石油化工设备常见腐蚀原因及防腐措施

陈志强(中化(舟山)兴海建设有限公司，浙江 舟山 316000)

0 引言

石油化工行业作为我国重要的生产行业，对我国的经济建设具有重要推动作用。腐蚀是目前石油化工企业发展中面临最多的问题，因为腐蚀会对石油化工设备的功能和使用周期造成影响，严重的还会引发安全事故，阻碍石油化工行业的发展[1]。而想要避免设备腐蚀，减少设备损失就必须要对石油化工设备的腐蚀原因进行分析，并找出针对性防腐措施。本文将就笔者的实际工作经验及资料，对石油化工设备的腐蚀原因进行分析，并提出针对性的措施，以供参考。

1 石油化工设备防腐的重要性

石油化工设备长期在空气、水中暴露或与腐蚀性设备接触，所产生的能让设备裸露在外的形态、尺寸发生化学反应的现象叫做腐蚀。腐蚀会给石油化工设备的物理性质和功能造成影响，缩短设备的使用周期，甚至影响石油化工设备的正常运动，严重时引发安全事故。在实际的生产过程中，石油化工设备腐蚀是常年困扰石油化工企业生产质量的重要难题，既影响了经济效益的提升，又阻碍了石油化工企业的长足发展，导致了资源浪费[2]。在石油化工企业的爆炸事故中，大部分都是由于腐蚀所致，腐蚀会导致石油泄漏，一旦遇到明火就会发生爆炸，引发严重安全事故。此外，石油化工设备腐蚀所泄漏的腐蚀气体或者液体还会对工作人员生命健康造成影响。所以必须要重视石油化工设备防腐，一旦出现腐蚀要及时采取解决措施，保证安全。

2 石油化工设备常见的腐蚀类型

石油化工企业的主要生产力就是石油化工设备，由于石油化工设备长期处于恶劣环境中，极易受到外界各种因素的影响。同时，在生产过程中还容易受到化学溶液的侵蚀，导致石油化工设备物理属性受损，原有的设备功能出现异常，甚至会影响石油化工产品的生产。石油化工设备的腐蚀具有不用的类型和机理，根据腐蚀发生的类型可以将其划分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。前者是与化学物质发生反应，后者是与电解质溶液发生电荷交换，两种类型不仅本质不同，其表现特点也不同，化学腐蚀无电流产生，但电化学腐蚀则相反，会产生电流[3]。此外，还可以按照腐蚀部位分为全面腐蚀和局部腐蚀。前者是整个设备表面都参与了腐蚀，后者是仅某一部位与腐蚀介质发生了反应。由于绝大多数石油化工设备都是由金属组成的，所以当其发生全面腐蚀后，会导致设备管壁变薄，一旦生产过程中对其施加压力，就会出现管道爆破的现象，甚至引发爆炸事故。

3 石油化工设备出现腐蚀的原因

目前，我国的石油化工产业发展迅速，但受其多方面因素的影响，我国的石油化工设备存在非常严重的腐蚀问题。一般来说，如果石油化工设备的腐蚀程度较低可能只会影响设备的正常运行。而寻找石油设备出现腐蚀的原因，对制定针对性的防腐措施具有重要意义。本文经过资料查阅总结了以下三点导致石油化工设备腐蚀的原因。

3.1 石油化工设备自身的影响因素

在石油化工企业的实际生产过程中，每家企业所选用的设备材料都是不同的，有些企业为了降低成本会选择质量较差的材料。但这些材料的防腐性较差，导致存在很多的安全隐患。此外，在生产过程中如果不能正确管理石油化工设备也会导致设备腐蚀。比如不同类型的生产设备多选用的材料类型是不同的，而且这些材料较为复杂，如果在使用时出现材料和零件乱用的情况，那么不仅会增加材料的管理难度，还会因石油化工设备的结构设计不同而影响设备的防腐性能。这是因为不合理的结构设计无法保障设备结构的强度、刚度以及承受能力，如果在生产过程中出现差错，很容易导致设备腐蚀。

3.2 石油化工生产过程中所出现的化学反应

由于生产需求和生产目标的要求，石油化工产品在生产过程中可能需要添加适当的化学试剂。但通常所需的化学试剂都存在一定的腐蚀性，如果生产材料也具有相应的腐蚀性，在生产过程中就会引发化学反应，生成带有腐蚀性质的中间物。这些物质成分会随着空气飘散，而石油化工设备长期暴露在空气中，其金属表面受到腐蚀性气体的影响就会出现变化，最终导致腐蚀[4]。

