王天琦?董春生?趙光偉

內(nèi)容摘要 石油化工設(shè)備是石化生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵設(shè)備之一，在實際運行過程中極易受到不同程度的腐蝕，嚴(yán)重威脅石油化工設(shè)備的使用性能、使用年限和可靠性，甚至?xí)霈F(xiàn)一系列重大生產(chǎn)安全事故。因此，石油化工企業(yè)需要分析化工設(shè)備腐蝕的影響因素，并對其進行有效控制，實現(xiàn)石油化工生產(chǎn)工作的有效開展，為石油化工企業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展提供支持。文章主要對石油化工機械設(shè)備腐蝕原因及優(yōu)化進行了分析，實現(xiàn)石油化工企業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞 石油化工機械設(shè)備 腐蝕原因 優(yōu)化

1 引言

我國石油化工生產(chǎn)具有一定的特殊性，在實際生產(chǎn)過程中極易接觸不同的腐蝕物質(zhì)，這些腐蝕物質(zhì)會給生產(chǎn)設(shè)備帶來不利影響。如嚴(yán)重影響設(shè)備自身的功能和美觀性，給石油化工企業(yè)帶來不必要的經(jīng)濟損失[1]?；诖?，文章闡述了石油化工機械設(shè)備保護的重要性，分析了石油化工機械設(shè)備腐蝕的危害，總結(jié)了相應(yīng)的優(yōu)化措施。

2 石油化工機械設(shè)備保護的重要性

目前，我國化工行業(yè)規(guī)模在不斷擴大，化工設(shè)備日益更新，所須資金不斷增加，但化工設(shè)備生產(chǎn)過程中極易出現(xiàn)腐蝕問題，嚴(yán)重影響化工設(shè)備的使用年限，無法實現(xiàn)預(yù)期的使用質(zhì)量，威脅著化工企業(yè)的正常生產(chǎn)，這就需要相關(guān)部門深入分析石油化工設(shè)備的腐蝕問題，做好石油化工機械設(shè)備的保護工作。

3 石油化工機械設(shè)備腐蝕的危害

在石油化工生產(chǎn)過程中，石油化工機械設(shè)備普遍處于惡劣的工作環(huán)境中，設(shè)備實際運行極易受腐蝕性溶液的影響。通過分析石油化工設(shè)備生產(chǎn)過程中的腐蝕問題發(fā)現(xiàn)，石油化工設(shè)備的腐蝕機理主要分成兩種，分別是化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。其中，化學(xué)腐蝕指的是金屬管壁和周邊介質(zhì)產(chǎn)生的直接化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致金屬介質(zhì)的物力性能和化學(xué)性能發(fā)生變化，其主要特點是在化學(xué)反應(yīng)過程中，金屬內(nèi)部和金屬介質(zhì)不出現(xiàn)電流。電化學(xué)腐蝕指的是金屬和電解質(zhì)溶液之間受電荷流動出現(xiàn)的變質(zhì)腐蝕。在電化學(xué)腐蝕過程中，金屬陽極會出現(xiàn)電子，陰極接收電子在金屬中形成電流。在石油化工設(shè)備生產(chǎn)過程中，從腐蝕形態(tài)差異性的角度進行分析，石油化工設(shè)備遭受的腐蝕主要分成全面腐蝕和局部腐蝕。其中，全面腐蝕指的是石油化工設(shè)備金屬表面和腐蝕性介質(zhì)產(chǎn)生的化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，這種腐蝕會導(dǎo)致石油化工設(shè)備的管道管壁變薄，嚴(yán)重影響石油化工設(shè)備管道的承壓能力，在石油化工設(shè)備工作壓力不斷增加的情況下，會出現(xiàn)嚴(yán)重的管道破裂問題，不利于生產(chǎn)的順利實施，甚至?xí)霈F(xiàn)爆炸問題，引發(fā)了一系列安全事故。局部腐蝕主要是指腐蝕現(xiàn)象發(fā)生在金屬突出零件、下陷凹槽區(qū)域，其他部分不會出現(xiàn)明顯腐蝕，局部腐蝕會在局部區(qū)域小的情況下，導(dǎo)致腐蝕速度不斷提高，引發(fā)一系列安全事故。石油化工設(shè)備的局部腐蝕形式主要是點蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕等。

