楊青原,岳鵬飛
(河南工業(yè)職業(yè)技術學院,河南南陽 473000)
在石化產品需求量不斷增加的社會環(huán)境中,需要石化生產企業(yè)不間斷地開展作業(yè),而這些實際存在的問題直接增加了石化機械設備的運行頻率,出現運行故障。而在石化機械設備的運行故障中,腐蝕的影響不能忽視。一旦機械設備發(fā)生腐蝕的現象,不僅直接增加設備的維護成本,降低生產效率,還影響著設備的外觀,引發(fā)更多的安全問題。因此,在石化企業(yè)的生產過程中,需要根據實際存在的設備腐蝕現象,采取有效的防腐措施,保障機械設備的安全使用。
在石化企業(yè)的生產過程中,機械設備的應用數量非常多,應用的重要性也非常強。設備一旦發(fā)生腐蝕現象,將直接影響設備的運行性能,影響設備的應用效率。另外,由于設備發(fā)生的腐蝕現象,還將進一步增加設備的維護保養(yǎng)成本,增加石化企業(yè)的經營成本。因此,需要對石化企業(yè)機械設備產生的腐蝕現象進行及時處理,確保設備的高效運轉,安全使用。根據石化機械設備發(fā)生腐蝕的現象,從以下兩個角度對機械設備的腐蝕進行分類。
在石油化工企業(yè)的生產過程中,機械設備接觸的介質存在一定的差異性,造成的腐蝕現象也存在不同表現。比如在部分石油化工企業(yè)的生產中,機械設備的應用中,與腐蝕性的氣體產生接觸,這些氣體的腐蝕作用直接應用在機械設備中,對設備產生一定的腐蝕影響。還比如在大部分石油化工企業(yè)的生產中,機械設備的應用都裸露在外,長時間的運行過程中,受到自然環(huán)境的溫度影響、濕度影響,氧化反應影響等,都將造成機械設備發(fā)生自然的腐蝕現象,影響設備的使用性能。另外,在石化機械設備的應用過程中,電解質、非電解質的作用,也是造成腐蝕發(fā)生的因素,需要在具體的應用中,根據腐蝕的原因、種類進行有效的預防和處理。
石油化工企業(yè)中機械設備的應用,發(fā)生腐蝕的狀態(tài)是不同的,為此可以將其進行腐蝕分類。比如在部分石化設備的腐蝕現象發(fā)生之后,腐蝕的位置一般不擴散,只是在和發(fā)生接觸的其他設備之間存在腐蝕現象,腐蝕的面積受到接觸時間、接觸程度的影響,對設備的性能造成的影響有限。另外一種腐蝕的范圍會不斷地擴散,甚至擴散到整體設備,腐蝕的面積、腐蝕的程度比較嚴重,這種情況下不及時處理,將直接威脅設備的使用,造成嚴重的損失。
不同的石化機械設備腐蝕現象,造成的原因是不一樣的。對腐蝕問題進行歸納總結,發(fā)現造成腐蝕的原因主要表現為以下兩點。
石化機械設備的生產過程中,使用的金屬性原料有不同的性質特點,因此在后期的應用中,發(fā)生腐蝕的程度也各不一樣。另外,在不同的金屬性質互相影響中,會出現腐蝕干擾的現象,形成電化學腐蝕問題。從物理學的角度,對發(fā)生機械設備腐蝕的現象進行分析,主要的影響因素表現為兩個方面,即晶粒的粒徑、表面的粗糙程度。在綜合對比腐蝕現象的分析中,以及腐蝕的試驗中總結得出,這兩種腐蝕因素造成的腐蝕影響是完全不同的。比如在機械設備的金屬晶粒粒徑較大的情況下,其抗腐蝕的性能更為突出;反之,金屬晶粒粒徑較小,其抗腐蝕的能力較弱。還比如,機械設備的表面粗糙程度越高,更容易受到酸度、濕度的影響,發(fā)生腐蝕現象。但是,在對機械設備的表面進行化學藥劑的涂抹之后,會形成一層氧化的保護薄膜,對機械金屬的表面進行有效的防腐性能提升。但是在進行化學藥劑的涂抹過程中,在接縫的位置,很容易形成原電池的現象,因此在這個部位中,發(fā)生的腐蝕問題更為嚴重。
石化機械設備外部發(fā)生腐蝕的原因,主要有兩個,即化學因素、物理因素。其中化學因素的影響,主要是在機械設備在生產加工的過程中,由于工藝的應用存在一定的不完善,或者是生產的細節(jié)沒有有效的防控,造成機械設備中的金屬使用存在雜質的現象。其中雜質的含量與發(fā)生腐蝕的現象存在正比的關系。雜質越少,發(fā)生腐蝕的現象越小。但是在實際的機械設備應用中,設備中存在雜質的現象非常普遍,造成設備很容易發(fā)生腐蝕問題,其自身的抗腐蝕能力很弱,受到周圍環(huán)境的影響作用較大。比如在溫度較高的石化生產過程中,金屬雜質會與金屬發(fā)生化學反應,溫度越高,反應越激烈,造成的腐蝕問題也更加嚴重。物理因素的影響,也是造成設備發(fā)生腐蝕的主要原因。機械設備的應用中,需要與流動性的液體接觸,而這些液體的性質、流動的速度、接觸的面積都是影響設備發(fā)生腐蝕的主要原因。比如在機械設備中的液體流動速度很快,在設備表面防護的作用中,保護膜很容易被沖刷,造成在后續(xù)的設備運行中,發(fā)生腐蝕的問題。另外,在外界應力的作用中,保護膜的作用不斷下降,進而也會造成機械設備的腐蝕問題發(fā)生。
