关键词:石油化工设备;腐蚀原因;防腐措施
引言
化学腐蚀是机械设备最常见的腐蚀形式,但在一些特殊的条件下,设备也会出现电化学腐蚀情况。腐蚀会使设备外部形状发生不同程度的改变,严重时甚至会破坏其宏观尺寸,这在很大程度上会降低设备的使用效率,缩短使用年限,并且可能引起整个装置发生泄漏,引发安全生产事故及严重的环境污染等。
1.石油化工设备防腐的意义
一般而言,石化设备的腐蚀都是在一定条件下进行的,只有特定的介质才会让设备发生腐蚀。对于这些设备来说,腐蚀变化就是一种严重的化学性破坏行为,这种现象广泛存在于石油化工设备之中,设备的腐蚀不仅会大大缩短其使用年限,还会影响到装置的正常运行。而这种现象发生在石油化工的管道之中时,那么腐蚀处极有可能发生石油泄漏现象,这不仅造成了石油资源的浪费,泄漏的石油还会严重的影响到生态环境,从而无法带来预期的社会效益和经济效益。除此之外,相关工作人员在生产石油化工产品的过程之中,可能会因为石油的泄漏而产生一些灾难性事件,从而严重危害到工作人员的人身安全和财产安全。就目前来看,在我国石油化工企业中,爆炸事故层出不穷,而究其原因,大部分是由于腐蚀现象而导致的石油泄漏,当这些泄漏的石油遇到明火就会发生爆炸事故。对于这种现象,相关地区的政府部门以及石油企业引起重视,针对实际状况采取相应的处理措施,查明腐蚀原因以及找出腐蚀规律,制定出相应的应急管理预案,从而保证企业的长久发展和安全稳定运行。
2石油化工设备常见的腐蚀原因
2.1化学反应
在石化企业的生产运行过程中经常会使用腐蚀性强的原料,当原料的设备的金属部件发生接触时会发生化学反应,在反应会产生金属氧化物使得金属表面形成不同程度的损伤。当作业条件的环境温度较高时,原料会与设备材料直接产生反应,在潮湿的情况下会发生氧化还原反应,化学腐蚀属于这种类型的反应,进而诱导腐蚀情况的进一步进行。
2.2石油化工机械设备的外部性腐蚀原因
石油化工机械设备的外部性腐蚀原因有化学因素和物理因素。化学因素就是当石油化工机械设备运行时,会存在工作人员操作不当或某些工艺细节处理不好,就会使设备的金属表面留有少许腐蚀性原料,如果这些原料的总量较少,并且机械设备材料抗腐蚀性比较好时,其腐蚀的情况不是非常明显的。但是在实际的生产过程中,会使用到某些抗腐蚀能力较差的机械设备,这些机械设备的金属材料表面含有杂质较多,并且使用环境的空气中会含有强酸碱等腐蚀物质,当温度达到一定条件时,设备的金属表面会产生非常强烈的化学反应,使得设备的腐蚀情况加剧,形成腐蚀的外部性原因。
此外,物理因素也会对设备造成严重的腐蚀情况。因为在实际的生产中,石油化工设备会接触到很多的原料液体,这些液体的中含有石油和一些腐蚀性的物质,当机械设备直接与原料液体相接触时,原料液的腐蚀性和流动特性会对机械设备造成一定程度的腐蚀。因为当液体流动的过程中会对金属表面造成一定程度的冲击性,使得金属表面形成的钝化膜遭到破坏;当流速变快,钝化膜所受的冲击力就越大,当速度达到一定程度时,会产生蚀坑。随着设备的继续使用,腐蚀坑的面积会越来越大,使金属表面的防腐层遭到破坏,从而使金属本体直接与腐蚀性的物质相接触,发生设备金属材料的腐蚀现象。与此同时,外部环境中可能存在一定的应力,这些应力也会使金属材料形成腐蚀。并且外界的应力越大,金属表面保护膜所受的冲击就越大,在一定的外力条件下更易使金属材料的保护膜形成破坏,设备形成腐蚀的概率就会更大,即设备所受的外部应力与设备金属材料表面发生腐蚀的概率成正比。所以消除外界环境中的应力现象对减小设备金属材料的腐蚀现象有一定的帮助。
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3石油化工设备的防腐措施
3.1科学选用机械设备的材料
