導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的1篇淺談石油化工設備腐蝕與防護，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

淺談石油化工設備腐蝕與防護:淺談石油化工設備在濕硫化氫環(huán)境中的腐蝕與防護

[摘要]：本文主要分析和探討在濕硫化氫環(huán)境當中，石油化工設備所存在的常見腐蝕情況以及相應的防護措施，從而更好的降低設備的被腐蝕程度，提高設備的使用效率和壽命。

[關鍵詞]：石油化工設備 濕硫化氫 腐蝕 防護

濕硫化氫環(huán)境容易導致大部分的石油化工設備出現(xiàn)各種腐蝕開裂問題，對設備的使用生產(chǎn)造成極大的安全隱患和危害。因此，必須要加強對石油化工設備的防腐蝕工作。

一、濕硫化氫環(huán)境中石油化工設備的腐蝕狀況

石油化工設備在濕硫化氫環(huán)境中非常容易被腐蝕，通常其腐蝕的類型主要包括以下四種，具體表現(xiàn)為：

1、由氫氣引起的開裂

大部分石油化工設備的材質(zhì)是鋼材，而鋼材的內(nèi)部一般都會或多或少的存在氫氣泡。這就導致在環(huán)境壓力不斷增加時，這一范圍的氫氣鼓泡會出現(xiàn)裂紋，并且逐漸發(fā)展成彼此之間的相互連接狀態(tài)，從而最終形成氫致開裂。這一狀態(tài)的特點是分布具有階梯狀，且延伸方向與鋼材表面平行。

2、由應力導向引起的氫開裂

石油化工設備長期處于濕硫化氫環(huán)境下，其接管處、裂紋狀缺陷處、腐蝕開裂處以及突變幾何狀部位會出現(xiàn)有規(guī)律的開裂。這主要是由于石油化工設備在應力作用下，其氫氣會在缺陷處與夾雜物的縫隙間聚集，從而導致出現(xiàn)一排排與應力方向相垂直的小裂紋，而且設備中熱影響作用越大的區(qū)域（焊接接頭、高應力集中部位）其裂紋開裂情況越嚴重。

3、由氫氣引起的鼓泡

通常情況下，濕硫化氫環(huán)境中石油化工設備經(jīng)過長時間腐蝕后，其在設備內(nèi)壁的淺表面會出現(xiàn)大小不一的氫鼓泡。這是由于濕硫化氫環(huán)境中的含硫化合物在對設備設施中的碳鋼材料進行腐蝕時，會同時分解出相應的氫原子，并容易滲透、聚集到設備鋼材中存在裂紋、夾渣、缺陷等狀況的部位，經(jīng)過聚合反應形成氫分子。這些氫分子經(jīng)過不斷的聚攏、融合，會在碳鋼表面形成極大的膨脹力，從而對鋼材中的晶格界面造成巨大的壓力，經(jīng)過長時間的累積后，就會致使其界面開裂，最終呈現(xiàn)氫鼓泡的狀態(tài)。

4、由應力、硫化物引起的腐蝕

這種腐蝕狀況通常是在設備的熱影響區(qū)域以及高硬度區(qū)域等出現(xiàn)。石油化工設備中的碳鋼材料與濕硫化氫經(jīng)過化學腐蝕作用，會產(chǎn)生出一定的氫原子，在這些原子的滲透作用下，鋼材內(nèi)部的晶格結構遭到溶解和破壞，引起鋼材出現(xiàn)“氫脆”現(xiàn)象。當石油化工設備在受到外加應力或殘余應力的影響時，就容易引起腐蝕開裂問題。

二、濕硫化氫環(huán)境中石油化工設備的防腐措施

根據(jù)石油化工設備在濕硫化氫環(huán)境下容易出現(xiàn)的腐蝕類型，各石油化工企業(yè)在今后的設備管理工作中，可以通過采用以下幾個方面的方法和措施來有效地預防和降低設備的被腐蝕情況。具體措施如下：

