馬宏生，金譽(yù)

(南通天宏化工科技有限公司，江蘇 南通 226500)

0 引言

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，石油化工行業(yè)也迎來了新的發(fā)展契機(jī)，在有效保證產(chǎn)品質(zhì)量和工作效率的同時(shí)，由于各種新設(shè)備的不斷應(yīng)用，生產(chǎn)技術(shù)水平也有了明顯的提升，對(duì)于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了極大的促進(jìn)作用。但是在設(shè)備應(yīng)用的同時(shí)也逐步發(fā)現(xiàn)了一些新的問題。在石油化工設(shè)備生產(chǎn)過程中，設(shè)備腐蝕問題嚴(yán)重影響了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，無(wú)形中增加了企業(yè)的運(yùn)行成本，同時(shí)也會(huì)對(duì)生產(chǎn)效率造成了一定的影響。為了更好地維持行業(yè)的長(zhǎng)久穩(wěn)定發(fā)展，就需要對(duì)設(shè)備腐蝕的原因進(jìn)行分析，針對(duì)問題產(chǎn)生的原因制定相應(yīng)的防腐蝕策略，有效降低設(shè)備出現(xiàn)腐蝕的概率，進(jìn)一步減少企業(yè)設(shè)備運(yùn)行的成本，提高生產(chǎn)的實(shí)際效率。

1 防止石油化工設(shè)備腐蝕的必要性

1.1 石油化工設(shè)備正常運(yùn)作的保障基礎(chǔ)

腐蝕問題在制造業(yè)企業(yè)運(yùn)行中比較常見，同時(shí)處理起來非常麻煩。尤其在石油化工企業(yè)生產(chǎn)的過程中，設(shè)備腐蝕問題是無(wú)法避免的一個(gè)問題，同時(shí)很大程度阻礙了生產(chǎn)效率的提升。在具體工作中，由于經(jīng)驗(yàn)和方式的欠缺，企業(yè)在處理腐蝕問題時(shí)效率相對(duì)較低，同時(shí)腐蝕問題還存在一定的隱蔽性，往往達(dá)到一定程度才會(huì)暴露出來，但是一旦問題出現(xiàn)，就會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行造成極大的不利影響，還會(huì)導(dǎo)致一系列新的問題出現(xiàn)，嚴(yán)重影響到設(shè)備的使用壽命。為了減少設(shè)備腐蝕帶來的影響，企業(yè)就需要及時(shí)開展有效的防腐行動(dòng)，增強(qiáng)對(duì)防腐工作的安全意識(shí)，常規(guī)化開展設(shè)備維護(hù)工作，保證設(shè)備防腐工作的效率，在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)進(jìn)一步保證工作人員的生命安全[1]。

1.2 穩(wěn)定保障石油化工企業(yè)安全生產(chǎn)

石油化工設(shè)備腐蝕會(huì)極大影響企業(yè)的生產(chǎn)效率，同時(shí)如不及時(shí)控制還可能會(huì)導(dǎo)致大規(guī)模有害液體和有害氣體泄漏事件的發(fā)生，對(duì)工作人員的生命安全造成極大威脅。甚至可能會(huì)因?yàn)槭驮系男孤雒骰鸷缶蜁?huì)引起嚴(yán)重的爆炸事件，威脅到企業(yè)設(shè)備和人員的安全，給企業(yè)及周邊環(huán)境都會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[2]。有效防腐工作的開展，則可以極大程度避免上述事件發(fā)生的概率，保證設(shè)備盡可能少受到腐蝕，確保整個(gè)生產(chǎn)過程在相對(duì)安全的環(huán)境下進(jìn)行，有效保障參與生產(chǎn)的工作人員身體健康和生命的安全，為企業(yè)安全生產(chǎn)做好第一步防護(hù)。

1.3 推動(dòng)實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)

環(huán)境保護(hù)是石油化工企業(yè)生產(chǎn)中的重要內(nèi)容，也是當(dāng)前社會(huì)對(duì)于企業(yè)發(fā)展的根本要求。石油化工設(shè)備腐蝕會(huì)造成原材料泄漏，而泄漏出的液體或者氣體會(huì)通過排水系統(tǒng)、土壤甚至空氣擴(kuò)散到周圍區(qū)域，影響企業(yè)所在地的生態(tài)環(huán)境。而如發(fā)生爆炸后更會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)大規(guī)模的環(huán)境保護(hù)問題。由于企業(yè)自身性質(zhì)原因，石油生產(chǎn)企業(yè)需要擔(dān)負(fù)起較大的環(huán)境保護(hù)責(zé)任。企業(yè)及時(shí)做好自身防腐蝕工作，則可以從源頭出發(fā)，降低相關(guān)事件發(fā)生的概率，避免在生產(chǎn)過程中有害氣體和液體的排出，一方面來說可以減少對(duì)周邊區(qū)域環(huán)境的破壞；另一方面來說，可以減小企業(yè)在環(huán)境保護(hù)方面的資金投入，保證企業(yè)利益的實(shí)現(xiàn)[3]。