3.3 石油化工生产过程中的气液流动速度

在石油化工产品的生产过程中，石油化工设备作业必然会与腐蚀性液体、气体进行接触，这些腐蚀性液体、气体收到自身液体、气体流速的影响，会对石油化工设备造成不同程度的腐蚀。一般情况下，如果腐蚀性液体、气体的流速越快，对石油化工设备的腐蚀性越高，造成的设备腐蚀问题越严重。

4 石油化工设备的防腐措施

4.1 隔离腐蚀介质

最好的防腐措施就是让石油化工设备不接触腐蚀介质，但受实际生产需求的限制，设备虽然无法不接触腐蚀介质，但可以通过在石油化工设备表面涂抹防腐材料来隔离腐蚀介质。油漆是实际生产中常用的防腐涂料，可以与空气进行有效隔离并形成保护膜。目前，常用的油漆涂料包括目环氧树脂和酚醛树脂等。在进行保护层涂抹前，需要充分了解石油化工所需材质的特性和机理，同时掌握设备的使用性能及抗腐蚀能力等因素。实际中，如果使用情况不同则涂抹油漆的厚度也不同。

4.2 选择合适的材料

在选择材料时，一定要注意其耐腐蚀性的同时兼顾经济性，耐腐蚀性先于经济性。因为选择合适介质的材料，可以整体提升设备的使用周期。材料的选择首先要考虑化工设备的具体工作环境，比如在容易发生氧化反应的环境中，要选择以钛为基本金属材料而制作的化工机械。在选择时可以遵循以下原则：钢设备在浓硫酸环境下使用、蒙乃尔设备在氢氟酸环境下使用等。此外，还可以通过非氧化介质和还原性来减缓石油化工设备的腐蚀速度。对于成本较高的部件要特别注意其防腐处理，需要采用关键的防护措施；在设备组装时，要注意金属材料的不同使用周期，避免局部腐蚀影响整体设备的性能。随着科技的不断进步，越来越多的设备加入了耐腐性因素，所以在材料选择过程中可以将其数值相结合，综合考虑其耐腐蚀效果。

4.3 加强防腐技术管理

在实际生产过程中，为了更好进行防腐，需要根据机械设备的运行情况，科学安排防腐管理，具体要做到以下几点：(1) 定期对所有机械设备进行检查，重点对其腐蚀情况进行检查，一旦发现油漆损坏或腐蚀，需要及时上报并采取针对性处理措施。同时工作人员还要加强对上设备的维护和管理，在检修过程中要特别注意零部件腐蚀现象以及设备的轻微腐蚀现象。如果发现异常及时上报并进行清除。该检查可以安排一周一次小检，一个月一次大检，并成行规定，严格落实。(2) 要加强工作人员的安全意识，可以通过组织安全讲座、晨会、发现安全读物等方式全面贯彻安全生产里面，以便真正提升工作人员的警惕性。为了切实提升工作人员安全意识，可以实行责任制，将责任明确到人，一旦发生问题工作人员要及时上报，对于存在侥幸心理或者故意瞒报的工作人员进行追责。(3) 要做好石油化工设备工作环境的防腐管理，具体如下：①做好通风除尘工作，及时对石油化工产品生产过程中残留的液体、气体以及设备表面的粉尘进行清理。②对于个别腐蚀严重的石油化工设备进行及时更换，保证设备的整体运行不受影响。

4.4 结构和工艺的防腐设计

如果石油化工设备的结构设计不合理则会引发许多与受力相关的问题，从而影响设备的生长运行，比如氧化和腐蚀的发生。所以在结构设计中，设计师要充分考虑其实际运用场景，并对其场所进行综合测量，最终综合各方因素进行结构设计。其具体设计过程中要注意以下3 点：(1) 所设计的机械设备的结构应该尽量简单，防治出现设计不合理的现象。特别要注意是否容易引起局部液体浓缩的堆积问题，如果能引起那是否需要修改设计或者加建腐蚀槽。(2) 大多数机械设备都存在间隙，而这些间隙可能会导致腐蚀性物质泄漏，所以在机械设备设计过程中要尽可能减少间隙结构。如果确实需要处理部分液体则要预先预留出水口，保证溶液可以及时排出，减少腐蚀的可能性。(3) 在机械设备表面建立一层保护膜，是当前最方便、简单且成本低的保护措施，而且其整体的防腐效果较好，所以在机械设备设计时，尽可能在其表面通过喷漆等方式建立保护层，以避免外观腐蚀。

5 结语

总而言之，石油化工设备多由金属所制，极易引发金属腐蚀，为了减少设备腐蚀，需要采取多种防腐措施，比如：结构和工艺的防腐设计、加强防腐技术管理等。重视石油化工设备的腐蚀问题，并采取针对性的防腐措施，促进石油化工行业能够平稳发展。