賈松波

（中海油石化工程有限公司，山東 青島 266101）

0 引言

目前，我國(guó)進(jìn)口原油主要是含硫高、含鹽高的低品質(zhì)原油，存在嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題，對(duì)煉油裝置的安全運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重考驗(yàn)，因此有必要采取一些列防腐措施，以保證煉油裝置的安全運(yùn)行，減少安全事故的發(fā)生，延長(zhǎng)煉油裝置使用壽命。

1 煉油裝置運(yùn)行中存在的問(wèn)題

1.1 原材料問(wèn)題

我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，但原油資源緊缺，自產(chǎn)原油難以滿(mǎn)足增產(chǎn)的需要，需要大量進(jìn)口原油。進(jìn)口原油品質(zhì)得不到保障，同時(shí)考慮成本因素，多數(shù)進(jìn)口原油是含硫高、含鹽高的低品質(zhì)原油，且原材料管理不夠規(guī)范，制約了煉油裝置的長(zhǎng)期安全運(yùn)行。

1.2 腐蝕問(wèn)題

由于原油中含有鹽酸、硫化物、環(huán)烷酸、酸性水等腐蝕介質(zhì)時(shí)，煉油裝置與低品質(zhì)原油長(zhǎng)期直接接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，管道表面被均勻腐蝕，進(jìn)而造成管道的厚度減薄[1-3]。腐蝕不僅存在與腐蝕介質(zhì)直接接觸的管道內(nèi)部，也存在管道外部，如圖1所示。

在含有氯離子的原油中，煉油裝置的低溫部位，硫化氫量不多，則形成的硫化氫保護(hù)膜不是很致密，其中的氯離子被吸附在管道金屬表面的某些點(diǎn)上，進(jìn)而破壞金屬鈍化膜[2]，由于在煉油裝置的低溫部位，硫化氫量不多，形成的硫化氫保護(hù)膜不是很致密，鈍化膜破壞后沒(méi)有自修復(fù)能力，然后就以這個(gè)點(diǎn)為中心開(kāi)始腐蝕金屬管道，形成點(diǎn)腐蝕 ，若任其發(fā)展，就會(huì)形成嚴(yán)重的穿孔，破壞煉油裝置，如圖2所示。

還有一種應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂在煉油裝置中也比較常見(jiàn)。由于在煉油裝置管道焊接、外加拉力或冷加工過(guò)程中產(chǎn)生應(yīng)力，這種外加拉力與腐蝕介質(zhì)同時(shí)作用于煉油裝置中，就極易造成腐蝕開(kāi)裂。

2 煉油裝置安全運(yùn)行對(duì)策

2.1 規(guī)范原材料管理及預(yù)處理

嚴(yán)控來(lái)料管控，對(duì)來(lái)料實(shí)行來(lái)料必檢作業(yè)，制定嚴(yán)格的來(lái)料檢驗(yàn)工藝和檢測(cè)操作指導(dǎo)書(shū)，如圖3所示，對(duì)原油品質(zhì)進(jìn)行等級(jí)劃分，按照不同等級(jí)， 制定不同的加工方案，加強(qiáng)對(duì)低品質(zhì)原油的監(jiān)控，嚴(yán)格監(jiān)控其輸送和摻煉量，嚴(yán)控腐蝕介質(zhì)，從源頭上控制原料對(duì)煉油裝置產(chǎn)生的腐蝕。在操作過(guò)程中，要強(qiáng)化防腐管理，確保脫硫、脫鹽后，油品中含鹽、含硫、含水量在可控范圍內(nèi)。

2.2 建立在線(xiàn)腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)

以腐蝕探針監(jiān)控技術(shù)[4,5]、電化學(xué)噪聲腐蝕監(jiān)控技術(shù)[6]及氫通量腐蝕監(jiān)控技術(shù)[7]為基礎(chǔ)，結(jié)合觀察法、掛片法等離線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法，采用遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸，建立一套完成的在線(xiàn)腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)，如圖4所示，用于全面監(jiān)控?zé)捰脱b置的腐蝕情況，基本實(shí)現(xiàn)對(duì)煉油裝置腐蝕情況的連續(xù)監(jiān)測(cè)，腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)接入到云平臺(tái)，為煉油工藝監(jiān)控系統(tǒng)提供安全指導(dǎo)，以便及時(shí)給出應(yīng)對(duì)措施，可有效預(yù)防腐蝕的發(fā)生，減少安全事故。

