袁聲明（青海油田格爾木煉油廠，青海 格爾木 816000）

?

石油領(lǐng)域煉化設(shè)備腐蝕與防腐工作研究

袁聲明
（青海油田格爾木煉油廠，青海 格爾木 816000）

文章首先針對(duì)石油煉化設(shè)備腐蝕現(xiàn)狀展開分析，而后進(jìn)一步對(duì)當(dāng)前主要采用的腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)，以及防腐技術(shù)進(jìn)行了討論，對(duì)于加深石油煉化設(shè)備腐蝕現(xiàn)狀以及防腐工作認(rèn)識(shí)有著一定的積極價(jià)值。

石油；煉化；防腐

石油作為一種不可再生的資源之一，隨著不斷開采工作的展開，埋藏較深的高硫、高酸、高含鹽、高密度的劣質(zhì)油越來越多。同時(shí)為了在第三、四次采油過程中提升產(chǎn)量，加入適當(dāng)?shù)脑鲇蛣┰谒y免。在這樣的背景之下，石油煉化設(shè)備的腐蝕，就成為了加工技術(shù)環(huán)境中相對(duì)突出的問題之一。

1 石油煉化設(shè)備腐蝕現(xiàn)狀分析

石油煉化設(shè)備腐蝕的根本原因，仍然在于原油進(jìn)廠所帶來的對(duì)應(yīng)的腐蝕性物質(zhì)，其中包括硫、氯、氮、環(huán)烷酸等有機(jī)酸等。例如俄羅斯原油平均含硫量甚至可接近2.0%，對(duì)于此類高硫、低酸原油來說，煉化設(shè)備在低溫、高溫部位的腐蝕較為嚴(yán)重，一次加工裝置與后續(xù)加工裝置設(shè)備腐蝕問題也不容忽視。而對(duì)于委內(nèi)瑞拉原油而言，其酸值達(dá)到1.0~2.5 mgKOH/g，硫含量在2.0%水平上下，此類高硫高酸原油，在加工煉化的過程中，通常采用原油混煉等手段，腐蝕通常多發(fā)生于高溫條件下的環(huán)烷酸腐蝕和一、二次加工裝置分餾塔頂環(huán)境中的低溫腐蝕。對(duì)此石油煉化而言，高溫環(huán)境下的環(huán)烷酸腐蝕會(huì)與硫腐蝕同時(shí)發(fā)生，進(jìn)一步加劇腐蝕問題。

從設(shè)備的腐蝕狀況角度展開分析，可發(fā)現(xiàn)以下幾個(gè)方面主要特征。首先對(duì)于乙烯裂解裝置而言，包括裂解系統(tǒng)、工藝急冷水系統(tǒng)、壓縮機(jī)段間冷卻系統(tǒng)、碳五系統(tǒng)等環(huán)節(jié)均存在腐蝕狀況，腐蝕問題主要存在于裂解爐爐管的滲碳腐蝕以及設(shè)備本身的低溫系統(tǒng)腐蝕兩個(gè)方面。其次，化肥設(shè)備領(lǐng)域同樣存在腐蝕問題，主要出現(xiàn)在與合成氨相關(guān)的加工領(lǐng)域，包括氣化、變換、凈化等方面，都可能存在不同程度的腐蝕問題。在化肥相關(guān)生產(chǎn)領(lǐng)域中，高溫氧化腐蝕、高溫氫損傷、液氨應(yīng)力腐蝕、碳酸腐蝕以及冷凝液沖刷腐蝕等狀況普遍存在，但是在不同的生產(chǎn)領(lǐng)域會(huì)呈現(xiàn)出不同的側(cè)重特征。再次，乙二醇/環(huán)氧乙烷裝置也存在較為嚴(yán)重腐蝕狀況。該環(huán)節(jié)的腐蝕主要發(fā)生在多效蒸發(fā)系統(tǒng)中，原本該環(huán)節(jié)系統(tǒng)多為碳鋼材質(zhì)，因此腐蝕尤其嚴(yán)重，目前雖然很多企業(yè)都對(duì)材質(zhì)問題進(jìn)行了改進(jìn)，但是腐蝕問題并未得到根除。最后，順丁橡膠裝置同樣是腐蝕多發(fā)生的環(huán)境，對(duì)這一領(lǐng)域而言，溶劑油回收系統(tǒng)的機(jī)泵、管線及冷卻器等方面腐蝕相對(duì)較為嚴(yán)重，鹽水系統(tǒng)也存在輕微腐蝕狀況發(fā)生。

