石油化工设备腐蚀与防护(行业相关)
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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):3842. YANGWenxiu,FANYi,CAIJiaxing,etal.Causeanalysisonstresscorrosioncrackingofpetrochemicalequipmentandprotectivemeasures[J].Corrosion&ProtectioninPetrochemicalIndustry,2021,38(6):3842.
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:20210820;修回日期:20211012。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。Email: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。
化工设备的腐蚀问题与防腐措施摘要:随着经济的发展,对化工产品的需求不断增加,越来越多生产设备的运行超出设计能力,因而目前对化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。
许多专家认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保证。
关键词:化工设备腐蚀防腐蚀引言:随着经济的发展,对化工产品的需求不断增加,越来越多生产设备的运行超出设计能力,因而目前对全球的化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。
许多专家认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保在现代经济环境下,众所周知,化工设备的采购费用是相当惊人的,往往是动辄几万、数十万甚至数百万元。
但由于受运行环境的影响其受腐蚀也是相当严重的,如:新装的大气柜使用时间不久就会出现蚀点,蚀点会逐步加深,用不到2~3年,就会出现穿透现象,从而造成漏气、跑气的生产困扰,再如其它长期受水蚀以及在潮湿环境或埋在地下的管道容器、设备等,其受腐蚀程度也是非常严重的,这些都会影响设备的运行状态及寿命。
因此,每年因设备腐蚀而造成的经济损失也给企业添加了不少多余的支出,增加了企业的经济负担。
腐蚀破坏到处可见,腐蚀事故频频发生,这除了因腐蚀本身所具有的自发性质外,很大程度上是因为人们对腐蚀的危害性估计不足,对腐蚀防护的重要意义认识不深,对腐蚀与防护科学缺乏应有的知识,没有采取防腐蚀措施、或采取的防腐蚀措施不当所致。
1、腐蚀问题1.1腐蚀的分类腐蚀:材料与周围环境发生作用而被破坏的现象。
腐蚀按材料种类分为金属腐蚀和非金属腐蚀。
腐蚀按表面形貌分为全面腐蚀和局部腐蚀;局部腐蚀又有小孔腐蚀、应力腐蚀破裂、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、磨损腐蚀等等;金属腐蚀按机理可分为物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀等。
物理腐蚀:材料单纯物理作用的破坏,一般是由溶解、渗透引起的,如熔融金属容器的溶解,高温熔盐、熔碱对容器的溶解渗透。
设备、管道防腐蚀管理规定第一章总则第一条为了适应加工高酸、高硫原油加工的需要,加强设备的防腐蚀管理工作,防止和减缓生产设备受腐蚀介质的侵蚀及破坏,延长设备使用寿命,确保安全生产,提高防腐蚀工作的管理水平,制定本管理制度。
第二条本规定适用于中海石油炼化有限责任公司下属炼油化工装置中接触腐蚀介质的各类设备、管道、建构筑物等。
凡受到生产工艺中腐蚀介质或工业大气、冷却水腐蚀的设备,都必须采取相应的防腐蚀措施。
第三条设备防腐蚀管理是设备管理工作的重点内容。
企业要建立健全设备防腐蚀管理体系、并落实各级责任制,积极推行设备防腐蚀全员全过程管理。
各有关部门及生产使用单位应积极配合设备管理部门做好设备的防腐蚀管理工作。
第二章管理职责第四条主管领导职责:企业主管设备工作的领导在经理领导下,依据《设备管理办法》的管理要求和职责,全面负责分公司设备防腐蚀管理工作。
第五条设备管理部门职责:(一)负责本公司设备防腐蚀工作归口管理,贯彻执行国家有关法律、法规和炼化公司有关制度、规定及标准,并结合本企业情况制定防腐管理的制度和相关规定。
(二)负责编制设备防腐蚀工作规划和计划,建立健全防腐蚀技术档案。
