楊小寧

摘要：近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速健康發(fā)展，對(duì)目前作為重要石油化工原料的天然原油的市場需求量急劇程度上升。然而，原油加工存在許多嚴(yán)重的腐蝕問題，影響設(shè)備材料的壽命和裝置的長期運(yùn)行，給企業(yè)和國家造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，原油的安全加工和連續(xù)生產(chǎn)是一個(gè)亟待解決的問題。煉油設(shè)備的防腐是確保原油安全連續(xù)加工的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：原油;常壓塔;防腐措施;

引言

石油和天然氣是為人類提供最多能源的重要化工原料，被形象地稱為“工業(yè)食品”。隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速穩(wěn)健增長，我國對(duì)天然原油的需求也在迅速增加。由于國內(nèi)低硫原油冶煉資源嚴(yán)重短缺，煉油和化工業(yè)普遍面臨著國內(nèi)劣質(zhì)低硫原油，進(jìn)口低劣含硫、高質(zhì)低硫產(chǎn)品原油、重質(zhì)劣質(zhì)高硫原油不斷競爭加劇的困境局面。同時(shí)其中石油產(chǎn)品加工業(yè)也一直是支撐我國現(xiàn)代國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱加工企業(yè)，在我們國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展中一直占據(jù)著重要的主導(dǎo)角色。但是在國際原油的生產(chǎn)加工處理過程中，存在著一系列嚴(yán)重的化學(xué)腐蝕污染問題，嚴(yán)重的直接影響著原油生產(chǎn)的產(chǎn)品安全性與生產(chǎn)設(shè)備的正常使用生命周期，從而導(dǎo)致使我們國家在整個(gè)宏觀的社會(huì)經(jīng)濟(jì)上也承受到嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，確保原油的安全處理和連續(xù)生產(chǎn)是煉油廠的基本使命。煉油設(shè)備良好的防腐蝕保護(hù)是確保這一基本運(yùn)行的關(guān)鍵。

一、煉油廠腐蝕問題

煉油廠生產(chǎn)系統(tǒng)的腐蝕是影響設(shè)備安全和使用壽命的主要因素。常壓塔是煉油廠的主要使用設(shè)備。原油在一個(gè)熱交換器和一個(gè)爐子中繼續(xù)加熱，然后將它送入一個(gè)常壓塔，常壓塔主要作為原油產(chǎn)品煉制生產(chǎn)過程中傳遞的重要常壓設(shè)備。常壓塔在運(yùn)行過程中，主要與石油及水蒸氣、酸性氣體等各種其他氣體接觸。石油的主要成分是各種奇怪的物種，但它們不是腐蝕的原因：石油中的微量雜質(zhì)，如礦物鹽、硫化物、水蒸氣和二氧化碳，雖然數(shù)量很少，但對(duì)大氣有害。因此，采取有效措施減緩和防止腐蝕是煉油廠生產(chǎn)作業(yè)的重要組成部分。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，需要綜合考慮各種因素，包括腐蝕研究領(lǐng)域，重點(diǎn)分析現(xiàn)場工作環(huán)境中的腐蝕因素。

隨著近年我國綜合能源工業(yè)的快速推進(jìn)穩(wěn)步發(fā)展，對(duì)天然氣和原油的綜合能源利用需求量大幅度得到加大，原油開發(fā)利用天然資源日益稀缺，原油利用資源結(jié)構(gòu)逐漸顯得復(fù)雜，包括常壓蒸餾在內(nèi)的煉油設(shè)備防腐面臨許多新問題，設(shè)備的腐蝕保護(hù)應(yīng)引起技術(shù)人員的注意。

在石油煉制行業(yè)，原油腐蝕設(shè)備是很常見的。這種化學(xué)物質(zhì)受到腐蝕后有可能甚至?xí)?yán)重間接損壞設(shè)備并且有可能直接導(dǎo)致更嚴(yán)重的安全事故，例如爆炸。因此，研究分析石油設(shè)備生產(chǎn)線及加工作業(yè)設(shè)備的石油腐蝕產(chǎn)生規(guī)律，發(fā)現(xiàn)石油腐蝕產(chǎn)生原因，采取有效的石油防腐防蝕措施，對(duì)于有效延長石油設(shè)備使用壽命、降低生產(chǎn)加工成本、保證長期安全穩(wěn)定運(yùn)行等都具有重要指導(dǎo)意義。

二、煉油廠常壓塔腐蝕與維護(hù)