此外，PT A裝置環(huán)境中，由于存在有機(jī)酸等腐蝕性物質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致其配料系統(tǒng)、氯化反映以及結(jié)晶系統(tǒng)和干燥系統(tǒng)中存在腐蝕問題，殘?jiān)凸芫€腐蝕同樣不容忽視。對(duì)于這一系統(tǒng)腐蝕問題，目前尚無比較有效的解決方案出臺(tái)，其連續(xù)運(yùn)行時(shí)間很難超過1年，成為石油煉化領(lǐng)域生產(chǎn)效能降低的重點(diǎn)問題之一。

2 全面關(guān)注石油煉化設(shè)備防腐工作體系構(gòu)建

鑒于當(dāng)前石油煉化領(lǐng)域中，設(shè)備腐蝕如此嚴(yán)重的問題，有必要對(duì)其展開正視和總結(jié)，并且構(gòu)建起相對(duì)完善的防腐工作體系。而在防腐工作體系中，必然需要包括兩個(gè)主要的方面，即腐蝕監(jiān)測(cè)與防腐。

對(duì)于腐蝕監(jiān)測(cè)工作方面，主要價(jià)值在于確保相關(guān)設(shè)備在監(jiān)控體系之下，一方面可以更為合理地實(shí)現(xiàn)對(duì)于設(shè)備的維護(hù)，從而達(dá)到整個(gè)生產(chǎn)供應(yīng)鏈優(yōu)化，另一方面則在于能夠發(fā)現(xiàn)防腐工作發(fā)揮作用過程中的不足，從而對(duì)防腐工作自身展開優(yōu)化，推動(dòng)防腐體系的完善。

當(dāng)前的腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)多種多樣，在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中較為常見的包括幾個(gè)主要方面。首先在于離子分析技術(shù)，通常表現(xiàn)為對(duì)于氯離子的分析以及對(duì)于鐵離子的分析兩個(gè)主要方面。其中前者主要聚集在塔頂油氣環(huán)境中，是發(fā)生局部腐蝕以及應(yīng)力腐蝕破裂的主要因素，因此對(duì)氯離子的測(cè)定能夠作為預(yù)測(cè)腐蝕發(fā)生的主要基礎(chǔ)依據(jù)。常見的測(cè)定方法包括硝酸銀滴定法、電位滴定法、硝酸汞滴定法、離子色譜法等，實(shí)際工作中應(yīng)當(dāng)依據(jù)不同的氯離子濃度來進(jìn)行不同方法的選擇。而對(duì)于鐵離子的分析而言，主要是考慮到介質(zhì)中的鐵離子與設(shè)備以及管線的腐蝕程度有所關(guān)聯(lián)，因此對(duì)鐵離子的測(cè)定可以用于確定設(shè)備與管線的腐蝕狀態(tài)。常見的鐵離子測(cè)定方法包括電化學(xué)溶出伏安法、鄰菲啰啉比色法以及鄰菲啰啉分光光度法，實(shí)際工作中同樣需要酌情進(jìn)行方法的選擇。其次，腐蝕探針也是常用的用于測(cè)定腐蝕狀態(tài)的方法，主要是在被測(cè)設(shè)備上進(jìn)行開孔檢測(cè)的方式展開工作，確保探針與腐蝕介質(zhì)直接接觸，具體而言，可以包括電化學(xué)探針、電感探針和電阻探針三種主要工作方式。其中電化學(xué)探針通常會(huì)產(chǎn)生較大誤差，并且即便可以采用一些方法對(duì)誤差進(jìn)行控制，也無法消除其介質(zhì)電阻本身的影響，但是此種工作方法在篩選緩蝕劑和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)方面仍然有著很大的市場(chǎng)。電感探針工作過程中表現(xiàn)出良好的靈敏度和耐候性，并且剛干擾性良好，目前廣泛應(yīng)用于低溫以及高溫介質(zhì)環(huán)境，并且在電化學(xué)和非電化學(xué)腐蝕介質(zhì)檢測(cè)方面同樣表現(xiàn)良好。最后，電阻探針與電感探針一樣，可以游泳應(yīng)用于電化學(xué)和非電化學(xué)介質(zhì)測(cè)定，但是其靈敏度偏低，對(duì)于工藝防腐反映不及時(shí)，目前面臨淘汰。