2 石油化工設(shè)備腐蝕的原因

2.1 外力原因

2.1.1 化學(xué)腐蝕

外力因素是導(dǎo)致石油化工設(shè)備腐蝕的重要因素，在實(shí)際工作中，因?yàn)橥饬σ蛩匾鸬母g問題主要可以分為化學(xué)品腐蝕和電化學(xué)物質(zhì)腐蝕?；瘜W(xué)品腐蝕主要是因?yàn)槭O(shè)備系統(tǒng)金屬物質(zhì)與硫化物等腐蝕性化學(xué)物質(zhì)的相互碰撞，導(dǎo)致金屬在氣體中的水分子和氧分子作用產(chǎn)生反應(yīng)，不斷生成新的金屬氧化物，最終在石化設(shè)備系統(tǒng)表層生成了腐蝕層。這些腐蝕事件的發(fā)生通常都需要一定的環(huán)境，如較高的溫度以及必要的腐蝕性物質(zhì)等。以硫酸濃度為例，在硫酸濃度達(dá)到50%以下時(shí)，對(duì)普通設(shè)備材質(zhì)的腐蝕速率最大；當(dāng)濃度升高接近或超過這一目標(biāo)值后，相應(yīng)物質(zhì)的腐蝕速率反而會(huì)相應(yīng)降低。

電化學(xué)的腐蝕現(xiàn)象是因?yàn)槭b置金屬結(jié)構(gòu)和電解質(zhì)溶液的直接接觸所引起的，石化裝置在吸收電解質(zhì)溶液過程中會(huì)生成皮層電極[4]，因此會(huì)在表層生成一層金屬腐蝕層，從而導(dǎo)致石化裝置與設(shè)備開始腐蝕，在氣候、溫度、濕度等條件的作用下腐蝕不斷加劇，直至裝置損毀。

2.1.2 物理腐蝕

在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過程中，金屬機(jī)械設(shè)備操作流程中所受到的氣液流動(dòng)因素影響很容易被人們所忽視，大部分的問題出現(xiàn)都是因?yàn)槿藶榈腻e(cuò)誤操作而導(dǎo)致的，包括作業(yè)人員未能遵照規(guī)范流程進(jìn)行機(jī)械設(shè)備保存和防護(hù)。由于化工產(chǎn)品機(jī)械設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)過程中的氣液流動(dòng)速率提高了，在化學(xué)介質(zhì)高速流動(dòng)的實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下，會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備管路和金屬機(jī)械設(shè)備本身產(chǎn)生沖擊[5]，并且對(duì)設(shè)備的沖刷程度也不同。由于工業(yè)生產(chǎn)過程氣體和液體的流量增大，機(jī)械設(shè)備接觸體積越來越大，在一定程度上提高了機(jī)械設(shè)備沖刷腐蝕速率。在這樣的工業(yè)生產(chǎn)條件下，若不關(guān)注則勢(shì)必會(huì)提高金屬機(jī)械設(shè)備的腐蝕速率。此外，由于生產(chǎn)人員設(shè)備維護(hù)意識(shí)較淡薄，這也加快了機(jī)械設(shè)備的腐蝕速率。隨著作業(yè)持續(xù)時(shí)間的延長(zhǎng)，機(jī)械設(shè)備的腐蝕逐漸進(jìn)展到了惡性循環(huán)的程度，直接給石油化工企業(yè)造成了難以挽回的經(jīng)濟(jì)損失。

