摘 要 在石油的開采和冶煉的工程中我們需要用到很多的機械加工輔助設(shè)備，由于這些設(shè)備所處工作環(huán)境的惡劣以及保養(yǎng)不周等原因，在設(shè)備使用過程中會經(jīng)常發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。這些腐蝕現(xiàn)象會對石油化工設(shè)備造成損壞，導(dǎo)致石油開采與產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高，石油的生產(chǎn)率降低，更有可能威脅到周圍的環(huán)境，造成巨大的工業(yè)污染。本文旨在對石油化工設(shè)備腐蝕的防護與監(jiān)測問題進行分析，以預(yù)防與監(jiān)控現(xiàn)實中可能出現(xiàn)的設(shè)備腐蝕問題，提出良好有效的對策。

關(guān)鍵詞 石油化工；設(shè)備腐蝕；防護；監(jiān)測

中圖分類號 TN914 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)071-0166-01

要探究出更有效的防護與監(jiān)測腐蝕的措施，必須先從石油化工設(shè)備的腐蝕源頭出發(fā)，根據(jù)理論與實例，淺析與羅列可能造成設(shè)備腐蝕的途徑。并且針對這些可能發(fā)生腐蝕的情況，制定出相應(yīng)的防護與監(jiān)測措施，以達到一定的防護效果。當應(yīng)力和腐蝕環(huán)境組合時，很容易造成設(shè)備的腐蝕與損壞。

1 原油中存在的腐蝕介質(zhì)

1.1 無機鹽的腐蝕

原油在開采中，原油中的水分經(jīng)過脫水處理，已大大減少。但仍然不能完全去除水分，這部分水分中帶有一定成分的無機鹽，如氯化鈉和硫酸鈉等，當這部分水分與原油產(chǎn)生乳化結(jié)合，之后由于煉制原油過程中的加熱處理，該類無機鹽便會因為受熱而發(fā)生水解。之后便會形成某些強腐蝕性的氣體，如氯化氫氣體等。這些氣體隨著水蒸氣共同從塔頂排出，在塔頂冷卻時，強腐蝕性氣體會形成酸性溶液，對塔頂附近的機械系統(tǒng)造成酸性腐蝕，破壞其冷卻功能。

1.2 硫化物的腐蝕

眾所周知，原油中含有一些硫化物，常溫常壓下，或溫度并不很高的條件下，硫化物并不會對設(shè)備產(chǎn)生明顯的腐蝕與損害。但是，當溫度接近或高于三百五十攝氏度時，電化學腐蝕情況便尤為嚴重。并且，其腐蝕能力會隨著溫度的增高而持續(xù)加強，例如在設(shè)備減壓等條件下，該類情況下的高溫對硫化物的活性起到了強有力的催化，腐蝕程度較高。

1.3 氮化物的腐蝕

除了上述幾種物質(zhì)以外，原油中還存在著某些氮化物。在石油的加工過程中，該類氮化物會經(jīng)過一系列反應(yīng)，生成氨氣等。該類氣體或物質(zhì)在石油的蒸餾過程中與水結(jié)合，也會生成腐蝕性物質(zhì)，促使設(shè)備發(fā)生又一種電化學腐蝕。并且，硫化氫與氨水共同反應(yīng)，會使電化學腐蝕加重，對儲存罐或管道內(nèi)壁涂料造成腐蝕，在石油產(chǎn)品生產(chǎn)中造成設(shè)備的故障和一些事故的發(fā)生。