1.常見的腐蝕類型

（1）鹽腐蝕是從鹽中解離出來的氯離子（主要是氯化鎂和氯化鈣）與金屬反應(yīng)使管道變薄的一種腐蝕。（2）原油中鹽分腐蝕設(shè)備是因?yàn)辂}分水解產(chǎn)生氯離子，表現(xiàn)為電化學(xué)腐蝕。（3）低溫腐蝕。石油和鹽中三十多種惰性鹽類的主要主體化學(xué)成分分別也就是溶于油的活性氯化鈉、氯化鈣和溶于水的活性氯化鎂，遇到石油和鹽與水迅速相互加熱時(shí)，氯化鈣和溶于水的活性氯化鎂就會(huì)引發(fā)水解反應(yīng)合并生成一種類似于二氯化氫氯酸鈉的惰性氣體。（4）高溫硫腐蝕。在高溫區(qū)，重油中的硫、硫化氫和硫醇形成高溫硫腐蝕環(huán)境，腐蝕狀態(tài)隨著溫度的升高迅速增加然后減緩。

2.常見的防腐措施

（1）水洗

原油的穩(wěn)定含水量大大增加了石油能源消耗和石油投資利用成本，二氧化碳、硫化氫等氣體溶于水中后就形成了強(qiáng)酸性原油水溶液，對(duì)煉油設(shè)備、管道和泵體有一定的腐蝕作用。所以用水洗主要是指很多腐蝕性介質(zhì)通常都溶于水，比如氰化氫。因此，水洗也用于去除這些類型的腐蝕產(chǎn)物。也就是說，預(yù)先注入清水來洗去酸和氰化物，可以降低整個(gè)系統(tǒng)的腐蝕程度，達(dá)到防腐的目的。

（2）材料防腐

可以考慮使用更耐酸的2205雙相鋼，它對(duì)鹽酸腐蝕條件的抵抗能力均勻。兩種局部腐蝕性能都非常出色。

（3）涂料防腐

穿孔管段內(nèi)襯涂有鹽酸腐蝕、防腐、抗老化、納米改性防腐涂料、納米復(fù)合砂漿等高附著力涂料。

3.優(yōu)化設(shè)備材料及施工防腐

（1）表面防腐涂層

表面涂層防腐材料是一種鍍層或防腐涂層，與金屬表面基體結(jié)合良好，耐腐蝕性能優(yōu)良，形成致密的絕緣層，防止設(shè)備腐蝕，大大提高常壓裝置的使用壽命。此外，在設(shè)備制備過程中大量使用涂層防腐材料，相比防腐材料的選擇，可以直接降低制備成本。通常情況下，常壓塔頂部的冷交換設(shè)備和空氣冷卻器可以通過有效的涂層保護(hù)，可以將這些部件的設(shè)備壽命提高2-5倍。

（2）生產(chǎn)過程腐蝕監(jiān)控

除了有效的防腐技術(shù)外，正確選擇防腐材料和持續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備的腐蝕狀態(tài)，在原油加工技術(shù)和設(shè)備升級(jí)或準(zhǔn)備的過程中也很重要。

三、防腐研究與應(yīng)用

常壓塔的各種腐蝕部位類型從溫度上看可以區(qū)分為基層低溫氧化腐蝕和基層高溫氧化腐蝕，發(fā)生基層低溫氧化腐蝕的受害部位主要包括有：初餾爐的塔頂和常壓爐的塔頂塔內(nèi)件，塔壁，塔頂部的冷凝器和冷卻系統(tǒng)等;同時(shí)發(fā)生基層高溫氧化腐蝕的部位主要包括有：常壓爐塔底、加熱爐、轉(zhuǎn)子重油機(jī)管線、減塔中下部、重油機(jī)加熱泵和排水管線等腐蝕部位。

結(jié)束語

在石油煉制行業(yè)，原油腐蝕設(shè)備的現(xiàn)象屢見不鮮。這種腐蝕會(huì)損壞設(shè)備并導(dǎo)致更嚴(yán)重的事故，例如爆炸。因此針對(duì)研究分析石油加工生產(chǎn)線及加工機(jī)械設(shè)備的石油腐蝕現(xiàn)象規(guī)律，探明石油腐蝕現(xiàn)象發(fā)生的根本原因，進(jìn)而決定采取有效的石油防腐防蝕措施，對(duì)于有效延長加工設(shè)備生產(chǎn)使用壽命，降低生產(chǎn)加工成本，確保加工裝置長生命周期安全正常運(yùn)行，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

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