配备专业技术人员,负责设备防腐蚀日常管理工作。
(三)组织防腐蚀设备、设施的日常维护保养和检维修工作,组织编制并审定设备防腐蚀检修方案、施工方案、检测方案并检查实施情况;参与新、改、扩建项目中有关设备防腐蚀措施的设计审查、施工质量验收。
(四)针对设备腐蚀问题,积极组织有关部门、使用单位和科研单位进行研究、攻关。
推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料,不断提高设备防腐蚀技术水平。
(五)组织做好防腐蚀施工的安全教育和安全管理工作,对施工作业进行安全检查和监督,对违章作业人员或妨碍安全生产的作业,有权责令其纠正或停止其作业。
(六)负责分公司的腐蚀监测工作,组织和督促维护单位、生产运行部做好设备定期腐蚀检查、监测、定点测厚和其它日常防腐蚀工作,做好设备防腐月报工作。
化工设备的腐蚀问题与防腐措施摘要:随着经济的发展,对化工产品的需求不断增加,越来越多生产设备的运行超出设计能力,因而目前对化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。
许多专家认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保证。
关键词:化工设备腐蚀防腐蚀引言:随着经济的发展,对化工产品的需求不断增加,越来越多生产设备的运行超出设计能力,因而目前对全球的化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。
许多专家认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保在现代经济环境下,众所周知,化工设备的采购费用是相当惊人的,往往是动辄几万、数十万甚至数百万元。
但由于受运行环境的影响其受腐蚀也是相当严重的,如:新装的大气柜使用时间不久就会出现蚀点,蚀点会逐步加深,用不到2~3年,就会出现穿透现象,从而造成漏气、跑气的生产困扰,再如其它长期受水蚀以及在潮湿环境或埋在地下的管道容器、设备等,其受腐蚀程度也是非常严重的,这些都会影响设备的运行状态及寿命。
因此,每年因设备腐蚀而造成的经济损失也给企业添加了不少多余的支出,增加了企业的经济负担。
腐蚀破坏到处可见,腐蚀事故频频发生,这除了因腐蚀本身所具有的自发性质外,很大程度上是因为人们对腐蚀的危害性估计不足,对腐蚀防护的重要意义认识不深,对腐蚀与防护科学缺乏应有的知识,没有采取防腐蚀措施、或采取的防腐蚀措施不当所致。
1、腐蚀问题1.1腐蚀的分类腐蚀:材料与周围环境发生作用而被破坏的现象。
腐蚀按材料种类分为金属腐蚀和非金属腐蚀。
腐蚀按表面形貌分为全面腐蚀和局部腐蚀;局部腐蚀又有小孔腐蚀、应力腐蚀破裂、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、磨损腐蚀等等;金属腐蚀按机理可分为物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀等。
物理腐蚀:材料单纯物理作用的破坏,一般是由溶解、渗透引起的,如熔融金属容器的溶解,高温熔盐、熔碱对容器的溶解渗透。
柴油加氢装置设备系统腐蚀现象分析及防护措施发布时间:2022-07-15T08:27:14.500Z 来源:《科学与技术》2022年第5期3月作者:赵振国韩敏[导读] 腐蚀也是严重危害化学品安全的重要隐患赵振国韩敏中国石化胜利油田分公司石油化工总厂山东东营 257000摘要:腐蚀也是严重危害化学品安全的重要隐患。
它可以减少装置和管道的厚度、裂纹甚至穿孔。
由于氢起始装置是炼油企业的二次工艺处理设备,目前处于高温高压加氢状态。
由于中间存在H2S、NH3、HCl、HCN等组分,腐蚀问题非常复杂。
该设备分析了重要的腐蚀机理和腐蚀失效模式,以解决重要的腐蚀问题。
建议在下一周期从选材、定点厚度、加工工艺等方面采取防腐措施。
因此,建议建立一个腐蚀数据库系统,建立一个高速有效的数据共享平台,将腐蚀监测数据纳入现有的腐蚀数据系统中,对电厂的腐蚀情况进行数据分析和动态评估。
加强腐蚀综合管理和监测,提高装置技术水平,确保装置安全运行。
关键词:柴油;氢化;腐蚀分析;防腐措施加氢精制是利用氢高压催化剂使原油中的烯烃饱和,从而消除硫、氧、硫、有害元素和金属物质的化学过程。
目前,氢起始装置主要系统的腐蚀检测主要集中在加热炉管道、反应排气装置和循环氢脱硫装置[1]。
本文探讨了主要设备及其管道腐蚀的原因和分类,并提供了具体的防锈对策。
1腐蚀原因分析1.1硫化氢腐蚀与高温氢损伤在硫磺精制生产设备中,腐蚀和高氢硫基氢损失主要出现在炉管和反应器、通过生活反应废水处理系统的管道和高温换热器中。
