劉超
(中石油大慶煉化公司,黑龍江 大慶 161000)
石油化工機(jī)械設(shè)備受安裝及運(yùn)營環(huán)境的影響較大,腐蝕問題發(fā)生幾率更高。為確保機(jī)械設(shè)備始終保持在安全可靠的運(yùn)行狀態(tài),需相關(guān)工作人員注重關(guān)注設(shè)備防腐蝕工作,合理安排設(shè)備防腐蝕涂裝流程,選擇適宜的防腐蝕涂裝材料。
不同機(jī)械設(shè)備材料不同,防腐蝕能力存在較大差異。材料較為緊密的機(jī)械設(shè)備耐腐蝕性更強(qiáng)。例如,以鋼制為主的機(jī)械設(shè)備就會(huì)比以鐵制材料為主的機(jī)械設(shè)備更不容易腐蝕。不僅如此,同一機(jī)械設(shè)備不同位置的腐蝕程度也存在一定差距。如設(shè)備凸起位置處及設(shè)備銜接處更容易出現(xiàn)腐蝕問題,腐蝕發(fā)展速度也越快。結(jié)構(gòu)復(fù)雜設(shè)備空隙較多,此些空隙容易堆積灰塵,并引發(fā)不同程度的腐蝕現(xiàn)象。
石油化工機(jī)械設(shè)備腐蝕問題也與其使用環(huán)境含有一定的腐蝕介質(zhì)存在密切關(guān)系。由于部分機(jī)械設(shè)備長時(shí)間處于室外運(yùn)行,會(huì)受到室外環(huán)境中水分、紫外線侵蝕影響,導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備外部結(jié)構(gòu)性質(zhì)發(fā)生改變,嚴(yán)重影響到設(shè)備運(yùn)行期間的安全性。
石油化工設(shè)備防腐工作意義重大。隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷加快,各行業(yè)對(duì)石油化工領(lǐng)域的生產(chǎn)需求日漸提升,石油化工設(shè)備種類增多,設(shè)備養(yǎng)護(hù)及防腐工作的難度進(jìn)一步加大。只有切實(shí)保障設(shè)備防護(hù)及養(yǎng)護(hù)工作開展質(zhì)量,才可以滿足石油化工企業(yè)生產(chǎn)需求,延長設(shè)備運(yùn)行壽命,促進(jìn)企業(yè)最大化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)階段設(shè)備防腐工作已然成為石油化工行業(yè)研究重點(diǎn),設(shè)備防腐蝕技術(shù)體系更為成熟,仍需要進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)及優(yōu)化。
(1)環(huán)境因素。環(huán)境對(duì)石油化工設(shè)備腐蝕的影響最為直接。環(huán)境因素主要包括介質(zhì)組分、濃度、溫度、壓力值、導(dǎo)電性能等。如沒有加強(qiáng)生產(chǎn)環(huán)境控制力度,設(shè)備腐蝕問題將難以得到根本上控制。(2)材質(zhì)因素。腐蝕過程主要就是環(huán)境介質(zhì)與石油化工設(shè)備表面、金屬材料表面接觸,發(fā)生的化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)。金屬材料作為腐蝕問題發(fā)生的重要對(duì)象,其自身的冶煉質(zhì)量、加工質(zhì)量、熱處理情況,表面等因素也可直接影響到腐蝕程度。具體而言,材料冶煉質(zhì)量體現(xiàn)在材料化學(xué)成分、非金屬夾雜、澆筑縮孔、偏析與夾渣等問題,此些問題會(huì)導(dǎo)致金屬材料性質(zhì)下降,更易受到環(huán)境等因素侵?jǐn)_;金屬材料加工質(zhì)量就是在金屬軋制、鍛造、擠壓期間產(chǎn)生沿晶樣氧化,使材料出現(xiàn)折疊、分層、帶狀組織不均勻的情況。如金屬材料加工過程中的冷卻速度過快,材料表面也會(huì)產(chǎn)生裂縫或各類缺陷問題,致使腐蝕問題發(fā)生幾率進(jìn)一步增長。熱處理不當(dāng)就是在金屬材料加熱過程中出現(xiàn)過熱或過燒情況,引發(fā)晶粒粗大、脫碳、微觀組織不合適等缺陷。(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工因素。設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要盡量避免出現(xiàn)應(yīng)力集中、液體遺留等情況,選擇的材料應(yīng)當(dāng)更加適應(yīng)加工環(huán)境。在石油化工設(shè)備冷加工環(huán)節(jié)會(huì)對(duì)設(shè)備表面造成巨大影響。如酸洗電鍍會(huì)使設(shè)備硬度下降。