石油化工设备腐蚀与防护(行业相关)

化工设备腐蚀与腐蚀控制的措施摘要：许多化学原料在化工生产中具有一定的腐蚀性，长时间处于腐蚀性的环境下运行，难免会发生腐蚀。

如果发生上述情况，不但会影响到化学装置的工作稳定性，也会对化工装置的使用寿命造成严重的危害。

所以，对化工企业而言，对其进行有效的腐蚀原因进行有效的分析，并对其进行科学的研究和实施，就显得尤为重要。

关键词：化工设备腐蚀；腐蚀控制；措施1化工设备腐蚀原因1.1化工生产内在因素的影响(1)化学装置本身的材质不具有良好的耐腐蚀性。

金属材料是化工装备生产中的重要原材料，其质量与性能的好坏将直接影响到整个化工装备的成败。

一般情况下，金属材料的结晶密度会不断增加，从而提高化学装置的耐腐蚀性。

目前我国某些化学装置中使用的金属材料耐腐蚀能力较差，如果环境中存在腐蚀性物质，则很容易发生腐蚀。

(2)对溶液性能的影响。

在化工生产中，酸碱溶液的使用非常多，而金属制品的化学设备与酸碱溶液发生化学反应，严重地腐蚀了化工设备。

如果化学装置与化学生产中使用的酸性、碱性液体发生接触，操作不及时、不彻底，残余的酸碱溶液会对装置的表面造成各种失效。

(3)某些化学装置的结构设计不合理，有一定的缺陷。

在化学装置的生产中，由于其本身的结构设计不合理，在投入使用后，很容易发生各种腐蚀。

比如，化学装置是由不同的零件组成的，这些零件之间肯定是有联系的，连接方式大多是焊接的，所以会出现很多的凹痕和裂缝。

化工企业在生产的时候，会加入大量的酸性和碱性溶液，这些酸性溶液会在管道和缝隙中留下，久而久之，就会对化学装置造成腐蚀，加速设备的老化，缩短寿命。

目前我国在化工装备生产中，某些设备表面光洁度不高、粗糙程度较高，容易受到腐蚀性介质的侵蚀，严重影响其工作。

1.2外在因素影响(1)环境因素，化学产品的生产。

在化学工厂的生产过程中，会有大量的腐蚀性气体和液体在空气中流动，当化学装置被腐蚀时，周围的空气会加速流动，接触到腐蚀性液体的区域就会增加，腐蚀范围也会随之扩大。

石油化工设备防腐的有效措施摘要：我国石油化工行业的发展迅猛，国家和社会对石化设备的防腐工程也愈发重视。

但就目前实际情况来看，石化设备的防腐工程还是面临许多问题，主要原因在于石油化工企业所用的石化设备种类繁多，设备应用环境也各不相同，因而产生的腐蚀情况也有很大差异，这就使得防腐工作变得尤为艰难。

所以，在当前时代背景下，想要促进我国石油化工行业的进一步发展，还必须要加大对石化设备防腐问题及原因的深入探究。

关键词：石油化工设备；防腐；有效措施引言新时期加强对石化设备腐蚀问题及防腐策略的探讨，具有重要意义，不仅有助于提高石油化工企业的经济效益，更有助于推动我国石油化工产业的长远发展。

因此，相关企业及负责人务必要提高重视，充分认识到石化设备腐蚀问题的严重性，并积极探索导致腐蚀问题产生的原因，不断加大对防腐措施的研发与优化，以便更好地解决石化设备腐蚀问题，延长其使用寿命。

也唯有如此，才能更好地发挥石化设备在石油生产过程中的作用与价值，从而促进该行业的长远发展和进步。

1石油化工设备腐蚀产生原因1.1设备自身问题石油化工产品在生产加工过程中，会应用到较多种类的设备，包括加热设备、储存设备、反应设备，还有换热设备、仪表设备等等，这类设备多数都是由金属构成。

分析金属性质可知，如果长时间与空气接触，会发生氧化反应，导致金属出现腐蚀情况，并且石油化工设备本身结构就异常复杂，直接增加了防腐氧化过程难度。

此外，若是石油化工设备存在活泼金属，当接触电解质后发生电化学反应，会出现电化学腐蚀情况，而此类腐蚀很难进行有效及时的预防，如果没有防控好出现电化学腐蚀，必然会对金属零件产生严重影响，除了造成零部件无法正常使用后，极有可能引发物料泄漏，从而导致电气设备发生短路情况，难以控制温度，情况严重甚至会造成爆炸等安全事故。