1.4 水分造成的腐蝕

在無機鹽腐蝕中我們可知，是由于水分中存在的無機鹽對石油化工設(shè)備造成了一種腐蝕，然而，石油開采過程中，或者石油分餾、冷卻過程中所產(chǎn)生及引進的水分，也會給設(shè)備制造了一個適宜的腐蝕環(huán)境，同時，水分也未化學反應(yīng)的順利發(fā)生提供了良好的條件。冷卻器中的水分與石油分餾中產(chǎn)生的部分物質(zhì)進行溶解反應(yīng)，使設(shè)備構(gòu)造或分餾、冷卻系統(tǒng)造成損毀或破壞。并且，該類情況在易腐蝕部位時有發(fā)生，例如儲油罐底部等。再次，系統(tǒng)中堆積的水分會在管道及機械系統(tǒng)中形成水垢或造成金屬管道的生銹堵塞。這在冷卻裝置中最為常見，會造成石油產(chǎn)品泄露或污染的可能。

2 外界環(huán)境中存在的腐蝕介質(zhì)

現(xiàn)階段我們發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)石油化工廠的設(shè)備是存在于露天的情況下，或者大部分暴露在自然環(huán)境中。因此，外界中主要的腐蝕介質(zhì)來源于大氣中，這些大氣腐蝕會對設(shè)備造成不同成對的侵蝕與破壞，從而影響設(shè)備的正常工作與石油的正常生產(chǎn)。

2.1 水蒸氣

在自然環(huán)境中，空氣里存在一定量的水蒸氣，其大多情況下以氣態(tài)形式出現(xiàn)在大氣中，因此并不會對石油化工設(shè)備帶來任何影響。然而在溫度較高或溫差較大的天氣下，熱的水蒸氣碰到金屬設(shè)備表面，冷卻凝結(jié)成為液態(tài)水。而由于設(shè)備金屬表面不完全光滑，因此在設(shè)備表面凹陷處會存在液態(tài)水的累積，累積較厚的水膜與空氣中酸性或堿性氣體雜質(zhì)產(chǎn)生相應(yīng)物理或化學反應(yīng)，形成腐蝕性溶液，導(dǎo)致該類設(shè)備產(chǎn)生電化學腐蝕。

2.2 氧氣以及其他氣體

金屬設(shè)備所具有的化學活性強，在長期與空氣接觸下，空氣中的氧氣會與其作用形成氧化膜。雖然這層氧化膜會對設(shè)備表面形成一定程度的保護作用，但是由于工業(yè)環(huán)境中，二氧化硫等酸性氣體大量存在，其會對設(shè)備表面的氧化膜造成破壞，導(dǎo)致其與設(shè)備金屬表面接觸產(chǎn)生化學反應(yīng)，加重對金屬設(shè)備的腐蝕。

3 石油化工設(shè)備腐蝕的防護措施

3.1 石油化工設(shè)備的設(shè)計

要注重腐蝕的防護，首先要從石油化工設(shè)備的合理設(shè)計開始。我們需要充分考慮腐蝕產(chǎn)生的原因及腐蝕介質(zhì)源頭，使設(shè)備的設(shè)計體現(xiàn)出腐蝕控制措施。這個設(shè)計包括設(shè)備的選擇，設(shè)備的構(gòu)造與結(jié)構(gòu)設(shè)置，在設(shè)備易腐蝕部位，加強保護措施的設(shè)計與布置，例如添加保護罩等，使設(shè)備易腐蝕部位減少與外界接觸等等措施。

3.2 石油化工設(shè)備的材質(zhì)選擇

石油化學設(shè)備的材質(zhì)選擇，也是其防護腐蝕的一項重要措施，在石油產(chǎn)品的生產(chǎn)中，設(shè)備材質(zhì)的物理化學特性影響著設(shè)備的使用壽命及安全性等。在石油產(chǎn)品生產(chǎn)中，合金與不銹鋼等金屬材料廣泛運用，然而該類金屬材料由于其本身特性，總是容易被酸堿溶液等腐蝕。非金屬材料相對之下，具有更良好的耐腐蝕性，并且其種類繁多，在石油化工設(shè)備中逐漸運用，如玻璃纖維等。隨著科技的發(fā)展和進步，各種新型材料也正被廣泛研制，種類不斷增加，為之后的設(shè)備腐蝕的防護奠定堅實的基礎(chǔ)。