焊接過程中會(huì)使設(shè)備表面出現(xiàn)裂縫、咬邊等問題。(4)操作因素。在石油化工設(shè)備操作環(huán)節(jié),因物料變化、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)沒有得到及時(shí)調(diào)控,使設(shè)備處于超溫或超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),也會(huì)出現(xiàn)局部腐蝕破壞問題。因設(shè)備保養(yǎng)不當(dāng)、維修不及時(shí),腐蝕問題會(huì)進(jìn)一步嚴(yán)重,進(jìn)而影響到設(shè)備綜合運(yùn)行效率。由此可見,導(dǎo)致石油化工設(shè)備腐蝕問題的原因較多,為從根本上提升設(shè)備防腐工作開展水平,還需要更為全面的考慮設(shè)備腐蝕誘因,并針對(duì)此些原因制定專項(xiàng)可行防腐方案。
石油化工設(shè)備腐蝕問題可包括兩種類型。第1種為化學(xué)腐蝕,主要就是設(shè)備表面及周邊物質(zhì)出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而產(chǎn)生出新氧化物質(zhì),使設(shè)備表面性質(zhì)發(fā)生變化,出現(xiàn)被腐蝕現(xiàn)象;第2種為電化學(xué)腐蝕,主要就是設(shè)備表面與電解質(zhì)溶液接觸生成電極反應(yīng),出現(xiàn)被腐蝕情況。此種腐蝕現(xiàn)象都發(fā)生在環(huán)境潮濕的狀態(tài)?;谑突どa(chǎn)環(huán)境的特殊性,設(shè)備腐蝕也可分為高溫氧化腐蝕、剝離腐蝕、點(diǎn)狀腐蝕、焊接應(yīng)力腐蝕、疲勞腐蝕、工業(yè)大氣腐蝕等多種類型。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是石油化工設(shè)備防腐工作的重要基礎(chǔ),通過不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,能夠最大限度提升設(shè)備防腐蝕效果。要求在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間應(yīng)進(jìn)行引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),保障設(shè)備使用性能,著重考慮石油化工設(shè)備運(yùn)行過程中的技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)適用性。要求設(shè)備在包裝運(yùn)輸及生產(chǎn)期間,也需要著重考慮腐蝕問題,選擇適宜的設(shè)備材料。當(dāng)前設(shè)備材料主要分為金屬與被金屬兩種。其中,碳鋼是重要的金屬材料之一,但其實(shí)際防腐性能不佳,需要在表面涂抹一層保護(hù)層。在滿足設(shè)備運(yùn)行要求的情況下使用合金材料,如玻璃鋼合金鋼等。因此此些材料性質(zhì)優(yōu)越、而不是效果良好,可以切實(shí)提升設(shè)備防腐水平。
一脫四注防腐技術(shù)是石油化工設(shè)備常見防護(hù)措施。具體就是通過脫鹽、注堿、注氨、注水以及注緩蝕劑等方式,控制減壓蒸餾設(shè)備或低溫清油系統(tǒng)腐蝕問題出現(xiàn)。因石油化工設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行期間不可避免地會(huì)接觸到氯化物質(zhì),設(shè)備常壓塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)故障問題發(fā)生幾率更高,因此在具體生產(chǎn)期間,可以對(duì)石油化工生產(chǎn)原材料進(jìn)行事先脫鹽處理,使設(shè)備腐蝕程度能夠得到根本上控制,以切實(shí)延長設(shè)備運(yùn)行全壽命周期。
為最大限度規(guī)避各類不利因素對(duì)石油化工設(shè)備造成的腐蝕影響,降低石油化工設(shè)備腐蝕問題發(fā)生幾率,需要在設(shè)備表面涂抹防腐蝕介質(zhì),將設(shè)備與不利影響因素隔離?,F(xiàn)有隔離介質(zhì)措施主要就是在設(shè)備表面涂抹環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等油漆涂料。隔離措施的確定也需要綜合石油化工設(shè)備運(yùn)行性能與實(shí)際老化情況。同時(shí),在石油化工設(shè)備腐蝕介質(zhì)隔離過程中,也可以在設(shè)備表面覆蓋一層金屬層,降低設(shè)備化學(xué)腐蝕問題發(fā)生概率。在受設(shè)備材料要求限制的情況下,也需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行陽極處理,降低腐蝕電流,從而有效控制腐蝕程度。
