王 斌，李 康

(蘭州金隴鑫化工科技有限公司，甘肅 蘭州 730070)

由于生產(chǎn)計(jì)劃的調(diào)整，會(huì)出現(xiàn)部分沒(méi)有抗大氣腐蝕能力的設(shè)備停工閑置或備用，待生產(chǎn)需要時(shí)再啟用。實(shí)踐表明，這些沒(méi)有抗大氣腐蝕能力的設(shè)備在閑置期間的腐蝕比運(yùn)行期間嚴(yán)重得多［1］，如不采取防腐蝕措施，會(huì)發(fā)生大規(guī)模的腐蝕或穿孔，造成設(shè)備重新啟用困難甚至過(guò)早報(bào)廢造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。

設(shè)備停用、備用期間的腐蝕主要表現(xiàn)為兩種形式:一是垢下腐蝕，二是有氧和水分殘留在金屬表面引起的腐蝕。無(wú)論哪種形式，其實(shí)質(zhì)是金屬在有氧和水分存在的情況下，在金屬表面的缺陷處發(fā)生電化學(xué)腐蝕的過(guò)程。設(shè)備內(nèi)壁防腐蝕需要解決的問(wèn)題是如何解決金屬表面不與水、氧和其他腐蝕介質(zhì)接觸，使之不能形成電解液膜，以保證金屬表面不被腐蝕。

氣相緩蝕劑技術(shù)用于閑置設(shè)備防腐蝕，與傳統(tǒng)的干燥、充氮、充油等方式相比，具有施工和啟用方便、安全長(zhǎng)效、防腐蝕效果好、費(fèi)用較低等特點(diǎn)，因而日益受到重視，已成為閑置設(shè)備防腐蝕的主要方法之一?；诖丝紤]研發(fā)了Longx-911 停備用設(shè)備氣相防腐劑和Longx-901 停備用設(shè)備氣相防腐劑(鍋爐專(zhuān)用)。

1 防腐蝕機(jī)理

停(備)用設(shè)備氣相防腐劑是將設(shè)備腐蝕原理、氣相緩蝕技術(shù)［2］和防腐蝕保護(hù)工藝相結(jié)合而研制成功的一款新產(chǎn)品，該產(chǎn)品在工業(yè)鍋爐［3］、塔、釜、艚、罐、管網(wǎng)、換熱器［4］及壓力容器等設(shè)備［5］停(備)用期間能起到有效的防腐蝕保護(hù)作用。停(備)用設(shè)備氣相防腐劑是一種氣相緩蝕劑它由易揮發(fā)的緩蝕性物質(zhì)和螯合除銹劑及各種添加劑組成，在常溫常壓下能自動(dòng)揮發(fā)出具有緩蝕性、螯合性和堿性的氣體。防腐劑中揮發(fā)出的緩蝕性氣體，其中主要是帶有含氮基團(tuán)的化合物，在被保護(hù)金屬設(shè)備的表面利用化學(xué)吸附作用形成致密的保護(hù)膜，起到隔絕空氣、水蒸氣等腐蝕性介質(zhì)與金屬基體接觸的作用，從而達(dá)到有效保護(hù)設(shè)備，防止或減緩腐蝕的目的。防腐劑中揮發(fā)出的螯合性氣體具有較強(qiáng)的滲透性，可以滲透到銹層和結(jié)垢層下面，與設(shè)備壁的金屬離子發(fā)生螯合作用，有效防止了銹下和垢下腐蝕，同時(shí)通過(guò)滲透和螯合作用能剝離除去部分原有銹層，可以減小銹斑面積和減少銹層厚度。防腐劑中揮發(fā)出的弱堿性氣體，能在設(shè)備內(nèi)部形成堿性環(huán)境，阻斷設(shè)備內(nèi)表面的電化學(xué)腐蝕，進(jìn)而達(dá)到防腐蝕的效果。

2 用 途

(1)停(備)用設(shè)備氣相防腐劑可廣泛用于各種類(lèi)型的鍋爐停備用期間的防腐蝕;

(2)停(備)用設(shè)備氣相防腐劑可廣泛用于熱力管網(wǎng)、供熱鍋爐等停(備)用期間的防腐蝕;

(3)停(備)用設(shè)備氣相防腐劑可廣泛用于化工、煉油、造紙、制藥和冶金等行業(yè)成套裝置或單臺(tái)設(shè)備停備用期間的防腐蝕;

(4)停(備)用設(shè)備氣相防腐劑可廣泛用于各種類(lèi)型的鋼制容器、換熱器和管道等設(shè)備停備用期間的防腐蝕。

3 兩種型號(hào)產(chǎn)品對(duì)比

停(備)用設(shè)備氣相防腐劑兩種型號(hào)產(chǎn)品對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 兩種型號(hào)產(chǎn)品對(duì)比Table 1 Comparison of two types of products

4 停(備)用設(shè)備氣相防腐劑的特點(diǎn)

(1)在常溫下能自動(dòng)揮發(fā)，具有較高的蒸氣壓，揮發(fā)出來(lái)的氣體對(duì)金屬有緩蝕作用，從而達(dá)到防腐蝕的目的。

(2)具有較強(qiáng)的滲透性，能剝離原有垢層，防止和減緩垢下腐蝕，能夠提供需防腐蝕設(shè)備內(nèi)的堿性環(huán)境從而減輕設(shè)備表面的電化學(xué)腐蝕。

