顧晨陽(yáng)（山東省安泰化工壓力容器檢驗(yàn)中心，山東濟(jì)南250014）

1 腐蝕是影響設(shè)備安全的常見(jiàn)隱患

近年來(lái)因腐蝕發(fā)生的事故層出不窮。

案例1：大連某石化企業(yè)的加氫裂化裝置，2008年7月建成投產(chǎn)。裝置投用后3 個(gè)月后由于市場(chǎng)原因停車消缺，停車后系統(tǒng)進(jìn)行了堿洗處理，然后充氮密封。六個(gè)月后再次開(kāi)車，加氫反應(yīng)器出口管線，材質(zhì)為347不銹鋼，承插焊結(jié)構(gòu)，發(fā)生開(kāi)裂泄漏，裝置再次緊急停車。檢查承插焊縫隙中氯離子含量10%，堿含量40%。屬于氯離子與堿共同影響的開(kāi)裂腐蝕，進(jìn)行了緊急停車處理，光直接損失就高達(dá)200萬(wàn)元以上。

案例2：鎮(zhèn)海某煉化股份公司煉油廠熱高分油P3327(Dg 200)管線，操作溫度為326℃，材料為304不銹鋼。1999年投用，12 年檢修時(shí)僅氮?dú)獯祾?，沒(méi)有蒸汽吹掃與中和清洗，開(kāi)車后發(fā)現(xiàn)彎頭在焊縫熱影響區(qū)泄漏。檢查27個(gè)彎頭有19個(gè)泄漏。金相分析：（1）管符合標(biāo)準(zhǔn)，彎頭Cr23C6在晶界斷續(xù)性析出,說(shuō)明彎頭制造固溶化不合格，材料已敏化；（2）典型的沿晶開(kāi)裂，能譜分析有硫化物，無(wú)氯元素。

結(jié)論：處于停工狀態(tài)的熱高分油管線，沒(méi)有進(jìn)行中和清洗，存在連多硫酸環(huán)境；敏化的彎頭材料在焊縫熱影響區(qū)拉應(yīng)力下，造成連多硫酸應(yīng)力腐蝕穿透性開(kāi)裂。這些因腐蝕造成事故觸目驚心，讓我們不得不引起重視。

2 對(duì)設(shè)備腐蝕的監(jiān)控檢測(cè)

煉油廠各裝置所用原料中均含有少量的腐蝕介質(zhì)，這些腐蝕性介質(zhì)有的比較活潑，有的比較鈍化。活潑的可以直接與設(shè)備管線發(fā)生反應(yīng)，腐蝕設(shè)備管線。鈍化的在原油二次加工中經(jīng)過(guò)裂化、加氫等手段又變成了活潑的腐蝕性介質(zhì)，對(duì)設(shè)備管線造成危害。對(duì)化工設(shè)備材料造成腐蝕的類型眾多，包括HCl-H2S-H20 的腐蝕類型、NH4Cl+NH4HS+H2O 的腐蝕類型、RCOOH-S-H2S 的腐蝕類型、高溫S-H2S 的腐蝕類型態(tài)、H2SH2O 的腐蝕類型、RNH2(乙醇胺)-CO2-H2S-H2O 的腐蝕類型、CO2-H2S-H20 的腐蝕類型以及連多硫酸的腐蝕與硫化亞鐵的自燃機(jī)械疲勞、磨蝕、高溫氧化等。

在開(kāi)、停車過(guò)程中，利用各種先進(jìn)的無(wú)損檢測(cè)儀器比如超聲波或有損檢測(cè)設(shè)備的分析方法比如掛片法，確定各種類型腐蝕情況，及時(shí)為車間管理者反饋較為詳細(xì)的各種腐蝕數(shù)據(jù)和信息，進(jìn)一步采取相應(yīng)措施減緩裝備腐蝕，從而達(dá)到防止腐蝕事故發(fā)生的目的。

一般來(lái)說(shuō)腐蝕監(jiān)測(cè)可以實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)目的：

（1）確定設(shè)備材料的腐蝕類型及部位；

（2）判斷腐蝕嚴(yán)重程度，對(duì)相應(yīng)的設(shè)備和管線進(jìn)行標(biāo)記預(yù)警重點(diǎn)查看。

（3）根據(jù)各種腐蝕類型，確定下一步工藝改進(jìn)方向。

（4）根據(jù)各種腐蝕類型、腐蝕狀態(tài)，對(duì)在用壓力管道、壓力容器進(jìn)行合理評(píng)價(jià)，進(jìn)一步預(yù)測(cè)容器和管道的使用壽命。