1.2发生化学反应分析石油化工企业实际生产情况可知，在处理各类介质时需要使用到各类设备，而这一过程中必然会发生非常多的化学反应。

石油化工设备常见的腐蚀原因及防腐措施摘要：与其他工业设备相比，石油化工设备中所使用到的机械零件更加复杂和具有运转不间断性，若对其防腐防护设备维护环节不重视，很有可能埋下生产安全隐患，最终危及相关工作人员，影响正常生产进度。

同时，石油化工设备具有本行业生产的特殊性，通常会在生产中的某个环境集中排放出有毒有害气体，这些气体也会造成设备出现腐蚀现象，不利于设备正常使用，甚至严重些还会引起保障。

因而，对石油化工设备腐蚀原因进行总结并制定相应对策是有必要的。

关键词：石油化工设备；腐蚀1 石油化工设备实施防腐蚀工作的重要性石油化工设备因所运转的环境和本身具备的复杂性，常会发生腐蚀现象。

当设备出现腐蚀问题时，会对设备安全使用与功能产生较大程度的影响，如不采取措施最终设备内部被腐蚀至失效，严重影响运行。

倘若腐蚀问题发生在壁薄的管道中，在腐蚀作用下会引起渗漏，不加以防范就会殃及到工作人员身体健康，甚至发生火灾或爆炸。

所以，石油企业应重视相关设备防腐工作，采取科学的和行之有效的应对措施，做好应急预案，保证企业安全生产和企业经济效益不受到损害，避免出现严重事故给社会带来负面影响。

从另外层面出发，石油化工装置中如果生产设备出现流失问题必定会破坏设备本身，削减其使用性能及效率，造成严重浪费和效率低下。

要妥善解决这一问题，就要注重问题成因的分析，探寻有效的问题解决方法及对策，要求在日常工作中结合以往工作经验及先进的技术理念，建立完善的解决流程，确保设备腐蚀问题得到妥善解决，在实际生产过程发挥其最大效用，切实维护石油化工企业的经济效益和社会效益。

2 石油化工设备出现腐蚀的常见原因2.1 设备自身方面石油中可分解出很多种物质具有复杂的化学特性，有些对金属会产生腐蚀作用。

大部分炼化设备都为金属材质，这种材质在不使用中也会与空气中的氧气反应，造成氧化腐蚀，在运行中更随时受到化学腐蚀的侵蚀损耗。

石油化工中金属质地的设备，金属结构比较复杂，这也增加了防腐养护工作的技术难度。

二套常减压装置环烷酸腐蚀分析与防护中国化工昌邑石化公司二套常减压装置近期加工高酸原油性质较差，马瑞原油酸值高达2.02 mgKOH/g，FRADE原油酸值高达1.47 mgKOH/g。

装置采取原油混炼的方法对高酸油进行掺炼，掺炼比例不大于15%，装置酸值设防值不大于0.5%，针对近期加工的原油性质分析如下：一、环烷酸腐蚀环烷酸腐蚀通常发生在加工总酸值大于0.5mgKOH/g原油。

环烷酸腐蚀产物溶于油，所以腐蚀的金属表面粗糙而光亮，呈沟槽状。

（1）环烷酸石油酸是石油中有机酸的总称，包括环烷酸、芳香族酸和脂肪酸等。

环烷酸(RCOOH，R为环烷基)是指分子结构中含有饱和环状结构的酸及其同系物。

环烷酸是石油中有机酸的主要组分，占石油中总酸量的95％以上，虽然这些酸在分子量上有显著差异(180—350℃)，但它们的通式可用R(CH2)nCOOH表示，式中R通常指环戊基或环己基，n通常大于12，根据R和n值不同，在石油中分子结构不同的环烷酸达1500多种。

较高分子量的环烷酸是由多个羧酸组成的混合物。

环烷酸不溶于水，易溶于油品、乙醚、苯等有机溶剂。

（2）环烷酸腐蚀类型在原油常减压蒸馏过程中，不同相对分子质量的环烷酸随着和它沸点相近的馏分汽化而汽化、冷凝而冷凝，并溶于该馏分中，从而使该馏分对设备具有腐蚀作用。

