石化机械设备腐蚀原因和应对措施的探讨

发表时间:2021/4/15   来源:《科学与技术》2021年2期   作者:柳承泉
[导读] 随着石油化学工业产能的迅速增长,化学设备金属侵蚀问题日益受到
        柳承泉
        青岛越洋工程咨询有限公司 山东 青岛 266071
        摘要:随着石油化学工业产能的迅速增长,化学设备金属侵蚀问题日益受到关注。金属侵蚀问题对油气工业的安全生产也有一定影响。因此,石油化工技术人员研究和探讨了一系列缓解这一问题的措施。但是,由于石油和天然气工业的筹备时间和发展时间相对较短,矿物机械中的金属腐蚀深层机理及控制措施仍需进一步研究探讨。石化机械金属腐蚀问题将通过石油化工研究者的长期努力逐步得到解决,中国石油化工行业将进一步发展。本文主要阐述了化学设备腐蚀的原因及措施。
        关键词:石化机械;设备腐蚀;措施
引言
        所谓腐蚀就是由于电化学反应而导致机器外观和内部质量下降。化工机械易受严重腐蚀问题的影响,也可能对机械设备造成损害和影响。这种腐蚀通常是由外部、内部原因造成的。为了提高石化机械设备的使用性能,这类设备必须高度致力于防腐蚀。一般来说,通过正确使用石化机械设备耐腐蚀材料,积极进行机械设备腐蚀工艺的科学优化,并对机械设备应用有效的防腐方法,可以达到腐蚀延缓的目的。否则,对石化行业的发展将极为不利。
1、石化机械设备腐蚀类型
1.1均匀腐蚀
        均匀腐蚀是一种发生在石化机械装置表面的腐蚀类型,造成的危害相对较小。此腐蚀通常仅考虑设计中的耐蚀性,因为设计中的腐蚀裕量足以保证金属材料的寿命和机械强度。
1.2局部腐蚀
        局部腐蚀也称为非均匀腐蚀,是特定零件中腐蚀的特征。与均匀腐蚀不同,石化机械设备的局部腐蚀一般比较轻微,但后果往往更重、更有害。
1.3化学腐蚀
        对与金属接触产生化学物质的石化设施中耐腐蚀材料的化学反应可能导致机械设备易受损害,特别是在高温下,化学反应变得更加强烈,腐蚀问题加剧。
2、石化机械设备腐蚀的原因
2.1内部腐蚀
        腐蚀的可能性和严重程度可能会有所不同,具体取决于机械设备本身是否具有不同的属性,或者设备内部的材料是否由金属构成。不同金属之间的化学反应可能导致相互腐蚀,从而可能导致石化机械内部的腐蚀问题。通常有两个物理因素影响矿物机械设备材料的侵蚀:一个是金属材料的特性。第二个值是金属材料表面的粗糙度。一般来说,金属材料越细,设备的耐久性就越好。金属材料表面粗糙度也影响设备内部腐蚀,但在设备表面使用某些化学物质并形成氧化保护层时,为设备金属表面提供良好保护。但是,在金属表面涂敷化学物质时,应注意材料的特殊位置,在金属表面的接缝和机械设备中的凹痕不易维护,可能会导致电化学腐蚀和化学物质侵蚀的严重问题。
2.2外部腐蚀
        化工装置材料与金属之间的化学反应在高温环境下非常强烈,导致石化机械设备金属逐渐退化。同样,设备的外部物理因素是影响石化机械设备金属腐蚀速度的关键因素。由于这些机械设备必须接触液体,例如石油,石油等液体的性质或速度可以加快石油化工机械的腐蚀速度。也就是说,当石油和其他液体在石化机械表面流动时,这些流动对设备设施金属保护层影响更大。随着对金属冲洗速度的提高,金属保护层的冲击增大,从而在金属中逐渐形成孔洞。冲洗量越大,产生的空隙就越大,影响到整个保护膜的一些保护功能,最终可能导致化学机构金属表面腐蚀。此外,设备外部环境的一些应力变化可能会导致石化机械设备表面腐蚀。经过一系列研究,石油机械表面的应力与腐蚀速率相关。也就是说,外部应力越大,石化机械表面防护层损坏的危险就越大,腐蚀的危险就越大。
2.3石化机械本身结构的腐蚀
        在大多石化机械设备中,大多数石化设备都是大型设备,内部构件复杂,以致内部的许多部件难以维护和清洁,在许多情况下机器部件之间无法进行清洁。