1、安裝過程中的防腐蝕措施

安裝工人在進行石油化工設備的制造安裝時，一定要注意以下幾點，以便于更好的預防和降低設備的腐蝕。具體包括：

1）對設備各配件進行檢查，確保其幾何尺寸同規(guī)定標準相一致；

2）在焊接時，要盡可能的降低焊縫結構中的合金成分；

3）不允許采用強力組裝方法進行設備安裝；

4）采用射線和超聲波對焊縫進行探傷檢查，確保焊縫質(zhì)量；

5）要盡可能的將焊縫的硬度控制在200HB以內(nèi)；

6）設備焊接完成后，要嚴格進行相應的熱處理，以便將殘余的應力消除。

2、選材過程中的防腐蝕措施

對材料的合理選擇能夠有效降低石油化工設備的被腐蝕率，因此，必須要重視加強對相關設備材料的科學、合理選擇。這里需要注意一下幾點，即：

1）在濕硫化氫環(huán)境中，氰化物的質(zhì)量濃度>20mg/I，硫化氫的濃度質(zhì)量>50mg/L時，其內(nèi)件材質(zhì)一般選擇0Crl3鋼材，殼體鋼材一般選擇碳錳鋼或碳鋼的復合鋼板。

2）在濕硫化氫環(huán)境中，硫化氫的濃度質(zhì)量>50 mg/L，而氰化物的質(zhì)量濃度不確定時，通常殼體的鋼材是選擇碳錳鋼或碳鋼，并保證其抗拉強度在414Mpa以內(nèi)。

3）除上述兩點外，盡量降低設備鋼材中P、S、Mn的質(zhì)量分數(shù)以及盡可能的提升材料純度也是降低設備腐蝕的重要措施之一。

3、使用過程中的防腐蝕措施

在石油化工設備的使用階段，操作人員一定要熟練掌握設備的操作方法、步驟以及相關養(yǎng)護工作，規(guī)范操作流程，嚴格工藝標準，努力做好防腐工作中的相應工作（如緩蝕劑、加堿、指標測定等），并及時、定期的做好設備腐蝕高危部位的防腐保養(yǎng)，加強日常工作中的動態(tài)監(jiān)控，從而更好的確保石油化工設備的使用狀態(tài)。

4、檢測過程中的防腐蝕措施

要定期的對石油化工設備進行安全檢驗，以掌握和保證設備在使用期間的安全性和防腐效果。其檢驗的內(nèi)容主要是對壓力容器的檢驗，一般包括：設備結構檢測、表面狀況檢測、鋰氏硬度檢測、溶劑去除型滲透檢測、內(nèi)表面熒光磁粉檢測、測厚、超聲波探傷檢測、X射線探傷檢測等。檢測人員一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患或問題，一定要及時、科學、正確的對缺陷部位進行分析，并進行相應的修復和處理，從而確保設備使用的安全性。

結語：

對石油化工設備的防腐蝕工作是一項動態(tài)的、長期性的工作，企業(yè)只有從而材料、安裝、使用、維護等多個方面著手加強，才能更好的確保石油化工設備在運行期間的正常、安全。

淺談石油化工設備腐蝕與防護:石油化工設備腐蝕機理與防護措施的探究

摘 要：隨著“十三五”期間我國的進口原油使用權和進口權逐漸放開，我國進口原油呈增長趨勢。進口原油中主要為含硫酸度較大的原油，對煉油與石化設備具有嚴重腐蝕性。為此深入探究我國石油化工設備的腐蝕機理及腐蝕規(guī)律對石油化工設備的防腐蝕措施具有重要的指導作用。防腐蝕技術的提高對于延長石油化工設備壽命具有重要的意義。

關鍵詞：原油；腐蝕性；腐蝕機理；腐蝕規(guī)律；防腐蝕措施

1.設備腐蝕類型

1.1從腐蝕的外觀形態(tài)看，金屬腐蝕可分為全面腐蝕和局部腐蝕：

全面腐蝕也稱均勻腐蝕，腐蝕反應不同程度的分布在整個或大部分金屬表面上進行著化學或者電化學腐蝕，從宏觀上難以區(qū)分腐蝕電池的陰極和陽極。局部腐蝕即非均勻腐蝕，腐蝕現(xiàn)象僅發(fā)生在金屬的突出的零件或者下陷的凹槽區(qū)域，其他部分幾乎沒有腐蝕或者發(fā)生微小的腐蝕。

