石油煉制設備腐蝕的防治措施

恩和烏力吉

（中國船級社質量認證有限公司，內蒙古 呼和浩特 010000）

石油煉制設備在煉油生產中常常受腐蝕影響，不僅導致設備壽命縮短，也增加了設備維護和生產成本。腐蝕問題主要源于介質的性質、工作條件和材料選擇等多方面因素。石油煉制設備在高溫、高壓、腐蝕性介質的作用下，容易出現腐蝕現象，嚴重威脅設備的安全穩定運行。為了有效防治石油煉制設備腐蝕問題，需綜合考慮多種手段和措施。合理選擇耐蝕材料，如不銹鋼、合金鋼等，以提高設備的抗腐蝕能力。優化工藝參數和操作條件，控制介質成分和溫度，降低對設備的腐蝕性。定期進行設備檢測和維護，及時發現和處理腐蝕問題，是保證設備長期穩定運行的重要手段。通過采取有效的防腐蝕策略，進一步降低維護成本，提高生產效率。

1 石油煉制設備腐蝕概述

1.1 腐蝕的概念

石油煉制設備腐蝕是在石油煉制工業中普遍存在的問題，它指的是設備在運行過程中受到介質、環境等因素影響而發生的金屬表面失蝕、損傷現象。這種腐蝕會導致設備損壞、性能下降，甚至可能引發安全隱患，對煉油生產造成嚴重影響。

1.2 常見的腐蝕類型

石油煉制設備常見的腐蝕類型多種多樣，其中包括：（1）均勻腐蝕，這是最常見的腐蝕形式之一，會均勻地影響金屬表面，導致金屬材料的厚度逐漸減少。這種腐蝕通常發生在設備表面的大面積區域，可能由于介質中存在的酸性物質或鹽類等因素引起。（2）點蝕腐蝕，也被稱為局部腐蝕，表現為金屬表面發生局部的小孔或凹坑。點蝕腐蝕通常是由于特定的化學成分、氧化還原反應或局部介質的腐蝕性而引起的。（3）應力腐蝕開裂，這種腐蝕類型發生在特定應力條件和腐蝕性環境中，導致金屬材料的裂紋。常見于高應力和特定介質下的設備構件，例如管道、焊接接頭等[1]。（4）腐蝕疲勞，這種類型是由于交替應力和腐蝕介質的作用下，導致金屬疲勞裂紋產生。通常發生在設備在負載和腐蝕作用下交替工作的情況下。（5）氫脆，氫脆是由于氫原子在金屬晶格中的擴散，導致金屬材料脆性增加的情況。在一些高溫、高壓條件下，氫脆會導致設備構件的脆性破壞。針對不同類型的腐蝕，需要采取不同的預防措施和監測手段，以確保設備的安全運行和長期穩定性。

1.3 腐蝕產生的原因

石油煉制設備腐蝕的產生原因涉及多個因素，主要包括以下幾個方面：（1）介質的性質，石油煉制過程中使用的介質可能含有酸性物質、硫化物、氯化物等，這些物質對金屬材料有腐蝕性。例如，硫化物和氯化物容易引發腐蝕，尤其在高溫高壓條件下，對設備材料造成損害。（2）工作環境條件，高溫、高壓、潮濕、腐蝕性氣體等惡劣工作條件會加速設備的腐蝕速度。這些條件會使腐蝕介質更容易侵蝕設備表面。（3）材料選擇不當，如果選擇的材料不耐蝕或不適合特定工藝條件，容易導致設備腐蝕問題的發生。比如，某些特殊的石油產品可能對部分材料具有強烈的腐蝕性。（4）操作不當或設備設計缺陷，錯誤的操作、不合理的設備設計或安裝缺陷可能會導致介質在設備表面積聚、停滯或局部流速加大，從而誘發腐蝕。（5）化學反應和電化學因素，化學反應、電化學腐蝕等因素也是引發設備腐蝕的重要原因。介質中的一些成分可能引發金屬材料與介質之間的電化學反應，導致腐蝕現象[2]?？偨Y而言，石油煉制設備腐蝕是多種因素共同作用的結果，包括介質的性質、工作環境、材料選擇、操作方式等。為了預防和控制設備腐蝕，需要全面考慮這些因素，并采取相應的預防措施和定期檢測維護，以保障設備的安全運行。