針對金屬材料中存在的雜質造成的腐蝕問題,可以從加強機械設備的原材料選擇工作中進行有效的應對。在當前的石化機械設備中,使用的原材料主要是碳素材料,這些材料在應用的過程中,存在著價格低、美觀的效果,但是在實際應用的過程中,容易受到外界的干擾,發(fā)生銹蝕的現象。因此,在石化機械設備原材料的選擇中,可以采用新型的原材料,減少雜質的問題,應對腐蝕的發(fā)生。另外,在進行原材料的選擇過程中,還需要對設備后期的具體使用環(huán)境進行關注,對溫度、濕度等因素的作用進行分析,嚴格按照國家的相關材料使用標準,保證機械設備的安全生產。同時還要對機械設備的具體規(guī)格、型號進行嚴格的檢查。確保機械設備的選擇與實際生產的要求相一致。最后,要對機械設備的原材料采購工作建立長期的供應商制度,保證采購的成本,并且對整個設備的生產過程嚴格操作流程,不斷提高機械設備的防腐性能。
機械設備在運行的過程中發(fā)生腐蝕的問題,與設備和腐蝕性物質的接觸也有直接的關系,因此在進行化工機械設備的設計過程中,對其表面的防腐性進行有效的處理,還要對其內部的結構進行再次的設計處理,從而提升設備的防腐效果。在進行設備重新設計的過程中,首先,要根據設備的材料應用,對容易發(fā)生腐蝕的部位進行重點的關注,使用質地均勻、不含雜質的金屬材料進行應用,提高防腐蝕的能力。其次,還要在設計的過程中,根據設備的具體應用,制定可行的防腐方案,保證防腐措施的有效落實。除此之外,在進行重新設計的過程中,還要對設備與液體接觸面的表面光滑性進行設計,減少腐蝕點;盡可能使用簡單的設計原則,減少溝槽、縫隙的設計,減少腐蝕物質的殘留現象,同時避免金屬表面和液體流動之間由于快速的運動造成的沖刷影響,提高設備的防腐性能以及抗腐蝕效果。
在防腐技術的應用中,主要采用的措施是“一脫四注”?!懊摗敝饕侵笇⒃兄泻械柠}進行有效的處理,減少鹽在高溫的環(huán)境中發(fā)生化學反應,生產氯化氫氣體,與機械設備進行接觸的過程中,造成機械設備發(fā)生腐蝕的現象發(fā)生,從而保護機械設備的應用?!八淖ⅰ敝饕峭ㄟ^在機械設備的運行過程中,通過添加堿性物質、氨化物質、緩蝕劑的方法,減少腐蝕發(fā)生,從而獲得良好保護機械設備的效果。另外,在防腐技術的應用過程中,還需要結合不同機械設備容易發(fā)生腐蝕的具體現象,采取有效的防腐措施。比如在使用機械設備的過程中,對于設備碰撞中產生的損傷現象,要注意對設備的應用小心謹慎,減少發(fā)生碰撞的現象,確保機械設備表面的防護層完整應用,提高設備的防腐效果。同時,還要根據設備的具體運行周期,運行環(huán)境,進行及時的檢修,減少設備故障,提高設備運行安全。
3.4.1 涂抹防腐材料之前的準備工作
在機械設備的應用過程中,涂抹防腐材料之前,需要對機械設備的腐蝕現象進行全面的分析。針對設備中存在油液、雜質較多的現象,要及時清理。重點做好設備接縫位置、凹槽位置的清理工作。一般情況,開展的機械設備油污、雜質清理工作,有兩種方法。第一種,是對機械化工設備的選擇使用,嚴格質量檢查,盡可能選擇使用接縫較少、凹槽較少設計的設備,減少后期的工作量。第二種,是在實際生產的過程中,設置專門的工作人員,對機械設備中存在的凹槽、接縫等位置進行定期維護清理,將其中存在的油污、雜質及時清除,減少聚集現象。在做好全面的檢查工作之后,可以對機械設備進行防腐材料的涂抹。
3.4.2 涂抹防腐材料的實際操作
首先,在對石化機械設備與腐蝕物質接觸的表面,進行防腐材料的涂抹操作中,要結合不同防腐材料自身的使用性能,將機械設備與腐蝕物質之間的接觸面進行隔絕處理,減少設備受到的腐蝕影響,保護設備的金屬性能,延長設備的使用周期。在進行防腐材料涂抹的過程中,還要注意針對特別容易發(fā)生腐蝕的地方,反復多次的涂抹,保證防腐效果。其次,還要對機械設備的運行中,表面的干燥性進行保障。可以使用硫酸作為干燥劑,對機械設備的表面進行有效的防護,減少設備發(fā)生腐蝕的現象,但是要注意對硫酸干燥劑的使用數量進行有效控制,并確保人員安全。
石化機械設備在運行的過程中,受到內部和外部因素的影響,發(fā)生腐蝕現象,影響著設備的正常運轉,限制了化工生產的效率。在進行防腐措施的應用中,可以從原材料的選擇、設備的設計、防腐技術應用、防腐材料應用等四個方面,有效應對腐蝕問題的影響,全面保障機械設備的安全運行,進而保障生產效率,促進石化企業(yè)的健康發(fā)展。