3.3 電化學腐蝕防護

電化學腐蝕的防護主要由陰極與陽極防護組成。其中，對于陰極防護，一般做法是，將一定量的陰極電流通入金屬設(shè)備表面，抑制金屬離子的溶解，防止金屬的腐蝕。同時，對于陽極，方法是通入陽極電流，以使電位提高，有效抑制金屬的腐蝕。

3.4 石油化工設(shè)備表面的防護

在石油化工設(shè)備的表面，增加防護層十分重要。在外可防止金屬設(shè)備表面與外界大氣中的腐蝕介質(zhì)的接觸，在內(nèi)可防止原油中腐蝕介質(zhì)對設(shè)備內(nèi)部裝置的腐蝕，避免不良腐蝕反應(yīng)的發(fā)生。

現(xiàn)階段，石油化工設(shè)備中常采用的添加防護涂料的方法進行防護。在金屬表面增加金屬或非金屬層，隔絕外界或原油內(nèi)部的腐蝕。同時也要根據(jù)物質(zhì)的特性和所使用環(huán)境的情況選擇合適的涂料或

鍍層。

4 設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的監(jiān)測

為了保證石油化工設(shè)備的長期正常工作運轉(zhuǎn)，除了進行相應(yīng)防護操作，例如改進設(shè)備易腐蝕部分的材質(zhì)，合理使用相應(yīng)防腐蝕涂料等，還需要對設(shè)備進行全方位監(jiān)控，實時監(jiān)測設(shè)備狀況。

石油化工設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中發(fā)生的異常故障可分為工藝和設(shè)備故障兩類。兩種故障在一定情況下會交織發(fā)生，造成設(shè)備部分溫度過高，致使設(shè)備部分異常受熱變形、開裂等損壞情況，進而造成石油產(chǎn)品泄漏或與外界不良接觸，導(dǎo)致污染發(fā)生。需要建立起有效監(jiān)控系統(tǒng)，采用先進儀器對石油化工設(shè)備的腐蝕情況實時監(jiān)測，盡早發(fā)現(xiàn)和預(yù)防腐蝕造成的危害，避免更大危害的產(chǎn)生。

同時也要對監(jiān)測設(shè)備進行定期維護與保養(yǎng)，檢修其出現(xiàn)的日常問題，保證該儀器設(shè)備的正常使用和正常監(jiān)測，及時預(yù)防石油化工設(shè)備腐蝕帶來的生產(chǎn)上的危害。

5 結(jié)論

隨著國家石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與進步，石油化工設(shè)備的腐蝕現(xiàn)象也不斷增加，其導(dǎo)致的設(shè)備損毀及安全事故也時有發(fā)生。通過以上對設(shè)備腐蝕原因的全面分析，歸納總結(jié)出了相應(yīng)的防護與監(jiān)測方法。當然，上述分析的也只是常見的腐蝕狀況，在實際中，仍然存在其他的腐蝕問題，需要根據(jù)實際狀況，制定有針對性的防護措施與補救方法及對策，同時，要逐步采用先進的狀態(tài)監(jiān)測儀器對運行中的設(shè)備進行腐蝕狀態(tài)監(jiān)測， 為預(yù)測維修打好基礎(chǔ) 。防護與監(jiān)測并重，將腐蝕的危害降到最低，將腐蝕的破壞程度大大降低。

參考文獻

[1]王磊.淺談石油化工設(shè)備的腐蝕問題[J].科技向?qū)В?011，26:256.

[2]卞建華，張建民.石油化工設(shè)備腐蝕問題的探討[J].山東化工，2008，37:30.

作者簡介

伍龍燕（1977—），男，工程師，2001年畢業(yè)于甘肅工業(yè)大學，化工設(shè)備與機械專業(yè)，工學學士學位，現(xiàn)從事核電站常規(guī)島壓力容器、石油化工設(shè)備的設(shè)計開發(fā)工作。