1.2按照腐蝕的機理分類可將腐蝕分為化學腐蝕和電化學腐蝕：

所謂化學腐蝕是指金屬與介質(zhì)直接發(fā)生化學變化所產(chǎn)生的腐蝕 ，這種腐蝕的特點是在腐蝕過程中金屬內(nèi)部以及金屬與介質(zhì)之間沒有發(fā)生電流 ，這是化學腐蝕和電化學腐蝕最為本質(zhì)的區(qū)別。化學腐蝕是指非電解質(zhì)溶液直接與金屬發(fā)生化學變化。電化學腐蝕是指金屬與電解質(zhì)溶液間因為電荷的流動而發(fā)生變質(zhì)的腐蝕 ，在腐蝕的過程中陽極失去電子，陰極得到電子從而形成電流。

1.3 其他腐蝕

除了這幾種腐蝕類型也有其他的一些腐蝕種類，可以根據(jù)不同的情況進行分類，如按照設備的腐蝕類型分類可分為熱處理腐蝕、電焊腐蝕、物理腐蝕等。按照腐蝕原因分類可分為疲勞腐蝕、晶點腐蝕、磨損腐蝕、高溫氧化反應等，其中高溫腐蝕對設備影響較大。

2.石化設備腐蝕機理分析

2.1 氯化物腐蝕

在原油加工過程中原油中的氯化鹽會水解，其原油中的氯化物主要有氯化鎂、氯化鈣、氯化鈉等。其中氯化鎂在120℃以上時開始水解，氯化鈣在150℃以上時開始水解，氯化鈉在230℃以上時開始水解，340℃時只水解2%，在蒸餾裝置氯化鈉一般不會水解但當原油含有環(huán)烷酸或某些金屬時（如鐵、鎳、釩等）氯化鈉可在 300℃以前就開始水解。氯離子與氫離子結合，當HCl濃度達到一定值時會與石化設備發(fā)生如下反應：2HCl+FeFeCl2+H2

2.2 硫化物腐蝕

燃料油在燃燒過程中生成含有SO2和SO3的高溫煙氣，在加熱爐的低溫部位，SO2和SO3與空氣中水分共同在露點部位冷凝，產(chǎn)生硫酸露點腐蝕。還有一些非活性硫不斷向活性硫轉(zhuǎn)變。在油氣中干燥的H2S對金屬材料沒有腐蝕作用，只有溶解在水中時H2S才具有了腐蝕性。而且H2S在水中的溶解度相對于CO2和O2較大，H2S一旦溶解于水溶液便立即呈現(xiàn)酸性。H2S離解產(chǎn)物HS-、S2-吸附在金屬的表面，形成吸附復合物離子Fe（HS）-。吸附的HS-、S2-使金屬的電位移向負值，促進陰極放氫的加速，而氫原子為強去極化劑，易在陰極得到電子，同時使鐵原子間金屬鍵的強度大大削弱，進一步促進陽極溶解而使鋼鐵腐蝕。

2.3 環(huán)烷酸腐蝕

原油中有機酸的主要是環(huán)烷酸（RCOOH），其余有苯酚類、脂肪酸和硫醇等有機酸性化合物。環(huán)烷酸除了與鐵直接作用發(fā)生腐蝕反應外，還能與FeS反應生成可溶于油的環(huán)烷酸鐵，進行循環(huán)腐蝕。一般認為環(huán)烷酸腐蝕的反應機理如下：2RCOOH+FeFe（RCOO）2+H2 2RCOOH+FeSFe（RCOO）2+H2S

3.模M結果和討論

本有限元仿真分析模型是以深10mm寬0.5mm的鋼鐵縫隙腐蝕為例對石化設備在酸性環(huán)境下的腐蝕機理做一個定性的分析。在仿真過程中未考慮離子在縫隙寬度方向的變化，并應用Nernst-Planck 方程來描述離子在電解質(zhì)中的運動。