2.2 自身原因

2.2.1 設(shè)備金屬性能存在不足

在石油化工設(shè)備的運(yùn)行中，金屬材料的特性會(huì)直接反映出設(shè)備自身耐腐蝕性能。石化裝置中所應(yīng)用到的金屬材料品種有許多，針對(duì)各種金屬材料特性可有不同的耐腐蝕性能表現(xiàn)。從具體的分析來看，金屬材料中內(nèi)含晶粒的大小多少也會(huì)影響設(shè)備自身的防腐蝕性能，例如不銹鋼金屬材質(zhì)抗腐蝕能力要大于鑄鐵材質(zhì)。在現(xiàn)階段，中國(guó)多數(shù)石化企業(yè)機(jī)械設(shè)備中所使用的金屬材料以粗大顆粒為主，整體防腐蝕能力相對(duì)較差，這對(duì)于石油化工設(shè)備的未來發(fā)展和使用具有一定的影響。只有積極進(jìn)行突破，應(yīng)用新的防腐性能好的材料，能夠不斷提升設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2.2.2 材料管理使用不當(dāng)

石油化工機(jī)械設(shè)備的材料使用狀況相當(dāng)復(fù)雜，特別是在機(jī)械設(shè)備的維修中，金屬材料使用不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象比較明顯。因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備使用或供貨不準(zhǔn)確，在金屬材料的選擇上通常會(huì)存在兩個(gè)問題：一是以低代高，增加了腐蝕的可能性，并由此造成了一些事故的產(chǎn)生；二是人們認(rèn)為較高等級(jí)的機(jī)械材質(zhì)會(huì)增加金屬材料的耐腐蝕，以高代低，但卻常常效果事與愿違。在實(shí)際制造流程中，由于機(jī)械設(shè)備的種類和材質(zhì)類型較多，同時(shí)安裝流程也比較復(fù)雜[6]，往往會(huì)產(chǎn)生部分材質(zhì)、零部件之間的應(yīng)用混淆，加上機(jī)械材質(zhì)管理不嚴(yán)，都給石油化工等機(jī)械設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用中埋下了安全隱患。

2.2.3 設(shè)備的設(shè)計(jì)、加工不當(dāng)

石油化工裝置從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期，就必須格外注意結(jié)構(gòu)的設(shè)置情況。在此時(shí)期一旦出現(xiàn)疏忽，就會(huì)直接造成裝置的剛性、抗拉強(qiáng)度、承受力方面出現(xiàn)誤差，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生裝置松動(dòng)并引起的震蕩，在一定程度上降低了裝置的耐腐蝕性，還將減少裝置的使用壽命。在實(shí)際的應(yīng)用中，石油化工裝備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)際使用會(huì)產(chǎn)生一定的差異，主要的原因就是在應(yīng)用的過程中對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求不足，未能按照科學(xué)規(guī)范進(jìn)行設(shè)置。另外，在設(shè)備裝置的焊接工程中，由于人為的一些失誤，導(dǎo)致施工流程產(chǎn)生問題，最終造成設(shè)備的腐蝕。

3 提升石油化工設(shè)備防腐的措施分析

在石油化工生產(chǎn)中，若想取得設(shè)備防腐工作好的成效，就必須重視設(shè)備的維護(hù)和問題排查，有效降低腐蝕問題的發(fā)生率。公司管理者必須重視防腐工作，積極貫徹科學(xué)的防護(hù)方法，并確保嚴(yán)格依照制度規(guī)范實(shí)施。公司管理者也要落實(shí)好防腐蝕工作的教育和宣傳，使每個(gè)人員都能在工作前和工作中保持認(rèn)真態(tài)度，并嚴(yán)格依照既定明確的防腐蝕工作流程實(shí)施。

3.1 外力方面

3.1.1 做好對(duì)介質(zhì)的處理

為了防止石油化工設(shè)備腐蝕，就需要及時(shí)做好介質(zhì)腐蝕措施。首先在設(shè)備運(yùn)行的過程中，要通過耐腐蝕隔離層把腐蝕介質(zhì)和機(jī)器設(shè)備隔絕起來，從而降低不同的酸堿介質(zhì)對(duì)機(jī)器設(shè)備表面構(gòu)造的腐蝕；其次，在設(shè)備運(yùn)行中，腐蝕介質(zhì)往往會(huì)對(duì)設(shè)備形成一定的腐蝕，尤其是各種含量和溫度不同中的介質(zhì)，更容易加劇對(duì)機(jī)器設(shè)備的腐蝕，所以必須采取改變介質(zhì)含量的合理有效方法減緩腐蝕過程。此外，在生產(chǎn)實(shí)踐中，設(shè)備無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)和腐蝕介質(zhì)的零接觸，在應(yīng)用過程中，也可以采用在設(shè)備上涂刷防腐材料的方式起到相互隔離的效果。比如：可以使用包括環(huán)氧樹脂等耐腐蝕材料，這些材料能夠和空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，最終產(chǎn)生有效的保護(hù)層。在進(jìn)行涂裝作業(yè)中，工作人員必須事前先全面熟悉石油化工設(shè)備材料，同時(shí)還必須了解設(shè)備的具體用途、使用方法以及自身金屬的抗腐蝕能力等，再針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行涂裝，提升石油化工設(shè)備的防腐效果。