對(duì)于煉油裝置中的均勻腐蝕情況可以通過(guò)電阻探針監(jiān)控法和電感探針監(jiān)控法來(lái)進(jìn)行監(jiān)控，點(diǎn)腐蝕情況可以通過(guò)線(xiàn)性極化探針監(jiān)測(cè)法和電化學(xué)噪聲監(jiān)控技術(shù)來(lái)進(jìn)行監(jiān)控，應(yīng)力腐蝕情況可以通過(guò)氫通量測(cè)量技術(shù)和線(xiàn)性極化探針監(jiān)控法來(lái)進(jìn)行監(jiān)控。

2.3 緩蝕劑的使用

緩蝕劑作為一種添加劑，一般只需要少量就可很大程度的降低腐蝕速度。目前緩蝕劑主要有無(wú)機(jī)緩蝕劑、有機(jī)緩蝕劑及環(huán)保緩蝕劑[8-10]。

無(wú)機(jī)緩蝕劑主要有亞硝酸鹽類(lèi)、硅酸鹽類(lèi)、硼酸鹽類(lèi)、鉻酸鹽類(lèi)、磷酸鹽類(lèi)等，這類(lèi)緩蝕劑能夠在金屬表面形成一層保護(hù)膜，通過(guò)鈍化金屬表面來(lái)保護(hù)其不受腐蝕[8,9]。對(duì)于焊接部位、鑄鐵等特殊部位的腐蝕可以采用硅酸鹽類(lèi)緩蝕劑；有機(jī)緩蝕劑主要有咪唑啉類(lèi)、含氮雜環(huán)芳香類(lèi)及胺類(lèi)、表面活性劑類(lèi)、有機(jī)磷酸類(lèi)、聚丙烯酸類(lèi)、炔醇類(lèi)等，有機(jī)類(lèi)緩蝕劑在金屬表面形成的保護(hù)膜可以是單層，也可以是多層，和低分子量的緩蝕劑相比，具有持久、高效、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，如含磷有機(jī)緩蝕劑和含氮、硫等有機(jī)緩蝕劑可以用來(lái)抑制環(huán)烷酸腐蝕[8,9]。目前環(huán)保型緩蝕劑[10]得到快速發(fā)展，具有低毒、低殘留優(yōu)勢(shì)，主要是充植物中提取一些有效成分，與其他緩蝕劑進(jìn)行配合使用，可以起到協(xié)同作用，有效降低了化學(xué)類(lèi)緩蝕劑的用量，可以減少對(duì)環(huán)境的污染。

2.4 煉油裝置設(shè)備防腐設(shè)計(jì)

通過(guò)材質(zhì)升級(jí)及表面處理工藝[11]，提高煉油裝置的防腐能力。對(duì)煉油裝置設(shè)備材質(zhì)進(jìn)行升級(jí)，選取耐腐蝕材質(zhì)[12]，可有效應(yīng)對(duì)腐蝕，如對(duì)于高溫硫腐蝕，可以采用抗硫化氫腐蝕的鋼材質(zhì)。對(duì)煉油裝置表面進(jìn)行預(yù)處理，也可以提升其防腐能力，如換熱器可以通過(guò)滲鋁技術(shù)，在其表面形成致密的氧化鋁二氧化鐵化合物，防止其他物質(zhì)擴(kuò)散到金屬內(nèi)部，阻止金屬與腐蝕物質(zhì)接觸；在低溫硫腐蝕嚴(yán)重的管道上，可以通過(guò)噴涂有機(jī)硅耐蝕涂料、表面噴鋁等技術(shù)，減輕其腐蝕。

煉油裝置安裝后，應(yīng)進(jìn)行焊接后熱處理，以消除應(yīng)力，減少應(yīng)力腐蝕的發(fā)生，且在焊接過(guò)程中，必須嚴(yán)格執(zhí)行焊接要求，選取合適的焊接方式和焊接劑。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于煉油裝置的腐蝕，主要以預(yù)防為主，從原材料、監(jiān)控、緩蝕劑及設(shè)備防腐設(shè)計(jì)幾方面進(jìn)行防腐管理。嚴(yán)控原材料管理規(guī)范，來(lái)料必檢，分貯分揀，對(duì)低品質(zhì)原油進(jìn)行預(yù)處理；腐蝕探針監(jiān)控技術(shù)、電化學(xué)噪聲腐蝕監(jiān)控技術(shù)及氫通量腐蝕監(jiān)控技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸，建立一套完成的在線(xiàn)腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)，用于監(jiān)控?zé)捰脱b置的的腐蝕狀況；使用緩蝕劑，降低腐蝕速度；對(duì)煉油裝置通過(guò)材質(zhì)升級(jí)及表面處理工藝，提高煉油裝置的防腐能力。