环烷酸腐蚀性能与分子量有关，低分子环烷酸腐蚀性更强。

一般认为环烷酸对设备的腐蚀机理为：环烷酸活性在液相中以接近沸点更活泼。

因此在汽液相交界处腐蚀最严重，在220 ℃以下不腐蚀。

随温度上升而逐渐增大，通常在270-280℃最大，超过280℃，环烷酸部分气化，但未冷凝，而液相中环烷酸浓度较低，故腐蚀性又下降。

到350℃以上，环烷酸气化速度加快，气相速度增加，腐蚀速率再度迅速上升，但绝大部分是由于硫的作用结果，400度以上又不出现腐蚀现象。

据资料介绍，可能在400℃以上环烷酸已基本全部气化，对设备的高温部位不再产生腐蚀。

专　论石油化工腐蚀与防护ＣＯＲＲＯＳＩＯＮ＆ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮＩＮＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ２０２１年第３８卷第６期引用格式：杨文秀，范　益，蔡佳兴，等．石化设备常见的应力腐蚀开裂原因及防护措施［Ｊ］．石油化工腐蚀与防护，２０２１，３８（６）：３８４２． ＹＡＮＧＷｅｎｘｉｕ，ＦＡＮＹｉ，ＣＡＩＪｉａｘｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ｃａｕｓｅａｎａｌｙｓｉｓｏｎｓｔｒｅｓｓｃｏｒｒｏｓｉｏｎｃｒａｃｋｉｎｇｏｆｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｄｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｓ［Ｊ］．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ＆ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ，２０２１，３８（６）：３８４２．

石化设备常见的应力腐蚀开裂原因及防护措施

杨文秀，范　益，蔡佳兴，施小凡，代芹芹，崔云芳（南京钢铁股份有限公司江苏省高端钢铁材料重点实验室，江苏南京２１００３５）

摘要：石化设备应力腐蚀开裂会造成突发性事故，且在各项腐蚀破坏中占比高，需引起设计和使用单位的重视。通过对引起应力腐蚀开裂的外加载荷、残余应力和腐蚀产物；氯化物阳极溶解、硫化物氢脆、浓热碱碱脆、氮化物硝脆和高温高压水等影响因素进行分析讨论，来全面了解应力腐蚀开裂。阴极保护、缓蚀剂和防腐涂层等防护技术可以抑制应力腐蚀开裂；从材料选择、制造安装工艺、使用维护、腐蚀在线监测等方面也能达到预防和降低应力腐蚀开裂的目的。关键词：石化设备；应力腐蚀开裂；防护措施；腐蚀监测

收稿日期：２０２１０８２０；修回日期：２０２１１０１２。作者简介：杨文秀（１９８６—），女，工程师，主要从事钢铁材料的腐蚀与防护研发工作。Ｅｍａｉｌ：１２４９２５９０１＠ｑｑ．ｃｏｍ

在石油化工生产中，设备及管道的腐蚀很常见，具有不可预知性和突发性。若腐蚀引发事故，会导致：①直接经济损失，设备及其管道需维修或更换；②间接经济损失，因生产装置停工停产、打乱正常连续生产秩序、延迟开工周期、漏油跑油、产品质量下降；③安全问题，还可能造成生产装置着火、爆炸等恶性事故。石化设备的腐蚀有均匀腐蚀和局部腐蚀，其中应力腐蚀开裂造成的腐蚀损坏的比例最高，超过５０％。日本在２０１７年对其国内的腐蚀情况做了详细的调研，结论是应力腐蚀损坏占据了全年设备损坏的４２．２％［１］。这与石化设备高温、高压、强腐蚀环境密切相关。应力腐蚀开裂，又叫“环境断裂”，是指金属材料在各项应力和腐蚀介质的交互作用下所引起的腐蚀开裂或断裂现象。目前没有绝对精准的理论来解释应力腐蚀的机理，其腐蚀机理需用电化学与金属学、腐蚀环境、表面物理化学等方面来综合解释。１　引起应力腐蚀开裂的应力因素１．１　外加载荷石化设备及构件在工作条件下所承受的所有外加载荷，比如设备填装材料以后的承载力、设备运行中的各向应力。外加载荷类型有：拉应力、压应力、扭转应力、弯曲应力等。若设备及构件带有缺口或裂纹的，根据载荷和裂纹的取向不同划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和混合型４种载荷［２］。１．２　残余应力制造石化设备及构件的钢材会产生残余应力的环节很多：热处理和加工铸造过程、焊接和装配过程、表面处理过程等。残余应力的类型：①热胀冷缩导致的热应力；②由组织体积变化导致的相变应力；③由形状变化导致的形变应力等。１．３　腐蚀产物设备及构件材料局部阳极溶解会与腐蚀介质中的氧、氢等反应，形成相对原金属体积较大的腐蚀产物。大体积的腐蚀产物会在局部闭塞部位产生了楔入应力，该应力达到临界值后就会产生裂纹扩展［３］。Ｈ２Ｓ应力腐蚀开裂中局部阴极还原析出氢，氢原子在金属的局部富集生成氢气，材料内局部压力变大，造成氢致开裂。残余应力造成的石化设备安全事故约占应力破坏的８０％［４］，外加载荷造成的事故约占２０％，只有极少部分安全事故由腐蚀产物导致。