摘要:石油化工是关系到国家经济发展的重要产业,在国民经济发展中,占据着非常重要的地位。而在石油化工领域中,机械设备是关系到企业生产效率、生产质量、生产稳定性的重要环节,直接影响到石油化工企业的运营收益和发展稳定性。然而,机械设备的腐蚀问题一直是受到石油化工企业关注和重视的关键问题,加强对机械设备腐蚀问题的控制,并对此加以有效解决。不但能够确保石油化工生产的稳定性,而且能够显著压缩生产成本,为企业创造更高的经济利益。基于此,本文就围绕石油化工机械设备腐蚀的原因进行研究,并为其提出科学合理的应对策略。
关键词:石油化工;机械设备;腐蚀
引言
石油化工领域主要以石油及天然气等作为原料生产化学制品,属于化学工业中的主要产业。而机械设备的腐蚀,是石油化工领域中一种常见的问题。机械设备受到腐蚀后,不但设备外形会受到较大程度的破坏,而且设备的功能性也会受到较大程度的影响,限制机械设备的正常工作,降低机械设备的使用寿命。除此之外,机械设备的腐蚀,还会对石油化工生产造成比较严重的安全隐患,为企业的经济收益和企业形象,造成非常严重的负面影响。
1、石油化工机械设备腐蚀类型剖析
1.1、均匀腐蚀
所谓的均匀腐蚀,就是腐蚀发生的部位基本均匀地发生于金属的表面。相对而言,均匀性腐蚀所造成的危险性相对来说要比较小。对于这种腐蚀,在工程设计中一般都给足了腐蚀余量,由于给足了腐蚀余量进而保证了金属材料的使用寿命和机械强度。
1.2、局部腐蚀
所谓的局部腐蚀,又称为非均匀性腐蚀。非均匀性腐蚀的特点在于腐蚀所发生的部位比较集中在某一个特定的部位,这种腐蚀的腐蚀面积跟均匀性腐蚀相比较而言,面积较小,但这种腐蚀所造成的危害性却远高于均匀性腐蚀。
2、石油化工设备腐蚀的主要原因
2.1、设备自身因素
从机械设备的自身来看,发生腐蚀的原因主要与机械设备的自身结构关系密切。在石油化工生产中,所使用的机械设备大多数都是利用金属材料制成的,但是由于金属材料种类众多,不同金属的抗腐蚀程度有所不同,因此,由不同金属材料制成的机械设备,其抗腐蚀能力也存在较大差异。一般情况下,金属结构更加精密的机械设备,其抗腐性能会明显优于金属结构分散的。除了机械设备的自身属性外,如果机械设备外表面上存在突出零件或下陷凹口,将会加大机械设备腐蚀的可能性,通过研究可以发现,结构愈加复杂的机械设备,其腐蚀速度越快,究其原因,是因为结构复杂的机械设备,其表面往往会存在数量较多的接口、缝隙,在接口、缝隙当中很容易积累灰尘、油渍、水等杂物,因此导致设备腐蚀速度加快。而且,构成材料种类较多的机械设备,相比较于构成成分简单的机械设备,其腐蚀速度更快。除此之外,机械设备的设计工艺不合理、设计材料不标准,也是导致机械设备出现局部腐蚀的常见原因。
2.2、石油化工机械设备腐蚀外在因素
除内在因素外,多种外在因素也会导致石油化工机械设备腐蚀问题,具体包括生产作业环境、与化学物质接触、化学液体或气体流动等几种。一方面,石油化工生产环境复杂,高温干燥以及潮湿环境均存在,机械设备长期暴露在恶劣环境中,金属内部结构逐渐被破坏,极易出现腐蚀现象。同时,腐蚀速率会随着环境温度的升高而加快,介质移动速度也会对腐蚀速度造成影响,流动越快,腐蚀越严重。另一方面,在石油化工生产过程中,机械设备经常与各种化学物质接触,包括液体物质和气体物质,会不可避免的出现腐蚀现象。并且随着时间的积累以及环境的变化,腐蚀问题会越来越严重,最终导致机械设备破损甚至是报废。这些都是引发石油化工机械设备腐蚀的因素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外,当化学液体和气体处于不断流动状态时,对机械设备所在造成的腐蚀作用便越明显,而化学介质不发生流动时,则机械设备的腐蚀速度相对较慢。