（5）制定相應(yīng)維修計(jì)劃，減少設(shè)備管線的開(kāi)口率和更換頻次。

（6）石油煉化企業(yè)可根據(jù)得到腐蝕數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，作出腐蝕預(yù)案，從而防止腐蝕事故發(fā)生。

3 煉油企業(yè)常用的腐蝕檢測(cè)技術(shù)方法

常用的腐蝕檢測(cè)技術(shù)方法有電磁測(cè)厚檢測(cè)、掛片檢測(cè)、超聲導(dǎo)波檢測(cè)、氫通量檢測(cè)等。由于每個(gè)煉油廠原料來(lái)源不一，介質(zhì)狀況千差萬(wàn)別，只用某一種腐蝕監(jiān)測(cè)不能獲得全面的腐蝕數(shù)據(jù)和相應(yīng)的信息，需要采用二種或以上的方法才可能獲得較為全面的腐蝕數(shù)據(jù)和相應(yīng)的信息，才能對(duì)各裝置實(shí)際情況建立有效監(jiān)檢測(cè)系統(tǒng)，保證生產(chǎn)的安全運(yùn)行。

（1）超聲波測(cè)厚檢測(cè)超聲波測(cè)厚檢測(cè)是一種無(wú)損檢測(cè)，是目前最普遍最廣泛最直接的設(shè)備管線的厚度檢測(cè)方法，它可以直接反應(yīng)設(shè)備管線的實(shí)際厚度值，用以判斷設(shè)備管線的使用情況。隨著儀器的更新?lián)Q代，超聲波測(cè)厚的應(yīng)用更加廣泛，普通的測(cè)厚儀測(cè)厚溫度范圍（-5～60℃），電磁測(cè)厚儀的測(cè)厚溫度范圍（-55～780℃以下）測(cè)厚精度及準(zhǔn)確性也更加可靠，即使對(duì)帶有漆皮、修層和腐蝕坑設(shè)備表面，通常不打磨也能得到較為準(zhǔn)確的測(cè)量值。如今已成為各石化行業(yè)安全運(yùn)行主要的腐蝕監(jiān)測(cè)主要手段之一。超聲波測(cè)厚可分為一般測(cè)量法、精確測(cè)量法、連續(xù)測(cè)量法、網(wǎng)格測(cè)量法。

超聲波測(cè)厚的布點(diǎn)原則可以按部位要求進(jìn)行布點(diǎn)、按工藝結(jié)構(gòu)進(jìn)行布點(diǎn)。具體到某一裝置和設(shè)備要按裝置設(shè)備的年限、溫度、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、介質(zhì)與流速、腐蝕類型具體布點(diǎn)，對(duì)于主要部位可以采用定點(diǎn)定人定期進(jìn)行測(cè)厚，一般部位可以采用隨機(jī)定期的動(dòng)態(tài)測(cè)厚。

（2）腐蝕掛片檢測(cè)是一種有損檢測(cè)，主要是在某一裝置設(shè)備的腐蝕嚴(yán)重部位安裝在線的腐蝕掛片探針，在一段時(shí)期內(nèi)檢測(cè)該設(shè)備管線的均勻腐蝕情況，具有操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)可靠性高等特點(diǎn)。腐蝕掛片檢測(cè)又分為在線掛片檢測(cè)和檢修掛片檢測(cè)在線掛片檢測(cè)是在裝置不停工的情況，對(duì)某一設(shè)備及管線的在線檢測(cè)，偏重于管線的檢測(cè)。根據(jù)裝置的腐蝕情況在設(shè)備及管線的易腐蝕部位進(jìn)行檢測(cè)。適用于裝置的任何部位，對(duì)溫度和壓力的適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)設(shè)備及管線介質(zhì)的適應(yīng)性較強(qiáng)。檢測(cè)時(shí)間比較靈活，可以是一個(gè)月，也可幾個(gè)月。

容器掛片檢測(cè)是在裝置停工時(shí)掛入，下一周期停工時(shí)取出，考察整個(gè)開(kāi)工周期的腐蝕情況，可以比較真實(shí)的反應(yīng)一周期設(shè)備的腐蝕情況，主要用于容器和塔器的檢測(cè)。

原理：把與管材或設(shè)備相同材質(zhì)的金屬試片放到介質(zhì)中，通過(guò)計(jì)算試片暴露天數(shù)下的重量損失，計(jì)算均勻腐蝕速率；通過(guò)測(cè)量最深點(diǎn)蝕深度計(jì)算局部腐蝕速率。