2 石油煉制設備腐蝕的危害

石油煉制設備腐蝕帶來的危害是多方面的，涉及安全性、設備性能和生產效率等方面。首先，容易導致設備性能下降、安全風險提升。腐蝕會使設備表面粗糙、失去光滑度，降低設備傳熱、傳質效率，影響設備正常運行和生產性能。腐蝕還可能導致設備金屬厚度減少，使得設備強度降低，增加了設備發生泄漏、爆炸或失效的風險，對人員和環境安全構成威脅。其次，會增加停產時間，導致成本增加。設備腐蝕可能導致設備故障，需要停機維修，延長了生產線的停產時間，影響了生產進度和交付。設備腐蝕導致設備損壞或提前退役，需要更頻繁的維修或更換，增加了維護和修復成本，影響企業經濟效益。最后，腐蝕有環境污染的風險，損害企業聲譽。腐蝕可能導致管道或設備的泄漏，使有害物質泄漏到周圍環境，對環境造成污染。頻繁的設備損壞和停產不僅影響了生產，也會損害企業的聲譽和品牌形象。因此，石油煉制設備腐蝕不僅對設備自身造成了損害，也對生產效率、企業經濟效益和環境安全帶來了威脅。為了減少腐蝕帶來的危害，需要采取有效的腐蝕防護措施和定期維護檢測，確保設備長期穩定運行，降低生產風險。

3 石油煉制設備腐蝕的防治措施

3.1 合理選擇耐蝕材料，優化工藝參數

石油煉制設備防腐工作的展開，需要合理選擇耐腐蝕材料。不同的金屬和合金具有不同的耐蝕性能。例如，不銹鋼、鎳基合金等具有較好的耐腐蝕性能，可用于耐受酸性、鹽性等腐蝕介質的場合。材料選擇要與工藝條件匹配，考慮介質性質、溫度、壓力等因素。合適的材料能夠減少腐蝕速率，延長設備使用壽命。對于特定的石油煉制環境，需要選用具備抗硫化物、抗氧化性能強、抗腐蝕能力高的材料，以保證設備的長期穩定運行。了解介質的化學性質，選擇能耐受特定腐蝕介質的材料。一些特殊介質可能對某些材料產生強烈的腐蝕作用，需要避免使用對該介質敏感的材料。降低溫度和壓力可以減緩腐蝕速率。優化工藝條件，避免高溫高壓下的腐蝕。適當控制流速和流量，避免介質在管道或設備表面停滯或積聚，降低局部腐蝕風險。對介質進行預處理，如去除硫化物、氧化物等雜質，減少介質對設備的腐蝕性[3]。調整介質的pH 值，避免過酸或過堿的介質對設備的侵蝕。監測設備工作狀態，調整操作參數，以保證設備在最佳工作狀態下運行，減少腐蝕發生。綜合考慮材料的耐蝕性能、工藝條件和介質性質等因素，合理選擇耐蝕材料和優化工藝參數是防止石油煉制設備腐蝕的關鍵。這些措施能夠降低腐蝕速率、延長設備使用壽命，提高生產效率，減少維修成本，確保設備安全運行。

3.2 優化改進設備設計，進行防腐涂層

設計時要避免死角和積聚點，這些區域容易使介質停滯并增加腐蝕風險。優化設計，確保介質流暢過渡，減少積聚。在設備的易受腐蝕部位增加防護層或覆蓋物，例如添加耐腐蝕的保護罩或防護板，降低這些區域的腐蝕率。采用合適的連接方式，減少焊接或連接點的腐蝕風險，如選擇螺栓連接替代焊接。根據介質的腐蝕性，合理選擇構件的材料和厚度，增加設備的耐腐蝕性。設備設計時要考慮防腐涂層的使用，為防腐層施工留有合適的表面和空間。在施工防腐涂層前，對設備表面進行清潔、除銹和磨光，確保涂層與金屬表面的粘附牢固。根據設備所處環境和腐蝕介質，選擇合適的防腐涂層材料。例如，耐酸堿、耐高溫、耐化學介質等特性的涂層。采用專業的涂層施工技術，確保涂層均勻、完整，沒有漏涂、裂紋或氣泡等缺陷。對涂層進行檢測和維護，修復或更換破損或老化的涂層，保證其長期有效性?？紤]采用多層涂層保護，包括底漆、中間層和面漆，提高涂層的抗腐蝕性能。通過優化改進設備設計和進行防腐涂層處理，能夠有效提升設備的耐腐蝕性能，減少腐蝕帶來的損害和風險，延長設備的使用壽命，降低維護成本，并確保設備的安全穩定運行。