4 石油化工機械設(shè)備腐蝕原因

4.1 內(nèi)部腐蝕原因

各個石油化工機械設(shè)備的金屬性能都有所不同，其腐蝕程度也存在很大差異，且不同金屬材質(zhì)的各項性能也是不同的，不同金屬材質(zhì)之間極易出現(xiàn)腐蝕，會帶來一定的電化學(xué)腐蝕。通過相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，金屬材質(zhì)腐蝕的主要影響因素是金屬晶粒、金屬表面粗糙度。通過金屬腐蝕試驗、金屬腐蝕調(diào)查結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，金屬腐蝕方法對石化機械設(shè)備腐蝕作用也存在很大差異[2]。在石化機械設(shè)備金屬粒徑大的情況下，耐腐蝕性比較強，而石油化工機械設(shè)備表面的粗糙度極易受所處環(huán)境酸堿度、環(huán)境濕度的影響，導(dǎo)致石化機械設(shè)備金屬表面被腐蝕。但是，在石油化工機械設(shè)備表面使用化學(xué)藥劑的情況下，會形成氧化性保護膜，其能夠有效地保護機械設(shè)備表面，避免出現(xiàn)腐蝕問題。需要注意的是，在金屬表面涂抹化學(xué)藥劑形成氧化膜的情況下，需要注意機械設(shè)備金屬表面接頭和凹槽等特殊部位，其主要原因是這些特殊位置極易接觸周邊原電池，周邊出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕問題，帶來嚴(yán)重的金屬化學(xué)腐蝕。

4.2 外在腐蝕原因

在石油化工企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用過程中，極易出現(xiàn)不同的腐蝕性物質(zhì)，這些物質(zhì)會對生產(chǎn)設(shè)備造成腐蝕。腐蝕的本質(zhì)是化學(xué)現(xiàn)象，在實際生產(chǎn)過程中介質(zhì)溫度升高的情況下，腐蝕問題會越來越嚴(yán)重。并且，腐蝕速度會受到介質(zhì)流速的影響，在流速加快的情況下，腐蝕問題會越來越嚴(yán)重。在石油化工機械設(shè)備長期運行過程中，旋轉(zhuǎn)零件會產(chǎn)生一定的剪力，設(shè)備出現(xiàn)扭曲，導(dǎo)致電位降低，出現(xiàn)嚴(yán)重的電池腐蝕問題。并且在機械設(shè)備實際運行過程中，技術(shù)人員還需要做好機械設(shè)備維護工作。在石油化工企業(yè)的工作經(jīng)驗角度進行分析，相關(guān)部門未針對石油化工機械設(shè)備采取維護措施的情況下，機械設(shè)備應(yīng)用過程中的腐蝕速度會不斷加快，在機械設(shè)備零部件被腐蝕的情況下，相關(guān)部門需要針對被腐蝕的零部件，采取相應(yīng)的處理措施，避免出現(xiàn)腐蝕問題加劇的情況，且石油化工機械設(shè)備在海洋環(huán)境中應(yīng)用遭受的腐蝕會比一般環(huán)境中的嚴(yán)重。通常情況下，海洋環(huán)境中影響石油化工機械設(shè)備的腐蝕因素主要是海水含鹽量、溶解氧、溫度、酸堿度、流速和海洋生物，這些因素都會加快腐蝕的速度，如海洋微生物在生理作用下出現(xiàn)大量的二氧化碳、硫化氫氣體，導(dǎo)致腐蝕問題不斷加速。

5 石油化工機械設(shè)備腐蝕的優(yōu)化措施

5.1 采用抗腐蝕性能強的材料

在石油化工機械設(shè)備實際應(yīng)用過程中，會出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕問題，嚴(yán)重破壞機械設(shè)備的使用性能，導(dǎo)致機械設(shè)備無法正常運行，為企業(yè)運營帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。為了有效地改善這一問題，石油化工企業(yè)在選擇機械設(shè)備應(yīng)用材料的過程中，需要在不影響機械設(shè)備自身性能的基礎(chǔ)上，增加機械設(shè)備的使用年限，深入分析機械設(shè)備的實際應(yīng)用情況，以此合理地選擇機械設(shè)備。另外，在選擇機械設(shè)備的過程中，相關(guān)人員還需要深入分析經(jīng)濟因素，注重機械設(shè)備日常維護工作，有效地改善機械設(shè)備應(yīng)用過程中的各項腐蝕問題，為機械設(shè)備的有效應(yīng)用提供保障。