3.1.2 強(qiáng)化環(huán)境腐蝕控制

石油化工設(shè)備的性能對(duì)裝配環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生重要的影響，因此要想做好石油化工設(shè)備的防腐蝕工作，就必須及時(shí)對(duì)機(jī)械設(shè)備裝配的內(nèi)容要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，使裝配流程更加順利化，在進(jìn)行設(shè)備施工防腐作業(yè)時(shí)，應(yīng)避免：“跑冒滴漏”等問題的出現(xiàn)[7]。在安裝過程中，工程人員必須全程監(jiān)護(hù)，確保石油化工裝置安裝不發(fā)生偏差，降低設(shè)備腐蝕幾率。針對(duì)一些比較嚴(yán)重的腐蝕區(qū)域，必須使用金屬材料進(jìn)行修補(bǔ)和恢復(fù)，同時(shí)，還必須針對(duì)金屬材料類型選擇不同的防護(hù)的手段，避免因金屬材料之間不正確連接產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。另外，由于石化裝置的構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，因此就需要在確保裝置安裝防腐工作實(shí)施到位的基礎(chǔ)上，及時(shí)做好制造環(huán)節(jié)的防腐蝕處理；由于生產(chǎn)裝置處在空氣中水分較大的環(huán)境中，會(huì)使裝置銹蝕問題增加，要求必須確定石化裝置所在的工藝操作環(huán)境，具體包括空氣溫度、濕度等，注意環(huán)保指標(biāo)的監(jiān)控，以降低裝置銹蝕幾率。必要時(shí)可以按照實(shí)際需要選擇使用制冷及干燥設(shè)備，確保對(duì)環(huán)境濕度和高溫進(jìn)行有效管控，可有效預(yù)防設(shè)備環(huán)境腐蝕現(xiàn)象。

3.2 自身方面

3.2.1 優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段是整個(gè)石化裝置的初始階段。在設(shè)計(jì)階段，工作人員既要合理利用化學(xué)控制腐蝕的有關(guān)理論知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，保證裝置優(yōu)異的使用壽命，同時(shí)又要根據(jù)社會(huì)發(fā)展的要求實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)適用和環(huán)境保護(hù)的多重目標(biāo)。此外，由于裝置質(zhì)量和石油化工裝置的使用效果有關(guān)，因此在裝置設(shè)計(jì)過程中要充分考慮裝置在包裝、加工、搬運(yùn)和裝配時(shí)都可能出現(xiàn)的銹蝕問題。在具體工作的開展中，石油化工裝備材質(zhì)本身的抗腐蝕性能也決定著裝備的耐腐蝕性，因此在設(shè)備制造時(shí)就需要根據(jù)實(shí)際情況選擇有效的材料。目前，最常見的抗金屬腐蝕氧化的材質(zhì)大致可分為非金屬(如橡膠、塑料等高分子材料)和抗腐蝕表面材料(如防腐涂層、涂料等)兩類。在各種金屬材質(zhì)中，用途最廣泛的是碳鋼，但因其抗腐蝕力較低，所以必需采用防腐涂層防護(hù)。當(dāng)前，又產(chǎn)生了一系列防腐蝕性能較強(qiáng)的新興材質(zhì)，如玻璃鋼、合金鋼、鋁合金等。因此在選擇石油化工及專用設(shè)備材質(zhì)時(shí)，還應(yīng)兼顧金屬材料的經(jīng)濟(jì)性、工作介質(zhì)的化學(xué)特性、裝置的機(jī)械特性，以及工藝條件等因素。

