炼油设备腐蚀机理及预防措施研究

炼油设备腐蚀机理及预防措施研究

崔悦  杨博文  张绍智  杨首伦

中国石油哈尔滨石化分公司  黑龙江 哈尔滨 150026  

摘要：炼油设备的正常运行对炼油工厂的生产效率和安全性至关重要。设备腐蚀作为安全生产的一大威胁，本文深入探讨了其机理，并提出了有效的预防措施。希望本研究为炼油设备腐蚀防治提供一些参考价值。

关键词：炼油设备; 腐蚀机理; 硫化物和酸性物质; 预防措施; 高耐腐蚀材料

引言

炼油设备是炼油工厂生产的基础，其性能好坏直接关系到生产效率和工厂安全。然而，腐蚀作为一个普遍而顽固的问题，一直威胁着设备的正常运行。特别是硫化物和酸性物质的腐蚀，为设备运行带来了极大的困扰。因此，研究炼油设备的腐蚀机理，以寻求更有效的防腐措施，对于提高炼油设备的稳定性和延长其使用寿命具有重要的实际意义。

1、炼油设备腐蚀机理

炼油设备在石油化工产业中扮演着至关重要的角色，对国家经济的发展产生着深远影响[1]。在实际生产过程中，由于设备所处的环境恶劣，加之炼油原料自身含有的腐蚀性物质，常使得设备遭到严重腐蚀，当设备的腐蚀程度达到一定程度时，势必会威胁到工厂的生产安全。

腐蚀是一个普遍存在的现象，其本质是材料在环境中失去电子，这是微观上的描述，而从宏观来看它是材料与其环境的相互作用的结果。这一过程通常会导致材料的结构性能降低，使其丧失原有的功能。通过对腐蚀的性质的研究，可以了解腐蚀的发生、发展情况以及对设备所产生的影响。

不同类型的炼油设备腐蚀现象表现形式各异，例如，常见的有均匀腐蚀和局部腐蚀等。均匀腐蚀表示设备的腐蚀程度在相同环境中基本一致，即设备的腐蚀速率均匀；局部腐蚀表示设备的某一部位腐蚀严重、速率快，这常常是因材料中杂质集聚或环境中某物质集聚而引发的。其中，炼油设备中的局部腐蚀现象更为凶险，因其容易导致设备的局部强度下降，而进而引发设备的破裂，对工厂产生严重的安全威胁。

在炼油设备中常见的腐蚀物质主要有硫化物和酸性物质。在设备的运行过程中，这些腐蚀性物质会黏附在设备的表面，对其造成持续性的腐蚀[2]。其中，硫化物对金属设备的腐蚀性最强，且其腐蚀的速率快、强度大，容易引发设备的急速腐蚀，而酸性物质虽对设备的腐蚀性较小，但其对设备的破坏作用不容忽视。

炼油设备的腐蚀除会对设备本身构成破坏外，还会对炼油的效率，甚至产品的质量产生影响。设备腐蚀引发的问题可能导致设备性能降低，生产效率低下，成本提高，也可能引发化工事故，甚至威胁到工人的生命安全，对设备腐蚀的预防和治理显得尤为重要。

2、炼油设备腐蚀预防措施

2.1 高耐腐蚀材料的选用和应用

在炼油设备的构筑与设计环节，挑选高抵抗腐蚀的材料显得至关重要，这样可有效预防设备遭受腐蚀损伤。物质选择的决策中应对设备所处介质特性、工作温度和压力等枝节微观条件进行深入考量。主流的耐腐蚀材质如不锈钢、镍基合金以及钛合金等，它们都具备优越的防腐能力，是保护设备免于在工作环节遭受介质侵蚀的宝贵材质。

选中高防腐材料，还需将其合理运用，保证设备抵腐效果的优良。具体而言，需要巧妙地安排材料应用的位置，警惕防止材料直接暴露在高浓度腐蚀介质中，合理地执行焊接和安装工作，避免设备局部的腐蚀。且对材料的表面保护工作也不能忽视，可以通过涂上表面涂层或防腐蚀涂料进行加强，从而提升材料的抵腐性能。

