隨著經(jīng)濟的發(fā)展,對化工產(chǎn)品的需求不斷增加,越來越多生產(chǎn)設備的運行超出設計能力,因而目前對全球的化工企業(yè)而言,防止工藝設備因受到腐蝕發(fā)生故障而造成損失已成為迫在眉睫的問題。許多專家認為,材料保護和防腐措施是降低維護費用和使工廠安全穩(wěn)定運行的重要保證。
化工生產(chǎn)企業(yè)中普遍存在腐蝕性介質(zhì),化工機械設備會比一般行業(yè)設備腐蝕嚴重,在工業(yè)方面來講,相對于其他行業(yè)而言,化工生產(chǎn)企業(yè)的機械設備的腐蝕速度往往更快,采取積極有效的防腐蝕措施,從設計、施工、運行防護各個方面考慮,有效提高防腐能力,延長設備壽命。提高化工機械設備的防腐能力對于當今化工相關(guān)生產(chǎn)領(lǐng)域而言有著十分重要的現(xiàn)實意義,
腐蝕按材料種類分為金屬腐蝕和非金屬腐蝕。
腐蝕按表面形貌分為全面腐蝕和局部腐蝕;
局部腐蝕又有小孔腐蝕、應力腐蝕破裂、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、磨損腐蝕等等;
金屬腐蝕按機理可分為物理腐蝕、化學腐蝕、電化學腐蝕等。
物理腐蝕:材料單純物理作用的破壞,一般是由溶解、滲透引起的,如熔融金屬容器的溶解,高溫熔鹽、熔堿對容器的溶解滲透。
化學腐蝕:金屬與非電解質(zhì)直接發(fā)生化學作用引起的破壞。腐蝕過程是純氧化-還原反應,腐蝕介質(zhì)與金屬表面的原子直接碰撞而形成腐蝕產(chǎn)物,反應中無電流產(chǎn)生,符合化學動力學規(guī)律。
電化學腐蝕:金屬與電解質(zhì)溶液發(fā)生電化學作用而引起的破壞。反應過程中有陽極失去電子和陰極獲得電子以及電子的流動(電流),歷程符合電化學動力學規(guī)律。
石油化工設備的局部腐蝕形式主要有點蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕等。對化工機械來說,機械內(nèi)部容易受到化工材料的腐蝕,外部在實際的使用過程中,會受到外部環(huán)境的腐蝕,而且,化工生產(chǎn)的氧氣、酸堿等因素,直接與機械設備的外部相接觸,化工設備受到酸堿、氧氣的作用,直接造成機械設備的腐蝕。
設備腐蝕的防范
目前的防腐技術(shù)主要有:開發(fā)耐蝕材料、表面防蝕技術(shù)、緩蝕技術(shù),電化學保護等。
從設計上講:
設備要選用材質(zhì)適合的金屬,增強防腐蝕結(jié)構(gòu)設計的一般原則:
(1)預留腐蝕裕兩,避免均勻腐蝕導致的設備失效;
(2)外形結(jié)構(gòu)宜簡單,外表面平滑、均勻,避免承載件應力集中;
(3)防止腐蝕介質(zhì)滯留和沉積物腐蝕;
(4)結(jié)構(gòu)設計應減少鏈接間隙,防止縫隙腐蝕。
(5)為避免電偶腐蝕,同一結(jié)構(gòu)盡可能選用同一種材料或點位接近的材料。
(6)防止沖刷腐蝕的結(jié)構(gòu)設計。
從維護上來講:
石油化工設備的“一脫四注”工作要做好。
所謂 一“脫”指的是原油脫鹽。
原油中少量的鹽,水解產(chǎn)生氯化氫氣體,形成HCl—H2S—H2O腐蝕介質(zhì),造成常壓塔頂塔盤、冷凝系統(tǒng)的腐蝕。原油脫鹽后,減少原油加工過程中氯化氫的生成量,可以減輕腐蝕。
四“注”
所謂四“注”,指的是在石油化工設備生產(chǎn)中向設備內(nèi)注堿、注氨、注堿性水、注緩蝕劑四步工藝。
注堿
原油注堿的目的主要是使脫鹽后殘留在原油中的MgCl2、CaCl2變成NaCl。NaCl不易水解,不會產(chǎn)生HCl氣體。從而進一步減少氯化氫的生成量,以便有效的控制鹽腐蝕。另外也中和部分石油酸和硫化氫,減少它們的腐蝕。
注氨
原油脫鹽注堿后,常壓塔頂冷凝系統(tǒng)仍有殘留的5~10%的氯化氫,造成冷凝區(qū)嚴重的腐蝕。在塔頂注氨,目的是在水蒸氣冷凝成液態(tài)水之前,氨中和氣相中的氯化氫氣體,生成氯化銨(NH4Cl),以免生成氯化氫的水溶液。
注堿性水
注氨的產(chǎn)物氯化銨會堵塞設備(塔),注水的目的使溶解氯化銨、防止氯化銨沉積,以免堵塔。
注緩蝕劑
緩蝕劑是能形成膜的有機胺類化合物。這類物質(zhì)具有表面活性,能物理或化學吸附在金屬表面,形成一層抗水性保護膜,遮蔽金屬同腐蝕性水相接觸,使金屬免受腐蝕。
“一脫四注”主要是我國在現(xiàn)今采用較多的防腐技術(shù),現(xiàn)今在石油化工設備領(lǐng)域應用也極為廣泛。運用上述方法可以有效減緩石油化工設備生產(chǎn)中各種原料的硫化物等化學物質(zhì)對設備的腐蝕,提高設備的使用性能。在石油化工設備的生產(chǎn)過程中常常會產(chǎn)生各種含鹽物質(zhì)或氯化物,在石油化工設備生產(chǎn)物質(zhì)冷凝時就會使得石油化工設備出現(xiàn)較大的腐蝕性風險,因此,做好對于石油化工設備生產(chǎn)過程中的“一脫四注”是十分重要的,需要在石油化工生產(chǎn)過程中加以重視。