通过查阅相关资料了解到碳钢材料是当前石油化工机械设备常用的材料之一,该类原材料成本低廉,且强度较高,但是外界环境因素会对该材料的稳定性产生影响,所以如果用该种材料制作机械设备可能会导致腐蚀的问题。
为了解决以上的问题,可以将新材料应用于石化设备的制造过程中。新材料的应用能发挥其良好的抗腐蚀作用,虽然在实际过程中,使用新材料会增加设备的研发和制造费用,但是从长远的角度分析,使用抗腐蚀性较好的材料的设备其使用寿命也会相应延长,并且在运行过程中故障率也偏低,并且在有效的减少设备的后期维护成本的同时增加运转效率与过程的安全性。
3.2防腐蚀设计和规范合理安装
石油化工机械设备在前期的设计阶段就要全面的考虑防腐问题,设计阶段的防腐工作不仅时第一步防腐工作,也是最为基础和关键的。在石化设备设计的最初阶段就应该设计出对应的防腐蚀方案,这其中包含着对机械设备防腐蚀选材、和结构等要求。在腐蚀方案的建立时应该尽量详细、准确地考虑到在实际的生产中可能出现的问题。只有在防腐蚀设计方案非常详细时,才能更好地降低石油化工机械设备的腐蚀概率。但是在设计防腐蚀的设备时,也应该综合考虑设备额制造成本和耐蚀性能之间的关系。
当完成设备的防腐蚀设计后,就需要进行安装工作,如果设备安装的不恰当也会提高设备的腐蚀率。比如在安装机械设备时的方式方法存在问题,则设备在使用的过程中原料在设备内部的流动就会存在问题,对设备内部就会造成压力不均匀的现象,当经过一段时间的积累后,机械设备就会产生问题。所以,设备的安装不合理会给设备运行造成隐患。因此,石油化工机械设备需要全面、科学的防腐蚀设计和规范、合理的机械设备安装过程。
3.3完善设备加工工艺
一般来说,石化设备的加工工艺比较复杂,其工艺流程程序众多,因此在设备的加工过程中有可能出现腐蚀现象,为了规避这一风险,相关工作人员需要重视起来。在石化设备的加工过程中,工作人员要严格控制好加工环境,尽量提高作业时的工作温度,最大程度地避免空气中的水分对石化设备生产的影响。众所周知,空气中的水分是导致腐蚀现象产生的主要原因,只有干燥的环境才有利于设备的保存和使用。基于这一点,工作人员在作业时要控制车间的水分和温度,如果可以的话,最好增加干燥和冷却的处理环节。
结语
石化设备的腐蚀在一定程度上会影响到石油产品的生产,除此之外,由于腐蚀造成的设备质量上的问题也会加大生产成本,同时腐蚀所带来的安全隐患也会危害到工作人员的人身财产安全。对于这些情况,相关工作人员必须重视起来,提升自身的责任意识,找出科学合理的应对策略防腐,针对不同的问题对症下药,提升防腐措施的科学性和有效性,从而确保石油产品生产的质量,保证石油企业的长久稳定安全发展。
参考文献
[1] 艾山江·吐尔逊.石油化工设备常见腐蚀原因及防腐措施[J].化工设计通讯,2018(2):84.
[2] 郑昌松.石油化工设备的防腐蚀结构设计与应用[J].计算机产品与流通,2018(9):107.
[3]宋笑,徐正斌.港口机械设备腐蚀与涂层维护保养问题[J].起重运输机械,2019,14(16):90-94.
[4]詹宇鹏, 孔令真, 路伟, et al. 浓硫酸中304不锈钢焊接接头腐蚀行为的电化学研究%Electrochemical Studies on Corrosion Behaviors of 304 Stainless Steel Welded Joints in Concentrated Sulfuric Acid[J]. 材料保护, 050(012):15-18.
论文作者:詹宇鹏
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年5期
论文发表时间:2020/4/30
标签:设备论文; 石油论文; 机械设备论文; 化工设备论文; 现象论文; 石油化工论文; 过程中论文; 《工程管理前沿》2020年5期论文;