石油化工设备常见的腐蚀原因及防腐措施

石油化工设备常见的腐蚀原因及防腐措施

李星宇

盘锦北方沥青股份有限公司 辽宁 盘锦 124000

摘要：在石油化工行业发展过程中，设备安全稳定运行是企业发展的奠基石。石油化工设备大多是由金属材料制成，运行过程中容易受到生产环境中的含有酸、碱、盐等溶液、气体的腐蚀，造成机械设备的形状或尺寸等发生变化，设备被破坏，影响其使用寿命。较为严重的腐蚀会导致设备出现介质泄露，有可能引发严重的生产事故。因此，需要对石油化工机械设备的腐蚀原因进行分析，并采取有效的措施降低腐蚀对设备的危害，延长机械设备的使用寿命。

关键词：石油化工设备；腐蚀原因；防腐措施

引言

在石油化工行业飞速发展的背景下，设备实际操作过程，受腐蚀程度也在加剧，不仅会对设备操作人员的身体健康及人身安全造成直接的伤害，还会导致设备使用寿命降低，这对得到更优质的化工产品以及安全生产造成不良影响。因此，为能更好地解决石油化工设备的腐蚀问题，目前，有必要对设备常见腐蚀原因进行分析研究，并提出相应防腐对策。

1石油化工设备常见的腐蚀原因

石油化工设备大多采用金属材质，金属材质很容易受到环境中温度、湿度等因素的影响，造成性能发生变化，很容易发生腐蚀。石油化工企业车间生产环境中存在大量的二氧化碳、氢氧化合物等，加之车间生产过程中的温度较高，湿度较大，机械设备中的金属材料很容易与这些物质发生化学反应，在设备表面产生锈蚀。不同部位以及不同设备的腐蚀原因是不同的，企业要做好相应的分析工作，以便更有针对性地采取应对措施。以原油储罐为例：第一，如果腐蚀发生在罐底板的上表面，由于原油存储在罐中，过了一段时间，罐底表面会出现水层，水层中含有大量硫、氧、酸等强电解物质，很容易发生电化解腐蚀。第二，如果腐蚀发生在油罐储油部位，由于罐内原油与油罐内部其他物质的氢氧值不同，在这一过程中氧浓度会不断增加，对原油储罐的腐蚀就会不断加剧。第三，如果腐蚀发生在油罐的气相部位，这是由于油罐内的气体挥发了，与油罐内的其他物质发生了酸性反应，就会造成气相部位的腐蚀。第四，如果腐蚀发生在油罐的外壁，则说明油罐外壁与周围的空气发生了化学反应，导致油罐表面产生了锈蚀。第五，如果腐蚀发生在油罐的下表面，则可能由多方面原因造成，可能是与土壤接触发生了化学反应，也可能是不同金属之间产生了电偶反应。这几个方面都会对设备造成不同程度的影响，石油企业要高度地重视起来，找到设备腐蚀的原因，从而采取针对性的措施进行维护，尽可能降低企业的成本，保证石油开采工作的正常进行。