2.2 设备清洗及其重要性

炼油设备长期稳定运行的关键在于定期清除杂质，这是防止设备腐蚀的基本原则。设备内部积累的沉积物、杂质和腐蚀产物必须使用专业的清洗技术彻底清除，以减缓腐蚀过程，推迟设备损坏的时间。这种维护措施对于确保炼油设备的高效、安全、持久运行至关重要。

设备清洗可以采用多种方法每个设备的特性独有，需要的清洗方式也各有不同，有的需要水冲洗，有的需要蒸汽吹扫，甚至还需要用到化学清洗这种尖端技术。操作清洗时，无论采取何种方式，都需要精心策划，避免发生意外，最好能让清洗剂顺畅地流进设备内外各个角落。

清洗的次数同样不可忽视，这应根据设备运作的状况及接触的介质来定。每隔一段时间就需要深入清洗一次，防止因介质在设备内过久停滞，引发腐蚀的出现。

2.3 针对硫化物和酸性物质的特定清洗策略

炼油设备中常常接触到含有硫化物和酸性物质的介质，这些介质对设备的腐蚀具有较高的风险。为了有效预防设备在接触这些介质时出现腐蚀问题，需要采取特定的清洗策略[3]。

针对含硫化物的介质，可以采用氢气清洗、碱洗等方法进行清洗。氢气可作为还原剂，能够将硫化物还原为硫化氢，从而减少对设备的腐蚀。碱洗则能够中和硫化氢等酸性物质，减少其对设备的腐蚀作用。

对于酸性物质，可以采用酸洗的方式进行清洗。酸洗可以去除设备表面的氧化层和污垢，恢复材料的防腐蚀性能，还能中和酸性物质，减少其对设备的腐蚀。

在进行特定清洗策略时，需要注意操作的安全性和清洗剂的选择。清洗剂的选择应考虑其清洗效果和对设备材料的影响，避免对设备造成不必要的伤害。

3、预防措施的效果分析与提升方向

对高耐腐蚀材料的选用和应用情况进行评估。这类材料因其优良的耐腐蚀性在实践中广泛使用。理论与实践总存在一定的差距，选择材料时需要充分考虑设备的工作环境，如温度、压力、含有何种化学物质等。而材料在实际使用过程中，是否能具备预期的防腐性能，同样需要定期检测。以确保设备处于良好的运行状态，延长设备使用寿命。

对设备清洗及其重要性的影响进行深度研究。没有清洗工作的频率和效果对设备的腐蚀进程有明显影响。过于频繁的清洗可能破坏材料表面，给腐蚀提供了机会。而不足的清洗同样会导致腐蚀物质积累，从而加速设备的腐蚀。需要找到一个适当的清洗频率和方法，以保持设备的运行效率并延长其使用寿命。

针对硫化物和酸性物质的特定清洗策略同样不可忽视。这些特定的化学物质在炼油过程中常见，且具有较强的腐蚀性。需要针对这类物质制定特定的清洗策略并定期进行清洗，以便有效减少设备的腐蚀程度。

结束语

我们的研究主要是为了解决炼油设备出现的腐蚀问题。我们发现腐蚀的主要原因是硫化物和酸性物质。所以，我们提出几个方案，如用抗腐蚀材料，经常清洗设备，按规定的步骤操作等。这些方案已经帮我们慢下了设备腐蚀的速度，设备工作得更好，效率也提高了。我们的研究成果对解决炼油行业的腐蚀问题非常有帮助。今后，我们还要进行更深入的研究，还要比较各种方案的效果，找出最好的方法。

参考文献

[1] 李宏,王峰，金屹岩.炼油工厂设备腐蚀评价与预防方法研究. [J]. 化工技术与开发，2019, 48 (3) :1-6.

[2] 曾志强,陈锦棠.炼油装置常见腐蚀机理及防治技术[J].炼油技术与工程，2021,4(01):1 - 8.

[3] 郑光明,曹景华.反应装置腐蚀机理与预防措施[J].石油化工标准与质量，2019,40(06):38-41.