此外，超聲波測(cè)厚也是檢測(cè)腐蝕的重要方法之一，主要是利用超聲波脈沖反射原理來對(duì)金屬材料的厚度進(jìn)行測(cè)定，《中石化加工高含硫原油裝置設(shè)備及管道測(cè)厚管理規(guī)定》明確規(guī)定精度不能低于0.1 mm，此種方法可以用于計(jì)算腐蝕速度。但是其靈敏度和精度都相對(duì)有限，因此僅用于對(duì)壁厚及壽命等方面的檢測(cè)。除此以外，超聲導(dǎo)波監(jiān)測(cè)技術(shù)也較為常見，考慮到超聲波檢測(cè)方法只能對(duì)一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定，超聲導(dǎo)波會(huì)在實(shí)際測(cè)定工作中有更多應(yīng)用場(chǎng)合。主要是考慮到其能夠利用多種扭轉(zhuǎn)波和縱波、橫波，并且實(shí)現(xiàn)面向管道內(nèi)的探測(cè)，因此就目前狀況來看，其在腐蝕探測(cè)方面的生命力狀態(tài)良好。

在有效監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)之上，針對(duì)石油煉化設(shè)備展開具有針對(duì)性的防護(hù)工作，可以從工藝、材料以及表面等方面展開。工藝方面，原油混煉、電脫鹽以及防腐蝕注劑是常見的方法。其中原油混煉能夠有效調(diào)節(jié)原料油品的硫含量和酸值，對(duì)于高低溫系統(tǒng)的設(shè)備腐蝕有著良好改善價(jià)值，但是能否實(shí)現(xiàn)有效控制和混合油的選擇是當(dāng)前的關(guān)鍵。原油電脫鹽雖然可以控制鹽含量，但是無法有效去除有機(jī)氯，因此其作用相對(duì)有限。而防腐蝕注劑則多在低溫部位注入緩蝕劑，包括常減壓蒸餾以及催化裂化等環(huán)節(jié)，對(duì)于高溫部位的注入相對(duì)少見。此外還可以對(duì)乙烯裂解裝置進(jìn)行注入，切效果良好。

材料方面，煉油裝置低溫部位多采用碳鋼，但如果考慮不銹鋼或者雙相鋼等，對(duì)于防腐也有積極價(jià)值，復(fù)合板內(nèi)襯，諸如空冷管束入口襯鈦管，或者塔體采用16MnR+0Crl3復(fù)合板都是有效的手段。而對(duì)于高溫部位，對(duì)于加工劣質(zhì)油的企業(yè)來說影響較大，通常會(huì)考慮選用Cr-Mo鋼、Crl3和300系列不銹鋼等材料，重點(diǎn)部位采用316L。而對(duì)于表面處理方面，浸鋁浸鋅、非金屬涂層以及聚四氟乙烯內(nèi)襯等方法，對(duì)于防腐都有積極價(jià)值，實(shí)際工作中應(yīng)當(dāng)依據(jù)其性能特征進(jìn)行選擇。

3 結(jié)論

防腐工作已經(jīng)成為當(dāng)前石油煉化領(lǐng)域中的首要問題，是有效工作展開以及煉化安全的重要保障。實(shí)際工作中應(yīng)當(dāng)深入分析和了解各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用特征，謹(jǐn)慎依據(jù)環(huán)境進(jìn)行選擇并且有效實(shí)施，才能獲取良好效果。

[1] 鄭立群，張蔚，臺(tái)闖，等.高溫腐蝕監(jiān)測(cè)探針和測(cè)試儀的研制與應(yīng)用[J].石油化工腐蝕與防護(hù)，2002,19(5).

[2] 董紹平，王維斌.煉油廠管道超聲導(dǎo)波在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用[J].石油化工設(shè)備，2011(1).

TG174

A

1671-0711（2016）08（上）-0072-02