3、控制石油化工设备腐蚀的策略
3.1、加强设备选材控制
碳素钢属于一种混合材料,其主要成分是碳和铁,碳素钢这种材料的优势之处成本较低、资源丰富、来源广泛,而且碳素钢的加工程序相对比较简便,易于操作和加工。但是需要主要的是,碳素钢在作为机械设备材料时,也存在一定弊端,也就是碳素钢对于酸碱盐等具备强力腐蚀性的介质缺乏抵抗性,在该介质作用下,将会加快机械设备的腐蚀速度,这一不足对碳素钢的使用范围造成了一定程度的限制。因此,在工作环境的腐蚀性较低的情况下,石油化工机械设备可选择碳素钢作为材料。而当机械设备的工作环境中存在腐蚀性较强的介质时,则应当选用不锈钢等合金材料作为设备选材。在石油化工机械设备的合理选择环节中,还需要对材料的应力学性能加以评测,要确保所选择材料的性能能够满足设备实际生产过程中,所需达到的最大应力标准。另外,材料的硬度、抗疲劳性等综合性能,也在一定程度上影响到机械设备的抗腐蚀性能。
3.2、优化机械设备设计
机械设备自身以及整个设备系统的结构设计,都与腐蚀现象存在紧密联系,可通过优化设计来加强防腐控制。对于机械设备来讲,在进行结构设计时,应尽量避免死角和缝隙的出现,当有死角存在时,设备表面很容易残留化学物质,逐渐在设备底部沉积进而发生化学反应,造成腐蚀问题;当有缝隙存在时,便会阻碍化学液体流动,逐渐进入到内部结构中,造成腐蚀问题,所以,应优化机械设备设计,尽可能的不出现死角和缝隙。同时,还需要对设备工作室装置和整个管道网络设计进行优化。
3.3、积极做好对工艺流程的科学优化
由于石油化工比较复杂,所以在工艺流程中就存在多种方式。在对工艺进行选择以后,必然要对工艺流程的防腐进行充分的考虑,进而达到对石油化工机械设备腐蚀的有效防范。
第一点,将气体中水分进行降低处理,进而达到降低腐蚀性的目的。一般而言,常温下,尤其是空气干燥的状况下,空气对于金属物所造成的影响比较轻。当空气中的水分过多,那么对金属物所造成的影响必然严重。所以在加工工艺环节中,有必要增添一些干燥和冷却设备,有效地将气体中的水分降低含量。比如在进行氯碱生产的时候,可以用浓硫酸进行干燥处理。只有积极做好干燥处理,才能降低氯气对碳钢所造成的损失。
第二点,通过提高温度进而达到降低腐蚀。增高温度的目的在于促使气体中的水分不断蒸发,不让水分出现冷凝状况,进而达到有效降低腐蚀的目的。
结束语
本文主要围绕石油化工机械设备腐蚀的原因及措施进行研究。本研究首先对机械设备的腐蚀类型加以明确的划分,并从设备自身因素和设备所处环境因素两个方面,对机械设备的腐蚀原因进行全面的深入的分析。随后本研究又探讨了对设备腐蚀进行控制和应对的重要性,并为其提出加强设备选材控制、优化设备结构、化学或电化学腐蚀防护等科学合理的可行性策略,以应对石油化工机械设备的腐蚀问题,以期能够促进石油化工行业的进一步发展。
参考文献:
[1]于志刚.我国石油化工机械设备腐蚀因素分析[J].化工管理,2018(02):229.
[2]郭铁柱,姜阳,于迅.浅谈石油化工机械设备腐蚀原因及措施[J].化学工程与装备,2017(12):241-243.
[3]刘智.石油化工机械设备腐蚀原因及措施探讨[J].化工管理,2017(31):138.
[4]寇祖川.探讨石油化工机械设备腐蚀原因及措施[J].化工设计通讯,2017,43(10):82+96.
论文作者:梁骁,朱生旭,王文弟,霍旺
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/10
标签:机械设备论文; 石油化工论文; 设备论文; 碳素钢论文; 均匀论文; 因素论文; 原因论文; 《基层建设》2018年第13期论文;