著重關(guān)注石油化工設(shè)備表面防腐蝕工作,在增強(qiáng)表面防腐能力的同時(shí),保障設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)安全。通常情況下,設(shè)備使用前會(huì)在其表面噴涂防腐涂料,如砂質(zhì)及防腐劑等,避免石油化工設(shè)備表面與外界腐蝕物質(zhì)直接接觸。在表面腐蝕工作開展時(shí),需要首先對(duì)設(shè)備表面進(jìn)行粗糙度處理,并借助拋丸等設(shè)備清理表面坑洼與銹蝕雜質(zhì)。在設(shè)備表面處理完畢后,還需要進(jìn)行全面檢查,使設(shè)備表面各指標(biāo)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在調(diào)試防腐設(shè)計(jì)時(shí),需要嚴(yán)格依照配比配置防腐介質(zhì)。要求配比設(shè)計(jì)工作應(yīng)當(dāng)專業(yè)有序開展,在溶液檢查稀釋濃度達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后才可以使用。對(duì)石油化工設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行實(shí)地考察,判斷設(shè)備運(yùn)行環(huán)境以及引發(fā)設(shè)備腐蝕問題的各類環(huán)境因素,針對(duì)石油化工結(jié)構(gòu)及不同石油化工設(shè)備材料噴涂適宜的抗腐蝕材料。
設(shè)備運(yùn)行過程中的溶液介質(zhì)濃度也是導(dǎo)致腐蝕問題的重要原因。為做好石油化工設(shè)備腐蝕工作,還需要著重控制溶液介質(zhì)濃度值。介質(zhì)濃度控制需要嚴(yán)格遵照石油化工生產(chǎn)要求以及設(shè)備運(yùn)行管控參數(shù)確定,通過嚴(yán)格控制溶液介質(zhì)濃度值,最大限度消除介質(zhì)與石油化工設(shè)備表面出現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象,從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備防腐蝕目標(biāo)。如介質(zhì)濃度超出設(shè)備表面金屬材料限度,則腐蝕問題會(huì)使設(shè)備使用壽命縮短,企業(yè)運(yùn)維成本增長。以石油化工生產(chǎn)中的氫氧化鈉介質(zhì)為例?;瘜W(xué)物質(zhì)中的氫氧化鈉成分會(huì)使設(shè)備出現(xiàn)不同程度的腐蝕,如氫氧化鈉濃度較高,設(shè)備焊接接頭處將更易出現(xiàn)腐蝕情況。因此在防腐工作開展過程中,相關(guān)工作人員也需要定期對(duì)各介質(zhì)濃度進(jìn)行細(xì)致檢測,使介質(zhì)濃度以及介質(zhì)溫度處于合理范圍之內(nèi)。
通過分析當(dāng)前石油化工設(shè)備操作工藝,發(fā)現(xiàn)在設(shè)備運(yùn)行期間并沒有對(duì)表面存留的雜物以及殘留溶液進(jìn)行及時(shí)處理,導(dǎo)致腐蝕問題更為嚴(yán)重。因此在設(shè)備防腐工作開展時(shí),需要對(duì)加強(qiáng)操作流程管控力度。著重關(guān)注設(shè)備縫隙防腐蝕處理工作,如部分金屬制設(shè)備表面的焊接縫隙等。在操作石油化工設(shè)備過程中需要使設(shè)備表面始終保持干燥及溫度適宜的狀態(tài),消除引發(fā)能夠引發(fā)腐蝕問題的因素。特定生產(chǎn)時(shí),還需要使用高濃度硫酸對(duì)設(shè)備進(jìn)行干燥處理,降低設(shè)備腐蝕問題發(fā)生概率。
設(shè)備安裝質(zhì)量也會(huì)直接影響到設(shè)備運(yùn)行性能以及后期防腐效果,因此應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵照規(guī)定要求安裝石油化工設(shè)備,避免設(shè)備在使用期間的內(nèi)部物質(zhì)流速及流動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。在滿足實(shí)際生產(chǎn)要求的前提下,使用一些不易出現(xiàn)腐蝕問題的非金屬材料,增強(qiáng)設(shè)備整體防腐效果。