鐵在縫隙中溶解的反應式：Fe（s） Fe 2+ （aq） +2e-陽極極化曲線如圖3所示。

金屬陽極隨裂紋深度的電勢的變化情況如圖4所示：

隨著裂縫深度的深入陽極電勢逐漸減小，可能是裂縫邊緣處聚集了較多來自裂縫深處的鐵離子所導致。

腐蝕電流密度隨裂縫深度的變化曲線如圖5所示：

由圖可知最大腐蝕速率發(fā)生在距離裂縫大約0.25mm處，此處可能流場環(huán)境更適合電荷（電子、離子）的運動，從而使局部電流腐蝕速率增大。

本模擬結果對石化設備在酸性環(huán)境中的腐蝕做一個定性的分析，可以加深對金屬腐蝕機理的研究。

4.石化設備防腐蝕措施

石化設備防腐蝕措施主要有一下方面：1）對石油化工設備采取“一脫四注”的防腐技術，“一脫四注”防腐是目前我國主要的防腐技術，尤其在石油化工設備領域也有著極為廣泛的應用。在石油化工設備的生產(chǎn)中應“一脫四注”技術，其中“一脫”指的是利用設備對原料中的多余的鹽分進行脫除，利用電脫鹽設備可以將石油原材料中的鹽一次性去除60%―90%。而“四注”指的是在石油化工設備生產(chǎn)中向設備內(nèi)注入堿、氨、水以及各種抗腐蝕劑。2） 選用材質(zhì)適合的金屬，合理選擇材質(zhì)是防止和控制化工設備腐蝕的最普遍和最有效的方法。在石油化工設備金屬材質(zhì)的選材過程中應考慮在材料的力學性能、材料在各種介質(zhì)環(huán)境的耐腐蝕性能，還應綜合考慮材料的加工工藝性能和經(jīng)濟性。3） 利用表面改性技術獲得防腐性鍍層。近年來，隨著防腐技術的不斷發(fā)展，表面改性防腐技術呈現(xiàn)多樣化趨勢：烤漆、噴涂、電化學鍍、熱浸鍍、電刷鍍、激光鍍膜等，防腐復合鍍層由于其獨特的物理、化學、生物和機械性能從而得到了迅速發(fā)展。

5.結語

綜上所述，石油化工設備腐蝕對設備的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生了重大威脅，認真分析和總結導致其腐蝕的原因，并采取應用具有針對性的防腐技術，盡可能地提高延長石化設備的壽命是擺在煉化企業(yè)面前的艱巨性課題。本文是在對石油化工設備腐蝕機理及原因分析的基礎上對如何增強石油化工設備的抗腐蝕性的具體措施進行了詳細闡述。

淺談石油化工設備腐蝕與防護:石油化工設備腐蝕的防護與監(jiān)測

摘?要 在石油的開采和冶煉的工程中我們需要用到很多的機械加工輔助設備，由于這些設備所處工作環(huán)境的惡劣以及保養(yǎng)不周等原因，在設備使用過程中會經(jīng)常發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。這些腐蝕現(xiàn)象會對石油化工設備造成損壞，導致石油開采與產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高，石油的生產(chǎn)率降低，更有可能威脅到周圍的環(huán)境，造成巨大的工業(yè)污染。本文旨在對石油化工設備腐蝕的防護與監(jiān)測問題進行分析，以預防與監(jiān)控現(xiàn)實中可能出現(xiàn)的設備腐蝕問題，提出良好有效的對策。

關鍵詞 石油化工；設備腐蝕；防護；監(jiān)測

要探究出更有效的防護與監(jiān)測腐蝕的措施，必須先從石油化工設備的腐蝕源頭出發(fā)，根據(jù)理論與實例，淺析與羅列可能造成設備腐蝕的途徑。并且針對這些可能發(fā)生腐蝕的情況，制定出相應的防護與監(jiān)測措施，以達到一定的防護效果。當應力和腐蝕環(huán)境組合時，很容易造成設備的腐蝕與損壞。

1 原油中存在的腐蝕介質(zhì)

1.1 無機鹽的腐蝕

原油在開采中，原油中的水分經(jīng)過脫水處理，已大大減少。但仍然不能完全去除水分，這部分水分中帶有一定成分的無機鹽，如氯化鈉和硫酸鈉等，當這部分水分與原油產(chǎn)生乳化結合，之后由于煉制原油過程中的加熱處理，該類無機鹽便會因為受熱而發(fā)生水解。之后便會形成某些強腐蝕性的氣體，如氯化氫氣體等。這些氣體隨著水蒸氣共同從塔頂排出，在塔頂冷卻時，強腐蝕性氣體會形成酸性溶液，對塔頂附近的機械系統(tǒng)造成酸性腐蝕，破壞其冷卻功能。

