀设备并及时铲除水分。操作设备时应提供排水孔，以保持设备枯燥并避免水残留在设备上[4]。

4.石油化工机械设备的防护措施分析

为了保障石油化工机械设备的安全稳定以及较长周期的运行，我们除了选择性质优良耐腐蚀的的设备以及规范操作之外，石油化工企业操作人员以及设备维护人员应该全天候对设备的情况进行监测。工作人员可以采用电化学法、电阻法或者声音测试法、射线放射法等进行。（1）腐蚀电位测定法是将测试电极固定于所测设备部位，通过对比电极来测试电位大小；或者使用分级电阻的方法，将使用电阻来测算机械设备的腐蚀速率；（2）声音测试通过传感器，来评定判断机械设备的腐蚀程度与大致部位或者是测定金属腐蚀厚度；（3）射线放射法则是通过红外线，对机械设备进行透射，用以判定其腐蚀程度的一种精密方法。

5.结束语

石油化工机械设备在长期的运行过程中或多或少的会出现腐蚀情况，因此要考虑到易引发设备腐蚀的原因，以及设备常见的腐蚀类型。采取一些防护措施，同时，更要重视监测工作，合理的选择监测方法，增强化工机械设备的抗腐蚀能力，保证设备的高效安全运行。

参考文献：

[1] 赵靓.石油化工机械设备腐蚀的监测与防护[J].化工管理.2021.(18):189-190.

[2] 郝宝全.石油化工机械设备腐蚀原因及对策研究[J].湖北农机化.2020.(04):179.

[3] 赵永刚.石油化工机械设备腐蚀原因及策略探究[J].中国新技术新产品.2019.(24):81-82.

[4] 白洁,庄江鸿,高冬梅.石油化工机械设备腐蚀原因及对策研究[J].粘接.2019.40(10):111-114+119.