5.2 增強石油化工設(shè)備的防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計

通常情況下，金屬腐蝕會從表面進行，結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要目標(biāo)是確保金屬表面處于最佳狀態(tài)，提高機械設(shè)備的使用性能，為改善機械設(shè)備腐蝕問題提供保障。因此，石油化工企業(yè)需要強化防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計力度，具體應(yīng)該做好以下工作：第一，在滿足機械設(shè)備使用性能的基礎(chǔ)上，避免出現(xiàn)產(chǎn)品和環(huán)境不均勻的特點，這樣會形成一定的阻力，緩解接卸設(shè)備腐蝕問題;第二，設(shè)計人員需要合理地選擇防護措施，為機械設(shè)備的試用提供便利，實現(xiàn)預(yù)期的防腐蝕效果。另外，在防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，相關(guān)人員需要遵循以下原則：首先，預(yù)留腐蝕裕量，避免因腐蝕均勻性出現(xiàn)機械設(shè)備失效問題;其次，機械設(shè)備外形結(jié)構(gòu)需要簡單，減少承載應(yīng)力集中問題的出現(xiàn);再次，避免出現(xiàn)腐蝕介質(zhì)支流、沉積物腐蝕問題，結(jié)構(gòu)設(shè)計需要減少連接間隙，避免出現(xiàn)縫隙腐蝕問題;最后，為了改善電偶腐蝕問題，同一復(fù)式結(jié)構(gòu)最好選擇同一材料、點位相近的材料，減少沖刷腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的出現(xiàn)。

5.3 采用涂層保護的技術(shù)

涂層保護技術(shù)指的是常用的化學(xué)設(shè)備防腐蝕技術(shù)，在實際應(yīng)用中發(fā)揮出良好的防腐蝕效果，石油化工企業(yè)需要根據(jù)實際情況，合理地選擇涂層配套體系，才能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的防腐蝕效果。另外，涂層保護技術(shù)的操作過程比較簡單，無須投入大量成本，常用的涂層保護技術(shù)有金屬涂層、塑料涂層、陶瓷涂層[3]。一般情況下，金屬涂層在實際應(yīng)用中會出現(xiàn)氧化還原反應(yīng);陶瓷涂層在金屬、非金屬表面應(yīng)用過程中，需要提高防腐蝕性能、耐磨性能，在實際應(yīng)用中比較便利，現(xiàn)已在石油化工企業(yè)機械設(shè)備防腐蝕中得到了廣泛的應(yīng)用。

6 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代化石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，化工機械設(shè)備屬于重要的基礎(chǔ)設(shè)備，化工設(shè)備運行的穩(wěn)定性和實際效果在很大程度上影響著化工企業(yè)的整體生產(chǎn)效率。現(xiàn)階段，石油化工企業(yè)普遍存在機械設(shè)備腐蝕的問題，為了有效地改善石油化工機械設(shè)備的防腐蝕性能，相關(guān)部門需要合理地設(shè)計機械設(shè)備結(jié)構(gòu)，并做好防護措施，實行物理防腐和化學(xué)防腐相結(jié)合的防腐措施，為石油化工企業(yè)機械設(shè)備運行的安全性和穩(wěn)定性提供保障。

（第一作者系中國石油吉林石化公司動力二廠 工程師）

【參考文獻】

[1]吳亞輝.石油化工機械設(shè)備腐蝕原因及預(yù)防措施[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2018，38（18）：14-15.

[2]李陽.淺談化工機械設(shè)備的防腐設(shè)計及措施[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2019（3）：179-180.

[3]王磊，張曉陽，駱浩.石油化工設(shè)備常見腐蝕原因及防腐措施應(yīng)用[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化，2019（22）：239-240.