1.2 硫化物的腐蝕

眾所周知，原油中含有一些硫化物，常溫常壓下，或溫度并不很高的條件下，硫化物并不會對設備產(chǎn)生明顯的腐蝕與損害。但是，當溫度接近或高于三百五十攝氏度時，電化學腐蝕情況便尤為嚴重。并且，其腐蝕能力會隨著溫度的增高而持續(xù)加強，例如在設備減壓等條件下，該類情況下的高溫對硫化物的活性起到了強有力的催化，腐蝕程度較高。

1.3 氮化物的腐蝕

除了上述幾種物質(zhì)以外，原油中還存在著某些氮化物。在石油的加工過程中，該類氮化物會經(jīng)過一系列反應，生成氨氣等。該類氣體或物質(zhì)在石油的蒸餾過程中與水結合，也會生成腐蝕性物質(zhì)，促使設備發(fā)生又一種電化學腐蝕。并且，硫化氫與氨水共同反應，會使電化學腐蝕加重，對儲存罐或管道內(nèi)壁涂料造成腐蝕，在石油產(chǎn)品生產(chǎn)中造成設備的故障和一些事故的發(fā)生。

1.4 水分造成的腐蝕

在無機鹽腐蝕中我們可知，是由于水分中存在的無機鹽對石油化工設備造成了一種腐蝕，然而，石油開采過程中，或者石油分餾、冷卻過程中所產(chǎn)生及引進的水分，也會給設備制造了一個適宜的腐蝕環(huán)境，同時，水分也未化學反應的順利發(fā)生提供了良好的條件。冷卻器中的水分與石油分餾中產(chǎn)生的部分物質(zhì)進行溶解反應，使設備構造或分餾、冷卻系統(tǒng)造成損毀或破壞。并且，該類情況在易腐蝕部位時有發(fā)生，例如儲油罐底部等。再次，系統(tǒng)中堆積的水分會在管道及機械系統(tǒng)中形成水垢或造成金屬管道的生銹堵塞。這在冷卻裝置中最為常見，會造成石油產(chǎn)品泄露或污染的可能。

2 外界環(huán)境中存在的腐蝕介質(zhì)

現(xiàn)階段我們發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)石油化工廠的設備是存在于露天的情況下，或者大部分暴露在自然環(huán)境中。因此，外界中主要的腐蝕介質(zhì)來源于大氣中，這些大氣腐蝕會對設備造成不同成對的侵蝕與破壞，從而影響設備的正常工作與石油的正常生產(chǎn)。

2.1 水蒸氣

在自然環(huán)境中，空氣里存在一定量的水蒸氣，其大多情況下以氣態(tài)形式出現(xiàn)在大氣中，因此并不會對石油化工設備帶來任何影響。然而在溫度較高或溫差較大的天氣下，熱的水蒸氣碰到金屬設備表面，冷卻凝結成為液態(tài)水。而由于設備金屬表面不完全光滑，因此在設備表面凹陷處會存在液態(tài)水的累積，累積較厚的水膜與空氣中酸性或堿性氣體雜質(zhì)產(chǎn)生相應物理或化學反應，形成腐蝕性溶液，導致該類設備產(chǎn)生電化學腐蝕。

2.2 氧氣以及其他氣體

金屬設備所具有的化學活性強，在長期與空氣接觸下，空氣中的氧氣會與其作用形成氧化膜。雖然這層氧化膜會對設備表面形成一定程度的保護作用，但是由于工業(yè)環(huán)境中，二氧化硫等酸性氣體大量存在，其會對設備表面的氧化膜造成破壞，導致其與設備金屬表面接觸產(chǎn)生化學反應，加重對金屬設備的腐蝕。