设备表面硫化氢基团的腐蚀主要是由于高温活性硫的腐蚀,以及与H2S和金属直接反应生成FES。
当混合硫原料油在加热炉中逐渐加热到350℃以上时,氢硫基团分解形成游离硫。
由于游离硫比硫化氢强,对炉管和管道的腐蚀更强烈,设备表面会形成铁硫,导致设备表面变薄。
高温氢的损伤可分为表面脱碳和内部脱碳。
表面脱碳是指钢铁设备和管道的表面材料在高温下暴露在氢气中,碳浓度迅速降低,钢的强度和硬度也随之降低。
化工机械设备腐蚀原因及防腐措施摘要:在社会持续发展的大背景下,我国化工企业的发展速度也有了明显的加快。
机械设备是保证化工企业工作得以顺利进行的重要基础和前提,并且对化工的质量和效率也有重要影响。
但是在机械设备运行和应用的过程中,很容易受到一些因素的影响,从而导致设备出现被腐蚀的情况,这些腐蚀问题的出现,不仅会给石化行业的发展带来较大的威胁,甚至还会给化工企业带来很大的损失,也会给生态环境带来一定的影响。
针对机械设备的腐蚀问题,必须要采取有效的防护措施,只有做好腐蚀的防护,才能为化工企业的发展提供重要保证,才能提升生产质量。
关键词:化工机械设备;腐蚀原因;防腐措施引言在化工生产中,机械设备腐蚀是指由于机械设备的操作人员和周围环境的影响导致的化学性介质的破坏现象。
化工行业的发展对我国国民经济的快速增长有着很大的促进作用,但是随着经济的高速发展,企业也出现了许多的问题与隐患,其最严重的就是机械设备腐蚀情况,所以对其进行有效的防腐就显得尤为关键与必要。
在实际工作中,很多时候都是通过外部的一些防护手段来降低其发生腐蚀的概率和程度。
1化工机械设备腐蚀原因1.1物理腐蚀在传统的化工生产过程中,气液流动也会对机械设备产生一定的腐蚀,并且一般情况下这种问题都是人为操作不当造成的,如在实际操作中,操作人员没有对设备保存和防护工作给予关注,造成生产过程中气液流动的速度过快,导致设备或者是管道受到冲刷出现腐蚀。
通常情况下,流速越高,接触的材料表面积也就会越大,材料受到的腐蚀速度也会越快。
因此,如果不注重设备的实际承受能力,设备中气液的流动速度过快,就会造成金属设备逐渐被腐蚀,加上部分员工由于没有树立正确的安全生产意识,对于设备检修、维护等工作没有给予重视,就会导致设备腐蚀的程度不断加深,严重的话可能会造成设备无法修复,为企业带来较大的经济损失。
1.2化学反应在化工企业日常实际生产过程中,需要利用设备处理各种各样的介质,在这个过程中会发生比较多的化学反应。
861 原油中的硫组分原油中的硫化物包括活性的H 2S、硫醇和单质硫以及非活性的噻吩、硫醚、多硫化物等。
在一定温度下,具有活性的H 2S 与铁直接发生化学反应造成设备腐蚀,低级硫醇在高温下也可与钢直接发生反应造成腐蚀。
原油中非活性硫化物在一定条件下(主要与硫化物种类、含量及温度有关)也可分解成H 2S 等活性硫化物对设备造成腐蚀。
油气管道硫化物腐蚀主要以硫化氢为主[1]。
2 硫化氢腐蚀机理硫化氢在油气田中大部分区域都存在,且属于有毒有害气体,一旦发生硫化氢泄漏,对人类的危害极大。
若在管道中输送干燥的硫化氢气体则对管道没有腐蚀作用,但实际生产过程中,几乎没有干燥的硫化氢,特别是油气输送管道,硫化氢的腐蚀能力较强。
硫化氢在溶液中会发生分解,释放出氢离子、硫化氢根离子和硫离子。
该腐蚀机理与二氧化碳的腐蚀机理相似,都是铁在阳极发生溶解,释放出亚铁离子和两个电子,在阴极与硫化氢释放出的氢离子发生还原反应,并生成氢气,具体的反应过程如下:H 2S=H ++HS -=2H ++S 2-Fe+ S 2-=FeS↓阳极反应:Fe= Fe 2++2e -阴极反应:2H ++2e -= H 2↑硫化氢腐蚀表现为电化学腐蚀,但当硫化亚铁沉淀足够多时,对管道的腐蚀起到抑制作用,即在管道表面覆盖一层较厚的沉淀膜,阻碍了反应的继续进行。
但由于反应环境的不确定性,使得生成的产物不一定只是硫化亚铁,可能是铁和硫的其它化合物。
由于该产物的存在,使得与阳极之间形成一定电偶差,导致电化学反应的产生,加快了腐蚀反应的进行,对管道的破坏性加重[2]。
3 防护措施3.1 阴极保护技术阴极保护技术在油气管道防腐过程中较为常见,是管道保护的主要措施之一。
主要由于油气管道在实际使用过程中,其金属表面与溶解接触之后形成了一个电解池,由于电解程度的不同,使得管道表面的不同区域的电位存在一定的差异,主要表现为阳极和阴极之间的差异。
阴极保护技术主要是通过增加阴极外电流或者牺牲阳极电流的方式来增大阴极的电流,使得阴极发生极化现象,进而使得阳极的电位朝着阴极方向移动,减低甚至消失了阳极的电位,导致阳极的反应减弱或者消失,进而达到保护油气管道的目的。