（3）在線探針的監(jiān)測(cè)在線探針的監(jiān)測(cè)又分為電阻探針、電感探針、線性極化探針的檢測(cè)這些檢測(cè)是掛片檢測(cè)的補(bǔ)充，可以大大的縮短檢測(cè)的時(shí)間。電阻探針的反應(yīng)時(shí)間為1 小時(shí)左右，電感探針的反應(yīng)時(shí)間是10分鐘左右，線性極化探針的反應(yīng)時(shí)間幾分鐘。但應(yīng)用范圍不同，電阻探針和電感探針可以適用于任何介質(zhì)和任何溫度，線性極化探針只能用于水系介質(zhì)和低溫狀況。這些探針由于采用了線路傳輸，可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)。由于檢測(cè)時(shí)間的縮短，可以瞬時(shí)檢測(cè)介質(zhì)的腐蝕情況，并且時(shí)時(shí)了解腐蝕的狀態(tài)，也可以在評(píng)價(jià)藥劑方面發(fā)揮較大的檢測(cè)任務(wù)。

（4）紅外成像檢測(cè)，紅外成像檢測(cè)是通過(guò)運(yùn)用光電技術(shù)檢測(cè)，物體熱輻射的紅外線特定波段信號(hào)，將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成可供人類視覺(jué)分辨的圖像和圖形，并可以進(jìn)一步計(jì)算出溫度值。紅外熱成像技術(shù)使人類超越了視覺(jué)障礙，由此人們可以“看到”物體表面的溫度分布狀況，預(yù)測(cè)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，同時(shí)可以指導(dǎo)檢修，增加檢測(cè)的預(yù)知度。

技術(shù)原理：物體表面溫度如果超過(guò)絕對(duì)零度即會(huì)輻射出電磁波，隨著溫度變化，電磁波的輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)分布特性也隨之改變，波長(zhǎng)介于0.75μm 到1000μm 間的電磁波稱為"紅外線"，而人類視覺(jué)可見(jiàn)的"可見(jiàn)光"介于0.4μm 到0.75μm。其中波長(zhǎng)為0.78～2.0μm 的部分稱為近紅外，波長(zhǎng)為2.0～1000μm 的部分稱為熱紅外線。紅外線在地表傳送時(shí)，會(huì)受到大氣組成物質(zhì)(特別是H2O、CO2、CH4、N2O、O3等)的吸收，強(qiáng)度明顯下降，僅在中波3～5μm及長(zhǎng)波8～12μm的兩個(gè)波段有較好的穿透率(Trans?mission)，通稱大氣窗口(Atmospheric window)，大部份的紅外熱像儀就是針對(duì)這兩個(gè)波段進(jìn)行檢測(cè)，計(jì)算并顯示物體的表面溫度分布。此外，由于紅外線對(duì)極大部份的固體及液體物質(zhì)的穿透能力極差，因此紅外熱成像檢測(cè)是以測(cè)量物體表面的紅外線輻射能量為主。

（5）污水分析檢測(cè)煉油廠加工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)大量的含硫污水、含油污水，這些污水中含有的裝置腐蝕產(chǎn)物，通過(guò)分析污水中的這些腐蝕產(chǎn)物，預(yù)知和預(yù)測(cè)裝置及設(shè)備的腐蝕情況。水分析主要用于監(jiān)測(cè)裝置低溫部位腐蝕情況，常規(guī)分析項(xiàng)目有總鐵、Cl-、pH、S2-、氨氮等，可以根據(jù)采樣點(diǎn)以前設(shè)備管線的總體腐蝕產(chǎn)物，對(duì)總鐵含量進(jìn)行比較，來(lái)確定腐蝕情況。Cl-、S2-、氨氮的分析，可知設(shè)備中存在多少腐蝕性介質(zhì)，根據(jù)腐蝕性介質(zhì)的多少來(lái)調(diào)整工藝防腐和材料防腐的防護(hù)措施。pH值是表征污水的酸堿度，是判斷腐蝕直接的手段。

4 結(jié)語(yǔ)

靈活掌握各種監(jiān)測(cè)方法，利用各種先進(jìn)的檢測(cè)分析方法，確定各種類型腐蝕情況，及時(shí)為車間管理者反饋較為詳細(xì)的各種腐蝕數(shù)據(jù)和信息，對(duì)確保設(shè)備安全十分必要。綜上所述，石油企業(yè)應(yīng)根據(jù)原油品質(zhì)和工藝特性，靈活選用一種或幾種監(jiān)測(cè)的方法，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以便有效減少腐蝕事故的發(fā)生，確保安全生產(chǎn)和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。