3 石油化工設備腐蝕的防護措施

3.1 石油化工設備的設計

要注重腐蝕的防護，首先要從石油化工設備的合理設計開始。我們需要充分考慮腐蝕產(chǎn)生的原因及腐蝕介質(zhì)源頭，使設備的設計體現(xiàn)出腐蝕控制措施。這個設計包括設備的選擇，設備的構造與結構設置，在設備易腐蝕部位，加強保護措施的設計與布置，例如添加保護罩等，使設備易腐蝕部位減少與外界接觸等等措施。

3.2 石油化工設備的材質(zhì)選擇

石油化學設備的材質(zhì)選擇，也是其防護腐蝕的一項重要措施，在石油產(chǎn)品的生產(chǎn)中，設備材質(zhì)的物理化學特性影響著設備的使用壽命及安全性等。在石油產(chǎn)品生產(chǎn)中，合金與不銹鋼等金屬材料廣泛運用，然而該類金屬材料由于其本身特性，總是容易被酸堿溶液等腐蝕。非金屬材料相對之下，具有更良好的耐腐蝕性，并且其種類繁多，在石油化工設備中逐漸運用，如玻璃纖維等。隨著科技的發(fā)展和進步，各種新型材料也正被廣泛研制，種類不斷增加，為之后的設備腐蝕的防護奠定堅實的基礎。

3.3 電化學腐蝕防護

電化學腐蝕的防護主要由陰極與陽極防護組成。其中，對于陰極防護，一般做法是，將一定量的陰極電流通入金屬設備表面，抑制金屬離子的溶解，防止金屬的腐蝕。同時，對于陽極，方法是通入陽極電流，以使電位提高，有效抑制金屬的腐蝕。

3.4 石油化工設備表面的防護

在石油化工設備的表面，增加防護層十分重要。在外可防止金屬設備表面與外界大氣中的腐蝕介質(zhì)的接觸，在內(nèi)可防止原油中腐蝕介質(zhì)對設備內(nèi)部裝置的腐蝕，避免不良腐蝕反應的發(fā)生。

現(xiàn)階段，石油化工設備中常采用的添加防護涂料的方法進行防護。在金屬表面增加金屬或非金屬層，隔絕外界或原油內(nèi)部的腐蝕。同時也要根據(jù)物質(zhì)的特性和所使用環(huán)境的情況選擇合適的涂料或

鍍層。

4 設備正常運轉(zhuǎn)的監(jiān)測

為了保證石油化工設備的長期正常工作運轉(zhuǎn)，除了進行相應防護操作，例如改進設備易腐蝕部分的材質(zhì)，合理使用相應防腐蝕涂料等，還需要對設備進行全方位監(jiān)控，實時監(jiān)測設備狀況。

石油化工設備運轉(zhuǎn)過程中發(fā)生的異常故障可分為工藝和設備故障兩類。兩種故障在一定情況下會交織發(fā)生，造成設備部分溫度過高，致使設備部分異常受熱變形、開裂等損壞情況，進而造成石油產(chǎn)品泄漏或與外界不良接觸，導致污染發(fā)生。需要建立起有效監(jiān)控系統(tǒng)，采用先進儀器對石油化工設備的腐蝕情況實時監(jiān)測，盡早發(fā)現(xiàn)和預防腐蝕造成的危害，避免更大危害的產(chǎn)生。

同時也要對監(jiān)測設備進行定期維護與保養(yǎng)，檢修其出現(xiàn)的日常問題，保證該儀器設備的正常使用和正常監(jiān)測，及時預防石油化工設備腐蝕帶來的生產(chǎn)上的危害。

5 結論

隨著國家石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與進步，石油化工設備的腐蝕現(xiàn)象也不斷增加，其導致的設備損毀及安全事故也時有發(fā)生。通過以上對設備腐蝕原因的全面分析，歸納總結出了相應的防護與監(jiān)測方法。當然，上述分析的也只是常見的腐蝕狀況，在實際中，仍然存在其他的腐蝕問題，需要根據(jù)實際狀況，制定有針對性的防護措施與補救方法及對策，同時，要逐步采用先進的狀態(tài)監(jiān)測儀器對運行中的設備進行腐蝕狀態(tài)監(jiān)測， 為預測維修打好基礎 。防護與監(jiān)測并重，將腐蝕的危害降到最低，將腐蝕的破壞程度大大降低。