石油化工机械设备的腐蚀和应对措施

发表时间:2020/11/2   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:刘凯琪
[导读] 摘要:机械设备遭到腐蚀,属于石油化工企业生产过程中的常见问题。
        中国石油化工股份有限公司济南分公司  山东省济南市  250000
        摘要:机械设备遭到腐蚀,属于石油化工企业生产过程中的常见问题。如何更好地解决机械设备腐蚀问题,是保障机械设备安全运行的重要举措。本文主要分析了石油化工机械设备的腐蚀性问题、防腐蚀措施展开分析,以作借鉴。
        关键词:石油化工;机械设备;腐蚀
        石油化工企业发展中赖以支撑的各项机械设备,如果发生腐蚀问题,物理性质、使用功能方面都会受到很大限制,阻碍了企业生产的顺利完成。通常,腐蚀程度不同,机械设备的影响性也会不同。轻微腐蚀只会造成设备外观上的损伤,如果腐蚀性较重时,设备使用寿命也会明显缩短,甚至引发不必要的安全事故,增大企业运营成本。所以,提升机械设备本身的抗腐蚀性,是保障企业良性发展的基础性条件,需要加强技术优化和改进。
        1石油化工机械设备的腐蚀性问题
        1.1内部原因
        特殊的化学反应过程,需要在特殊的环境中完成。精细的石油化工生产,需要较高纯度的产品、灵敏的反应控制速度,且自动化生产技术的应用,对机械设备的信号传输、温感、压感等性能上都提出了较高的要求,日常的加工规范也更加严格化,以更好地适应生产需求、增强设备的防腐蚀能力。金属部件的腐蚀,从内部原因上分析,主要是材质分子结构的规律性变化引起的,如果分子结构疏松或是粗晶粒材质,抗腐蚀性明显下降;分子结构紧密或是细精粒材质,抗腐蚀能力较强。任何一种结构下的金属材料,都应确保其不受反应介质的影响,发生化学反应,影响机械设备的生产效果。同时,机械设备经过长时间的生产,运转震动、介质冲蚀、应力损伤、微生物滋生等问题时有发生,设备焊缝处、连接部位都会产生不同程度的损伤,成为腐蚀性问题的优先产生区域,需要着重防范。
        1.2外部原因
        金属产生腐蚀的类型,主要有细菌腐蚀、电化学腐蚀、腐蚀介质接触下发生的腐蚀。化工设备往往经过抗腐蚀防护后,才会允许出厂,管道镀膜、零件焠火、不锈钢处理等都实行如此的生产方式。但是,设备安装、使用过程中的违规性操作或长时间运转震动、热胀冷缩效应等情况,都会使焊缝处或设备薄弱处出现裂纹,也会造成防护措施失效,发生腐蚀。所以,气候条件、施工人员技能等因素,都会成为设备抗腐蚀性能力提升的外部因素。
        2石油化工机械设备的防腐蚀措施
        2.1提升防腐结构设计的合理性
        防腐结构设计,主要针对的是单流阀、过滤器、放空装置等防腐设备。管网设备结构的合理设置、紧固性连接,能够有效提升机械设备的结构性完整、日常运行效率、应力稳定性,明显降低了腐蚀现象产生的可能性。机泵密封腐蚀问题方面,在现阶段已经研发出了干气密封技术,更具稳定性,设备本体结构、管网的抗腐蚀性都会明显增强。
        2.2提升设备材料的质量
        石油化工设备的生产环境一般具有高浓度、高腐蚀性特点。所以,在设备选材时要以耐腐蚀作为首要目标,全面了解设备应用环境的具体参数,如温度、浓度、应力、腐蚀介质等,选择更加适宜的设备类型和规格。尤其是设备的使用年限,相关工作人员必须预先明确下来,以此制定选材标准,以可接受的经济成本为上限,最大程度地选择高质量设备,使其具备较高的防腐蚀性能。同时,机械设备在生产运营中表现出的力学性能、防腐性,也是选购时必须考虑的内容。
        2.3涂层保护
        镀膜、涂抹防腐涂料等工艺,属于现阶段常用的两种隔绝腐蚀介质、金属之间直接接触的方式,有利于提升机械设备的安全稳定性。石油化工设备主要分为动、静两类,涂层在抗剪、抗拉的特性上也会有不同的表现,必须以设备运转时间、使用部位工况为基础,优化设计方案,尽可能地防范涂层破损状态下产生的设备损坏或介质污染。管线防腐流程,如图1。
       
        图1 管线防腐流程
        2.4优化工艺流程
        石油化工设备的生产过程、工艺流程都较为繁琐,注重设备生产过程中的工艺技术、腐蚀防护措施的优化,具有十分重要的作用。具体来说,气体水分能够造成设备腐蚀,只有去除其中的水分含量,才能增强设备的抗腐蚀效果,常温状态下,保持气体干燥,能够大大降低气体的腐蚀性。而设备生产中应用的工艺流程,可以适当加入一些冷却设备或干燥设备,减少水含量。例如,为了更好的防范氯碱生产过程中的湿氯腐蚀问题,需要借助浓硫酸溶液来去除水分;而硫酸系统的严重腐蚀性问题,需要将干燥塔内部的硫酸含量占到78%以上,碳钢在干燥氯气下的腐蚀效果并不明显。二是利用提升温度的方式,增强抗腐蚀性能。提高温度,能够直接将气体中的水分直接蒸发或保持液体状态、不凝固,腐蚀现象也会受到限制。管线防腐保温流程,如图2。半水煤气变换系统主要应用了合成氨材料,在半水煤气、水蒸气按比例混合成原料气加热、提温后,在进入变换炉中使用。传统方式是以热交换器加温变换炉中的原料气,蕴含其中的水分、硫化氢、二氧化碳,以及气流冲刷、胀管状态下的残余应力,反而增大了热换器腐蚀的可能性。此时,半水煤气能够保持干燥状态,上述物质可能对钢产生的腐蚀性也会很小。
       
        图2 管线防腐保温流程
        2.5提升工作人员的专业技能
        石油化工设备的腐蚀现象发生后,安全性能会明显降低。为了科学地防腐作业,首要需要提升工作人员的专业技能,通过企业内部实行定期性知识技能培训、拓展管理部门对防腐施工质量的监管范围、使每一位参与防腐作业的工作人员确立设备安全运行意识等方式,全面提升整个防腐作业施工过程的质量效果,尽可能地减少人为因素可能产生的操作性失误,降低设备腐蚀的可能性。反之,石油化工设备在日常生产过程中必然存在较明显的不安全因素,大大缩减了机械设备的使用寿命。
        3结束语
        石油化工设备的腐蚀现象,是企业生产过程中的常见问题,现阶段并未研发出完全杜绝腐蚀的技术活工艺,只能采取针对性措施,将设备腐蚀的可能性降到最低,缩小机械设备的损坏范围。所以,石油化工企业在日常生产中,需要更加重视维护、保养,注重管控化工设备的安全稳定性,利用更加合理的结构设计和防腐措施,使石油化工企业内部使用的各类机械设备能够保持安全、稳定的运行状态。
        参考文献:
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