3.3 通過電化學方法，降低腐蝕發生

電化學方法是一種有效的石油煉制設備腐蝕防治手段，通過改變設備金屬表面的電化學特性，降低腐蝕的發生。陽極保護是通過在金屬表面施加外部電流，使金屬成為陰極，從而降低其自身的電位，阻止腐蝕發生。在設備表面附加外部電源，使設備成為陽極。通常使用惰性陽極材料，如鐵、鋁、鎂等或特殊陽極，如鉛合金。適用于儲罐、管道、鋼鐵結構等金屬設備，特別是在潮濕、鹽堿地區或有腐蝕性介質流經的設備。通過在介質中添加電化學抑制劑，抑制金屬表面的電化學反應，減緩或阻止腐蝕的發生。將特定的化學物質或添加劑溶解在介質中，形成抑制腐蝕的保護膜，阻斷金屬與腐蝕介質的接觸?？梢杂糜趯δ承┨囟ǜg介質敏感的設備，例如添加緩蝕劑來保護鋼鐵設備免受鹽水腐蝕。電化學方法可以提供持久的保護，減緩或阻止腐蝕，延長設備壽命[4]。陽極保護適用于大部分金屬設備，但需要合適的設備結構和電源支持。而電化學抑制則適用于特定介質和環境。陽極保護需要較高的初期投資，但長期來看可以降低維護成本。電化學抑制的成本相對較低，但需要定期補充和監測抑制劑濃度。電化學方法作為石油煉制設備腐蝕防治的重要手段之一，可根據設備材料、環境特點和腐蝕介質特性進行選擇和應用，從而有效減少腐蝕對設備的損害。

3.4 均衡高低質原油進廠，加強員工培訓

均衡高低質原油的進廠可以減少對設備腐蝕的影響。在進廠階段，通過合理選擇高、低硫、低酸度等不同特性的原油，并進行混合，以降低整體原料的腐蝕性。針對不同特性的原油，調整工藝流程來適應其成分。對高硫或高酸度的原油，可加強脫硫、脫鹽等工藝步驟，以降低對設備的腐蝕作用。在加工過程中，嚴格控制設備的運行參數，包括溫度、壓力等，確保在安全范圍內運行，減少對設備的腐蝕性影響。提供專業的腐蝕防治培訓課程，讓員工了解腐蝕的原理、防治措施和常見問題處理方法。培訓員工正確操作設備和定期維護的重要性，提高其對設備日常保養的重視程度。強化員工的安全意識，提供應急處理培訓，使其在腐蝕和其他問題發生時能夠迅速、正確地做出反應。進行實地操作訓練和模擬演練，讓員工掌握實際操作技能，提高應對突發情況的應變能力。通過培訓員工了解原油特性、工藝流程、設備保護和應急處理等方面的知識和技能，可以提高員工的專業水平和責任意識，從而更好地應對石油煉制設備腐蝕問題，確保設備長期安全穩定運行。

3.5 監測分析數據，定期檢測維護設備

石油煉制設備腐蝕防治的監測與數據分析以及定期檢測維護是確保設備長期運行的關鍵。使用傳感器、監測系統等設備實時監測設備的運行狀態，包括溫度、壓力、介質流速等指標，以及可能的腐蝕程度。定期收集設備腐蝕數據和運行數據，并建立數據庫進行記錄，包括腐蝕速率、涂層狀態、腐蝕介質的化學成分等。使用無損檢測技術，如超聲波檢測、磁粉探傷等，對設備表面進行檢測，及時發現潛在腐蝕問題。通過對腐蝕數據的分析，預測腐蝕趨勢和速率，確定設備的健康狀態，采取相應的預防和維護措施。制定定期檢查維護計劃，包括清潔、涂層修復、設備內部檢查等，確保設備表面的完整性和涂層的有效性。對設備可能腐蝕的部位進行特別關注和檢測，及時發現并處理局部腐蝕點，避免進一步擴大腐蝕范圍。定期檢查涂層的狀況，對老化、破損或失效的涂層進行修復或更換，確保涂層的保護性能。定期對設備進行清潔和保養，防止雜質沉積、水垢形成等，降低腐蝕風險[5]。完成檢測維護后，及時記錄維護情況，對設備進行評估，并反饋數據給相應部門，以便持續改進和調整維護策略。通過這些監測、數據分析和定期檢測維護的措施，可以及時發現并處理設備的腐蝕問題，延長設備壽命，保證設備安全運行，降低維護成本，提高生產效率。

4 結語

在石油煉制工業中，腐蝕是設備長期運行面臨的重要挑戰，通過科學的防腐措施，能夠有效降低設備腐蝕風險，延長設備使用壽命，確保生產安全穩定。防治腐蝕的措施不僅僅是一項技術任務，更是對工藝、材料、操作和管理的綜合考量。合理選擇原油、優化工藝流程、采用耐蝕材料和防護涂層、加強設備維護與監測，都是有效應對腐蝕的關鍵步驟。此外，員工的培訓和安全意識提升也是保障設備長期運行的重要環節。腐蝕防治是一項持續不斷的工作，需要不斷地進行技術創新和管理優化。只有不斷積累經驗，逐步改進防腐措施，才能更好地應對石油煉制設備腐蝕問題。在未來發展過程中，行業人員還應不斷提高技術水平，加強管理，保障設備安全運行，只有這樣才能實現石油煉制行業的可持續發展，獲得更好的經濟效益。