田華衛(wèi)
摘 要:由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國石化企業(yè)也取得了較為理想的業(yè)績(jī),石化企業(yè)在各行業(yè)中發(fā)揮著重要作用。在石油煉制過程中,石油化工設(shè)備是非常重要的。在石油化工設(shè)備的正常使用中,影響設(shè)備運(yùn)行的最大因素是設(shè)備腐蝕失效。石油化工設(shè)備腐蝕分為化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕和其他腐蝕三種類型。提高設(shè)備的防腐能力可以延長設(shè)備的使用壽命,降低生產(chǎn)成本和風(fēng)險(xiǎn)。
關(guān)鍵詞:石油化工設(shè)備;腐蝕;原因;對(duì)策
化工機(jī)械設(shè)備中的腐蝕失效主要指:設(shè)備及其零件接觸到水、大氣或具有腐蝕性的溶液,進(jìn)而會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者電化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致設(shè)備外形或尺寸的變化,化工設(shè)備受到腐蝕的話會(huì)降低機(jī)械設(shè)備的使用壽命,如果設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,對(duì)設(shè)備本身會(huì)影響它的正常使用,使其無法正常工作,更嚴(yán)重會(huì)使設(shè)備發(fā)生爆炸。不僅威脅到人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全,甚至造成企業(yè)資源及經(jīng)濟(jì)上的損失。
一、石油化工設(shè)備腐蝕的分類
石油化工設(shè)備常常處在惡劣的環(huán)境下,會(huì)經(jīng)常遭遇各種腐蝕性液體的腐蝕,因此影響了石化設(shè)備的壽命和性能。就當(dāng)下而言,石化設(shè)備的腐蝕主要分為電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕這兩大類。
1.1化學(xué)腐蝕
主要是指金屬表面與加工的材料直接產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng),這樣會(huì)造成金屬介質(zhì)的物化性質(zhì)改變。但是在化學(xué)反應(yīng)過程中金屬中和金屬介質(zhì)間沒有電流的產(chǎn)生。
1.2電化學(xué)腐蝕
主要是指金屬與電解質(zhì)液間由于電子的流動(dòng),發(fā)生了電化學(xué)反應(yīng),從而產(chǎn)生的腐蝕。電化學(xué)腐蝕中,金屬的腐蝕,陽極產(chǎn)生電子,流向陰極,從而產(chǎn)生電流。
1.3其他腐蝕
依據(jù)其腐蝕石化設(shè)備形式的不同還可以將它分成均勻腐蝕和局部腐蝕。大部分的機(jī)械設(shè)備腐蝕都屬于均勻腐蝕這種類型。主要是指在整個(gè)金屬表面上均勻的發(fā)生了腐蝕現(xiàn)象。但是危險(xiǎn)性較小,危險(xiǎn)系數(shù)極低。不易被察覺,經(jīng)常擁有著很大的潛在威脅。并且破壞程度大,腐蝕速度很快快,非常容易造成安全事故。
二、石油化工設(shè)備腐蝕失效現(xiàn)象的主要影響因素
2.1石油化工設(shè)備生產(chǎn)過程中氣液流動(dòng)速度的影響
實(shí)踐表明,石油化工設(shè)備生產(chǎn)過程中需要接觸具有腐蝕性能的氣體和液體介質(zhì),而這些介質(zhì)的流動(dòng)速度也會(huì)對(duì)石油化工設(shè)備的腐蝕產(chǎn)生不同的作用。這些介質(zhì)的流動(dòng)速度越快,則其對(duì)石油化工設(shè)備的腐蝕破壞程度越高;反之,若這些介質(zhì)的流動(dòng)速度較慢甚至處于靜止?fàn)顟B(tài)中,相對(duì)產(chǎn)生的腐蝕作用較為微弱。
2.2石油化工設(shè)備生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)
石油化工行業(yè)中有很多試劑都含有一定的腐蝕性能,同時(shí)石油等基礎(chǔ)原料發(fā)生變化時(shí),也可能包含部分腐蝕性成分。此外,具體生產(chǎn)過程中部分中間產(chǎn)物同樣可能含有腐蝕性。因此石油化工設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中,難免需要和這些腐蝕性成分直接接觸,進(jìn)而導(dǎo)致其產(chǎn)生大量的化學(xué)以及電化學(xué)反應(yīng),最終導(dǎo)致石油化工設(shè)備出現(xiàn)腐蝕失效現(xiàn)象。