3.2.2 完善設(shè)備加工工藝

石化裝置生產(chǎn)制造流程非常龐雜，同時(shí)生產(chǎn)的工藝也較多，因此在實(shí)際的工作流程中，必須要高度重視腐蝕問題。目前的保護(hù)措施，主要是對(duì)設(shè)備的加工工藝條件進(jìn)行限制，最常用的措施是降低空氣中的含水量和增加設(shè)備工作環(huán)境溫度。因?yàn)橥ǔＫ肿佣紩?huì)增加對(duì)設(shè)備腐蝕速度，而常溫干燥的工作條件又有助于對(duì)電子設(shè)備的保護(hù)和使用，所以電子設(shè)備的加工過程中應(yīng)增加適當(dāng)?shù)母稍锖屠鋬鲅b置，降低或減小空氣中的含水量。另外，環(huán)境溫度增加利于壓縮空氣中的水分揮發(fā)，進(jìn)而減少空氣水分對(duì)石油化工設(shè)備的腐蝕，因此在設(shè)備運(yùn)行中要適當(dāng)提高環(huán)境溫度。在設(shè)備的設(shè)計(jì)工作中，工作人員要針對(duì)設(shè)備具體使用的場(chǎng)合以及設(shè)備必須長(zhǎng)期保持的條件這幾個(gè)因素進(jìn)行相應(yīng)適當(dāng)改變，從而切實(shí)提高設(shè)備防腐性水平。

在工程設(shè)計(jì)過程中，首先需要從選用材質(zhì)方面入手，通過科學(xué)的材質(zhì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的材質(zhì)平衡，提升設(shè)備的耐腐蝕性。針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中高溫和高壓以及強(qiáng)弱酸等生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)，工作人員必須注意使用特定化防腐技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備裝置與外界完全隔離的效果。同時(shí)針對(duì)工程設(shè)計(jì)中所使用的設(shè)備或物料，工程設(shè)計(jì)技術(shù)人員必須及時(shí)確定化學(xué)性是否穩(wěn)定，防止因?yàn)槲锪系拿つ窟x用，引起不必要的化學(xué)反應(yīng)，影響設(shè)備的安全應(yīng)用。針對(duì)設(shè)備生產(chǎn)工藝與技術(shù)實(shí)際的需要，工作人員還需要及時(shí)選用合適的防腐蝕藥劑，在確保對(duì)設(shè)備沒損害的前提下進(jìn)行規(guī)范應(yīng)用，提升石油化工設(shè)備的防腐蝕性。

3.2.3 建立健全防腐設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，在各個(gè)行業(yè)中對(duì)于新技術(shù)的應(yīng)用也更加深入，同時(shí)范圍也不斷擴(kuò)大，對(duì)于制造業(yè)行業(yè)的發(fā)展來說具有極大的作用。在石化行業(yè)發(fā)展中，為了有效避免設(shè)備裝置的性能遭受腐蝕，企業(yè)管理者就必須加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)裝置的腐蝕控制，通過現(xiàn)代信息化手段與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立一個(gè)腐蝕物質(zhì)流動(dòng)分布的監(jiān)控分析系統(tǒng)，為制定裝置保護(hù)措施提供數(shù)據(jù)支持。另外在監(jiān)控體系中，有關(guān)單位還要通過對(duì)運(yùn)行信息的定期檢查、管理和分析，及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際情況，有效管控裝置的腐蝕問題。另外，針對(duì)制造過程中極易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，企業(yè)應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和后期跟蹤防腐檢測(cè)手段了解問題情況，并針對(duì)設(shè)備的可能發(fā)生部位設(shè)立檢查點(diǎn)，提高檢測(cè)的精度。設(shè)備控制單位也應(yīng)嚴(yán)格履行防腐程序的要求，將制定防腐手冊(cè)分權(quán)化給有關(guān)人員，將防腐信息進(jìn)行登記，錄入到信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息庫(kù)，為后續(xù)項(xiàng)目提供數(shù)據(jù)支撐。另外，在實(shí)際的工作過程中，企業(yè)管理人員針對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特性，對(duì)原材料的腐蝕介質(zhì)參數(shù)進(jìn)行反復(fù)監(jiān)測(cè)核檢分析，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中腐蝕介質(zhì)中的濃度采用合理方法予以合理防控，最大程度減少設(shè)備腐蝕情況的出現(xiàn)，推動(dòng)石油化工生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，設(shè)備腐蝕是石油化工企業(yè)生產(chǎn)中的常見問題，對(duì)于石油化工企業(yè)的發(fā)展會(huì)造成極大的影響。由于導(dǎo)致石油化工設(shè)備腐蝕的原因較為復(fù)雜，因此在問題處理中通常具有一定的難度。文章中，作者在了解當(dāng)前石油化工設(shè)備腐蝕原因之后，根據(jù)具體的原因提出了相應(yīng)的解決方案。在未來的發(fā)展中，石油化工企業(yè)管理者及時(shí)優(yōu)化企業(yè)發(fā)展的策略，最大程度降低石油化工設(shè)備運(yùn)行中的腐蝕問題，節(jié)省成本，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。