2石油化工设备防腐措施

2.1阴极保护技术

阴极保护属于防腐安全技术在电化学腐蚀问题预防之中应用的最主要技术，这一技术应用中，主要采取阴极保护的形式，强制电流，所以需要以活泼型的金属为主要材料，一旦管路与环境之间发生电化学反应，那么活泼型的金属会优先与其发生反应，以此尽可能地规避管路电化学反应的形成，减少管路电化学腐蚀问题。在化工管道防腐安全施工作业中，阴极保护技术的应用，需要工作人员科学地选择材料，设计与其应用周期相符合的阳极系统，或者定时依据其反应情况更新阳极系统，以最大程度发挥阴极保护技术的应用效果。阴极保护方式主要包括两种：第一种为牺牲阳极的阴极保护法，需要将待保护的化工管路上与电位更负的合金或者金属相连接，常见的金属包括镁合金和铝合金，由于管道中原本的腐蚀电池阳极电位变化相对于外加牺牲阳极的电位更正，所以可以使得整个管道成为阴极。牺牲阳极材料的选择中，需要确保电位足够稳定，具有较小的自腐蚀速率，且腐蚀情况相对均匀，确保其具有较高的电流效率，且电流稳定。牺牲阳极材料单位重量所产生的电流量需要更大，实际工作中，阳极极化要相对较小，且需要均匀性的溶解，以此确保掺入脱落更加简便。所形成的腐蚀产物尽可能的不影响环境健康，确保材料的来源广泛，加工形式简单，成本低廉。所以，当前常用的牺牲阳极材料包括铝基合金、锌基合金和镁基合金三种。牺牲阳极保护的方式必须外设电源，所以管理形式相对简单，对周围金属结构也不会产生较大影响，可以在管道区域性保护范围内应用，也可以在海上或者沼泽地等区域内应用。第二种为外加电流的阴极保护，其主要通过连接外加直流电源与被保护金属的形式，将辅助阳极在电源正极位置连接，以此使得被保护的金属形成阴极，外加电流会在辅助阳极与管道之间形成电位差，其电位差远远大于管道与牺牲阳极之间的数值，所以，可以提供较大的保护电流，且保护距离相对较长，电流和电压的调节形式简便，可广泛推广应用。辅助阳极材料的康复师效果和导电性能良好，并不会消耗有色金属，但是，要经常维护管理，部分情况下会干扰邻近技术结构，所以该形式适用于长距离的化工管道防腐工作之中。

2.2缓蚀防腐技术

企业在安装机械设备时，要严格遵守安装的相关流程，保证设备的性能不会出现问题。为了有效预防和减缓腐蚀情况，工作人员可以在设备内放入缓蚀剂，这样不仅能够减缓腐蚀速度，保证设备能够实现更长久的作业。但是，这种防腐技术存在一定的弊端，由于设备内部很难与空气接触，处于半密闭的环境中，设备所接触的原油却有不同的品种，也包含各种不同的物质，二者存在一定的压差，很容易对设备内壁造成腐蚀。设备中的金属离子很容易与其他物质发生反应，也是导致设备被腐蚀的重要原因。为了能够有效避免这一问题，工作人员要注意采用合适的方法，维持金属离子的稳定性。只有这样，设备才能更好地运转，才能有效减少企业运行的成本，保证企业能够获得更多的产出量，推动行业的进步和发展。

2.3电化学保护技术

电化学保护是根据电化学腐蚀原理而采取的一种防腐措施，通常采用牺牲阳极保护和外加电流阴极保护法。牺牲阳极保护法是将电势低于设备的金属（锌、铝等）固定在被保护的设备表面作电池阳极，让设备作为阴极得到保护。比如，在铸铁设备上固定金属锌，让锌作为阳极，在与腐蚀物质接触发生反应过程中，锌代替铁发生反应，铸铁设备得到了保护。这种方法在很多化工企业都有应用，在油罐、化工机械设备等装置的防腐方面起到了很好的保护效果。外加电流阴极保护法是利用外加的电源来保护金属设备的方法。将设备本体接在电源负极，将废旧金属材料接在正极，迫使电子流向被保护设备，让设备本体的电位高于周边环境而得到保护。这种方法多用于大型热交换器、储水罐、溶液贮槽或管道等设备的防腐保护。

2.4外涂层防腐技术

外涂层防腐技术也是较为常用的方法，主要分为三个类型。第一，无机非金属涂料。这种涂料一般是玻璃、搪瓷等非金属物质，能够产生一定的阻断作用，防止设备与周围的其他物质发生反应，从而达到防腐的目的。第二，环氧涂层。这种方法适用于所有的设备，并且能够维持较好的防腐效果，但是这种方法的操作难度较大。第三，改性涂层。这种方法是非常先进的，主要是采用纳米技术，能够处理各种有机、无机材料，达到良好的防水效果，从而实现了防腐的目的。企业要根据自身的需求和能力，选择合适的防腐技术，最大程度地做好设备的维护工作，保证能够获得较高的产出量，推动社会经济的发展。

结语

石油化工设备腐蚀问题是客观存在的，但由于腐蚀防护是跨行业、跨部门、共性的，且不直接创造经济效益，导致被关注程度较低。企业要提高防腐蚀意识理念，加强对机械设备腐蚀防护的管理工作，采取可靠的防腐技术措施，并严格执行防腐评估和检测工作，全面提升腐蚀防护水平，保障安全生产的顺利进行。

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