2.3石油化工設(shè)備中金屬性能不足
石油化工設(shè)備中使用的金屬不同,對(duì)石油化工設(shè)備的抗腐蝕性就會(huì)不同,金屬自身的性能與金屬的抗腐蝕性有著很大的聯(lián)系,如果金屬的晶粒較小,那么抗腐蝕性就比較強(qiáng),金屬表面越光滑,與原料的接觸面就比較小,抗腐蝕的性能就越強(qiáng),比如說,鑄鐵材質(zhì)的金屬比不銹鋼材質(zhì)的抗腐蝕性強(qiáng)。而目前我國采用的石油化工設(shè)備使用的金屬大都是粗晶粒的金屬構(gòu)件,防腐蝕性能差,如果把石油化工設(shè)備中的金屬構(gòu)件更換成不銹鋼材質(zhì)的構(gòu)件,則會(huì)增強(qiáng)石油化工設(shè)備的防腐蝕性能。
三、針對(duì)石油化工設(shè)備腐蝕失效現(xiàn)象的防護(hù)對(duì)策
3.1完善設(shè)備加工工藝
還可以通過完善設(shè)備加工工藝來有效規(guī)避腐蝕失效問題。諸如將設(shè)備加工環(huán)境中的水分進(jìn)行有效控制同時(shí)適當(dāng)提升作業(yè)溫度。具體來說,可以適當(dāng)增添必要的干燥以及冷卻設(shè)備等,從而有效降低加工環(huán)境中的水分。總之,當(dāng)設(shè)備加工環(huán)境始終處于常溫干燥狀態(tài)下,則有利于降低設(shè)備腐蝕失效現(xiàn)象。
3.2將腐蝕介質(zhì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母綦x
為有效避免石油化工設(shè)備出現(xiàn)腐蝕失效現(xiàn)象,可以采取隔離腐蝕介質(zhì)和石油化工設(shè)備的方式。通??梢詫⒂推嵬磕ㄔ谑突ぴO(shè)備表面,使其形成一定的防護(hù)層,進(jìn)而起到相應(yīng)的防護(hù)作用。現(xiàn)階段最常用的油漆涂料主要有環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂等。需要注意的是,涂抹防護(hù)層的時(shí)候,應(yīng)首先對(duì)石油化工設(shè)備的材質(zhì)、形狀和具體使用狀況等進(jìn)行詳細(xì)了解,同時(shí)還應(yīng)該了解樹脂設(shè)備的性能、防護(hù)層的防腐蝕性能和老化等因素。除涂抹油漆外,制作金屬覆蓋層也是一種有效的隔離方式。該方式主要用于防范電化學(xué)物質(zhì)腐蝕。需注意的是,母材的材料屬性的電位應(yīng)較低。在將其覆蓋之后,確保需進(jìn)行腐蝕保護(hù)的設(shè)備為陽極,當(dāng)電位隨電流上升后,直到達(dá)到致鈍電位后,腐蝕電流隨之下降。這樣,就能將腐蝕率控制在一個(gè)較低的水平,進(jìn)而發(fā)揮防腐功能。
3.3優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
第一,避免死角出現(xiàn)。石油化工設(shè)備中局部液體殘留或者固體物質(zhì)的沉降堆積,都可能誘使設(shè)備運(yùn)行過程中,出現(xiàn)局部固液物質(zhì)的濃縮和聚集,進(jìn)而引發(fā)腐蝕失效現(xiàn)象。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段,需盡可能避免出現(xiàn)死角以及排液不盡的死區(qū)。第二,有效避免間隙的出現(xiàn)。通常密封面和連接部位是容易出現(xiàn)縫隙的部位,而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),若能采取良好的焊接手段,則能有效避免連接部位出現(xiàn)縫隙。
3.4選擇合適的設(shè)備材料
現(xiàn)階段通用的抗腐蝕材料主要包含非金屬和金屬兩種類型。其中碳鋼是應(yīng)用范圍相對(duì)廣泛的金屬材料之一,但是其耐腐蝕性能相對(duì)較低,需采取相應(yīng)的涂層保護(hù)措施。近年來,也出現(xiàn)了一些耐腐蝕性能較高的新型設(shè)備材料,諸如玻璃鋼、合金鋼和鋁合金等。當(dāng)然了,在選取石油化工設(shè)備材料時(shí),不僅要考慮其耐腐蝕性能,還應(yīng)該綜合考慮其經(jīng)濟(jì)性能、介質(zhì)特性以及加工要求等。
4.結(jié)語
加強(qiáng)設(shè)備防腐管理,不僅是控制隱患的有效措施,而且對(duì)節(jié)能降耗、延長設(shè)備使用壽命、降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益具有積極作用。因此,必須認(rèn)識(shí)到我國在設(shè)備防腐管理工作中存在的不足,建立完善的設(shè)備防腐管理體系,引進(jìn)先進(jìn)有效的防腐技術(shù),確保安全生產(chǎn)。
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