就目前來看,石油化工生產(chǎn)期間的設(shè)備種類增多,設(shè)備運(yùn)行環(huán)境更為復(fù)雜。為切實(shí)延長設(shè)備使用壽命,需要做好設(shè)備防腐蝕工作。但受各類因素影響,現(xiàn)階段石油化工機(jī)械設(shè)備防腐效果與預(yù)期目標(biāo)存在一定差距,導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備故障問題發(fā)生,概率難以從根本上得到管控。
一方面,工作人員對(duì)石油化工機(jī)械設(shè)備防腐環(huán)節(jié)沒有給予高度重視。防腐工作機(jī)制的制定較為片面,存在于防腐環(huán)節(jié)中的不足之處沒有得到及時(shí)解決。
另一方面,在機(jī)械設(shè)備防腐計(jì)劃期間的重點(diǎn)偏差較大,多數(shù)采用強(qiáng)制保養(yǎng)、計(jì)劃維修等方式。防腐工作多數(shù)在機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障或防腐蝕涂層已經(jīng)破損的情況下實(shí)施,導(dǎo)致企業(yè)維護(hù)成本進(jìn)一步增大。
同時(shí),部分石油化工企業(yè)為盡早實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益最大化目標(biāo),在日常管理中出現(xiàn)拼裝備、抓產(chǎn)量等情況。沒有針對(duì)機(jī)械設(shè)備防腐工作投入充足的人力及物力,部分機(jī)械設(shè)備的防腐效果不佳或防腐涂層破損嚴(yán)重,嚴(yán)重影響了實(shí)際運(yùn)行期間的安全性。
為延長石油化工機(jī)械設(shè)備使用壽命,為石油化工機(jī)械設(shè)備提供一個(gè)安全可靠的運(yùn)行環(huán)境,當(dāng)著重關(guān)注設(shè)備防腐等環(huán)節(jié)技術(shù)檔案的建立工作,確保維護(hù)人員能夠通過檔案內(nèi)容及時(shí)了解設(shè)備防腐需求以及實(shí)際運(yùn)營情況,使制定出的防腐蝕方案更加專項(xiàng)合理。從根本上提升石油化工機(jī)械設(shè)備防腐工作的主動(dòng)性,要求在防腐工作開展期間做好技術(shù)交接記錄、保養(yǎng)記錄等工作,結(jié)合記錄結(jié)果對(duì)防腐流程進(jìn)行切實(shí)優(yōu)化,使腐蝕問題發(fā)生幾率能夠被控制在最低范圍之內(nèi)。結(jié)合設(shè)備防腐工作,制定出專項(xiàng)可行的獎(jiǎng)懲機(jī)制。將防腐技術(shù)管控要點(diǎn)、防腐維護(hù)保養(yǎng)工作、設(shè)備整體安全水平作為獎(jiǎng)懲評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),使各部門及參與人員均能夠積極參與到石油化工機(jī)械設(shè)備防腐工作實(shí)施期間。
在機(jī)械設(shè)備實(shí)際運(yùn)行期間,防腐涂層經(jīng)常會(huì)因各類不良因素出現(xiàn)破損問題。為保障石油化工機(jī)械設(shè)備安全高效運(yùn)行,還需要加強(qiáng)石油化工機(jī)械設(shè)備防腐結(jié)構(gòu)維護(hù)力度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決存在于防腐蝕涂層中的破損問題。增強(qiáng)技術(shù)人員防腐工作意識(shí),做好人員專業(yè)技能培養(yǎng)工作,通過專業(yè)技術(shù)考核后才可上崗。加強(qiáng)防腐蝕工作各環(huán)節(jié)監(jiān)管力度,從根源處規(guī)避不規(guī)范操作問題出現(xiàn)。
總而言之,相較于其他行業(yè)而言,石油化工設(shè)備腐蝕問題發(fā)生幾率更高、腐蝕現(xiàn)象對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量及效率的影響巨大。為切實(shí)增強(qiáng)設(shè)備防腐蝕效果,還需要結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)特征及要求選擇具備較高綜合效益的防腐蝕技術(shù)手段。引進(jìn)更為先進(jìn)的防腐蝕技術(shù)體系,完善設(shè)備生產(chǎn)工藝,使設(shè)備始終處于安全可靠的運(yùn)行狀態(tài)。