此外,如果长期使用化学设施,内部零件可能会与外部腐蚀物质接触,导致内部零件在一段时间后腐蚀,更难清洗,妨碍正常运行,从而加剧机械设备的腐蚀。在许多情况下,及时对部件表面清理可以减少腐蚀。
3、应对石化机械设备腐蚀的措施
3.1采取有效的防腐方法
        (1)机械设备的金属表面用于涂覆防腐蚀材料。这也是最直观、最简单、最常用的腐蚀方法。设备的金属表面和耐腐蚀物质由高质量、耐腐蚀性的材料层完全绝缘。涂层精度不影响设备的强度和结构,而是有效地将设备与腐蚀介质隔离开来。进行防腐涂层时,应严格注意涂层能力,了解机械设备的性质、锈蚀能力、涂层的使用年限等,并特别注意焊接部位和各种转角位置,以确保设备的所有部分均已完全涂覆。
        (2)采取适当的电化学措施。电化学保护法具体方法有:a.外加电流的阴极保护法。利用电解装置,使被保护的金属与电源负极相连,另外用惰性电极做阳极,只要外加电压足够强,就可使被保护的金属不被腐蚀。b.牺牲阳极的阴极保护法。利用原电池装置,使被保护的金属与另一种更易失电子的金属组成新的原电池。发生原电池反应时,原金属做正极(即阴极),被保护,被腐蚀的是外加活泼金属-负极(即阳极)。这种方法通常用于石油化工设备及管道的防腐。
        3.2石化机械防腐蚀方法
        机械设备本身的防腐蚀能力很重要,我们可以采取进一步措施来提高防腐蚀能力,从而减慢机械的腐蚀速度。通常在机械装置外部喷涂耐腐蚀涂料,从而在机械装置外部形成额外的防护等级,机械表面不直接接触空气。第二种方法是对机械设备使用额外的电流保护。这两种方法都提高了石化机械设备的耐蚀性,延长了机械设备的使用寿命。
        3.3设备材料的选择
        对于我们自己的大多数石化机械设备,使用碳钢等原材料。但在实践中,这些材料的腐蚀性较低。因此,控制设备的腐蚀对于设备制造过程中的材料选择至关重要。新时期的技术发展加大了选择耐腐蚀材料的方向,选择材料的方向取决于设备的具体功能。与此同时,必须进行现实和全面的研究和考虑。处理强化氧化溶液时,钛的使用是可选的,而铝材料更适合于无污染加工等。参与高温生产的设备还应注意所选材料是否受到高温的影响,以确保运行时间更长。考虑到设备的制造模式和使用寿命,可以选择更高级别的防腐蚀材料。材料选择是影响石化机械设备腐蚀的重要因素。因此,在生产设备时充分考虑材料选择很重要。
        3.4石化设施维修保养措施
        石化机械设备种类繁多,不同类型机器运行时的环境要求不同。对于各种类型的石化机械设备,相关企业必须制定相应的维保方案、计划,及时、定期对石化机械设备进行维护、保养,延缓腐蚀速率,延长设备使用寿命。
        
结束语
        机械设备的侵蚀是生产运行过程中不可避免的问题,对生产过程产生了许多不利影响。设备腐蚀的原因是其自身和外部原因、机器类型和腐蚀程度不同引发的。但是,在这两种情况下,机械设备的运行都可能受到侵蚀的严重影响,从而可能导致运营成本增加,甚至污染。因此,在机械设备使用、维护过程中,企业应迅速积极地应用正确的、有效的防腐方法,提高其防腐能力。
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