(3)加入了除銹劑對(duì)已銹蝕的設(shè)備起到滲透剝離和螯合作用，可除去部分原有銹層。

(4)對(duì)近距離及遠(yuǎn)距離的金屬表面都能起到防腐蝕作用(只要揮發(fā)性氣體能到達(dá)的地方均能起到防腐蝕作用)。

(5)易溶于水，因此在防腐蝕結(jié)束時(shí)可不取出氣相防腐劑，水沖洗或者蒸汽吹掃后排出殘液即可投料生產(chǎn)。

(6)該制劑可用于電力、化工和煉油等行業(yè)成套或單個(gè)設(shè)備在停用、備用期間的防腐蝕，可解決傳統(tǒng)干燥、充氮法防腐蝕時(shí)間短及效果差，充油法缺乏安全性及經(jīng)濟(jì)性等缺點(diǎn)，具有經(jīng)濟(jì)、安全、方便、省時(shí)、省力和高效等特點(diǎn)。

5 應(yīng)用實(shí)例及防腐蝕效果

中國(guó)石油獨(dú)山子石化分公司Ⅱ套催化裂化裝置于2011 年10 月22 號(hào)至2012 年4 月9 號(hào)使用停(備)用設(shè)備氣相防腐劑進(jìn)行停用期間的防腐蝕作業(yè)。2011 年10 月20 號(hào)開(kāi)始加入了停(備)用設(shè)備氣相防腐劑，22 號(hào)添加完畢，預(yù)計(jì)防腐期限為1 a。由于生產(chǎn)需要Ⅱ套催化裂化停用裝置需投入使用，2012 年4 月9 號(hào)打開(kāi)T-201，T-302 和T-303 的人孔對(duì)防腐蝕效果進(jìn)行檢驗(yàn)［6］。檢驗(yàn)結(jié)果如下:

(1)打開(kāi)人孔觀察沒(méi)有發(fā)現(xiàn)繼續(xù)腐蝕的情況(人眼觀察);

(2)未加防腐劑以前生成的銹層在防腐劑的作用下已經(jīng)發(fā)生大面積的脫落;使用氣相防腐劑半年后在T-201 口有大片的銹層脫落，見(jiàn)圖1。

圖1 T-201 口銹層脫落形貌Fig.1 Layer to drop in T-201 port

(3)使用氣相防腐劑半年后，在T-302 口部分銹跡已經(jīng)消失露出了金屬本色(以上結(jié)論由加防腐劑前后的對(duì)比照片得出)，見(jiàn)圖2。

圖2 T-302 口銹跡消失后露出的金屬本色形貌Fig.2 Metal morphology at T-302 portion after rusty disappeqrauce

(4)設(shè)備加入停(備)用設(shè)備氣相防腐劑進(jìn)行防腐蝕作業(yè)的同時(shí)進(jìn)行了模擬監(jiān)測(cè)試驗(yàn)，模擬監(jiān)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果顯示，添加停(備)用設(shè)備氣相防腐劑的試驗(yàn)試片光亮如新沒(méi)有發(fā)生腐蝕，未添加停(備)用設(shè)備氣相防腐劑的試驗(yàn)試片已經(jīng)發(fā)現(xiàn)明顯的銹跡;

(5)將懸掛于設(shè)備內(nèi)部的腐蝕試片取出發(fā)現(xiàn)光亮如新，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)腐蝕情況，稱(chēng)重后沒(méi)有發(fā)現(xiàn)試片重量發(fā)生變化，防腐效果完全達(dá)到預(yù)期要求。

停(備)用設(shè)備氣相防腐劑在半年的防腐期內(nèi)阻止了Ⅱ套催化裂化裝置的進(jìn)一步腐蝕并對(duì)未加防腐劑以前生成的銹層起到了一定的剝離和去除的作用，防腐蝕效果良好。2013 年中國(guó)石油化工股份有限公司荊門(mén)石化分公司1 Mt 柴油加氫裝置使用停(備)用設(shè)備氣相防腐劑進(jìn)行停用期間的防腐蝕作業(yè)。2013 年4 月2 號(hào)開(kāi)始加入了停備用設(shè)備氣相防腐劑，5 號(hào)已添加完畢，預(yù)計(jì)防腐蝕期限為2 a，通過(guò)設(shè)備內(nèi)部及外部的腐蝕監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，截止目前為止設(shè)備無(wú)腐蝕現(xiàn)象，防腐蝕效果良好。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)停(備)用設(shè)備氣相防腐劑在停備用煉化設(shè)備防腐蝕中的多次實(shí)際應(yīng)用，驗(yàn)證了停(備)用設(shè)備氣相防腐劑在煉化停備用設(shè)備防腐蝕期內(nèi)能有效地阻止設(shè)備的進(jìn)一步腐蝕并能對(duì)未加防腐蝕劑以前生成的銹層起到了一定的剝離和去除的作用，防腐蝕效果良好。

［1］張大全.大氣腐蝕和氣相緩蝕劑應(yīng)用技術(shù)［J］.上海電力學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，22 (3):273-274.

［2］何新快，陳白珍，張欽發(fā).氣相緩蝕劑的研究現(xiàn)狀與展望［J］.中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào)，2004，24 (4):245-247.

［3］劉振法，王育琳.氣相緩蝕劑用于鍋爐保養(yǎng)的研究［J］.河北省科學(xué)院學(xué)報(bào)，1996(2):33-34.

［4］張大全，高立新，周定國(guó).氣相防銹技術(shù)及其在熱力設(shè)備停用保護(hù)中的應(yīng)用［J］.腐蝕與防護(hù)，2001，22 (1):20-24.

［5］魏剛，楊民，熊蓉春.氣相緩蝕劑用于鋼制設(shè)備保護(hù)的研究［J］.腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)，2000，12(5):269-272.

［6］危建民，陶大軍，李鶴.氣相防腐劑在煉油廠備用設(shè)備防腐中的應(yīng)用［J］.石油化工腐蝕與防護(hù)，2013，30(5):58-60.