
石油化工設(shè)備防腐現(xiàn)狀和方法
2023-07-19 09:13
石油化學(xué)工業(yè)簡(jiǎn)稱石油化工,是化學(xué)工業(yè)的重要組成部分,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中有重要作用,是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)部門之一。石油化工指以石油和天然氣為原料,生產(chǎn)石油產(chǎn)品和石油化工產(chǎn)品的加工工業(yè)。石油產(chǎn)品又稱油品,主要包括各種燃料油(汽油、煤油、柴油等)和潤(rùn)滑油以及液化石油氣、石油焦碳、石蠟、瀝青等。生產(chǎn)這些產(chǎn)品的加工過(guò)程常被稱為石油煉制,簡(jiǎn)稱煉油。
在石油的開采和冶煉的工程中我們需要用到很多的機(jī)械加工輔助設(shè)備,由于這些設(shè)備所處工作環(huán)境的惡劣以及保養(yǎng)不周等原因,在設(shè)備使用過(guò)程中會(huì)經(jīng)常發(fā)生腐蝕現(xiàn)象,腐蝕不僅會(huì)造成設(shè)備外觀的變化,影響石油化工設(shè)備的使用以及一系列的安全隱患造成巨大的損失。因此石油化工企業(yè)必須采取有效措施來(lái)提高設(shè)備的防腐性能,這項(xiàng)工作對(duì)企業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展具有重要意義。
1石油化工業(yè)腐蝕現(xiàn)狀
1、據(jù)統(tǒng)計(jì):由于腐蝕原因的損失其總數(shù)占各國(guó)GDP的1-5%,這其中大約有25%是可以通過(guò)有效的防腐措施來(lái)加以解決的;
2、我國(guó)的年腐蝕損失在5000億元以上;
3、石油化工行業(yè)的腐蝕損失占總產(chǎn)值的6%左右,高于其他行業(yè)的1倍;
4、一旦發(fā)生事故往往造成人員傷亡、停工停產(chǎn)和環(huán)境污染,造成的間接損失更多。
2石油化工設(shè)備腐蝕的原因
設(shè)備腐蝕內(nèi)部原因:由于化工設(shè)備所選用的金屬材料不同,對(duì)不同介質(zhì)的抗腐蝕能力也不同。腐蝕與金屬晶粒的粗細(xì)有關(guān),晶粒細(xì)腐蝕慢,晶粒粗腐蝕快。表面越粗糙的設(shè)備越容易被腐蝕,設(shè)備表面沒有防護(hù)膜也容易受到腐蝕,受設(shè)備結(jié)構(gòu)影響,縫隙、開口、死角處等設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)突變的位置越容易被腐蝕。
設(shè)備腐蝕外部原因:設(shè)備接觸腐蝕性介質(zhì)會(huì)影響其腐蝕程度,如石油化工設(shè)備通常接觸二氧化碳、硫化物、鹵化物、鹽霧等介質(zhì)造成腐蝕。零部件受到的外部壓力和殘余應(yīng)力與腐蝕速度呈正比。機(jī)械設(shè)備受疲勞和應(yīng)力影響,在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,其旋轉(zhuǎn)部件和承受壓力會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力,引起設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)扭曲,降低了金屬的電極電位,從而加劇微電池腐蝕,造成損壞。
重要防腐的設(shè)備:
1、石油儲(chǔ)罐,包括原油儲(chǔ)罐、成品油儲(chǔ)罐、球罐、氣柜和水罐等;
2、管道、操作平臺(tái)、設(shè)備及附件;
3、煙囪,包括煙道、預(yù)熱器等;
4、操作室及倉(cāng)庫(kù)墻面和地面;
5、污水處理池;
6、脫硫及制硫系統(tǒng)防腐;
7、公用工程。
3防止石油化工設(shè)備腐蝕方法
石油化工企業(yè)對(duì)機(jī)械設(shè)備的防腐策略應(yīng)該貫穿于設(shè)備采購(gòu)、調(diào)試安裝、配套設(shè)施建設(shè)、實(shí)際使用全過(guò)程,才能有效保證機(jī)械設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行,延長(zhǎng)其使用壽命,減少企業(yè)生產(chǎn)成本,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
1.設(shè)計(jì)時(shí)考慮采用防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指的是在石油化工設(shè)備設(shè)計(jì)的時(shí)候考慮如何防止設(shè)備的腐蝕,它不僅包括單個(gè)設(shè)備的設(shè)計(jì),還包括設(shè)備之間安裝情況以及整個(gè)設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)的布置,也就是系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)的問題。主要是避免死角的出現(xiàn),防止局部液體殘留或腐蝕物質(zhì)堆積造成設(shè)備腐蝕。還要盡量避免間隙的產(chǎn)生,許多設(shè)備縫隙位置、密封面或連接部位容易產(chǎn)生腐蝕,造成孔蝕和應(yīng)力腐蝕,良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以有效防止縫隙腐蝕。
2.選用合理的材料制造石油化工設(shè)備
石油化工設(shè)備通常在高濃度高腐蝕性的環(huán)境下使用,所以在采購(gòu)機(jī)械設(shè)備之前,要選擇耐腐蝕性強(qiáng)的金屬材料。首先,要充分了解設(shè)備的使用環(huán)境,包括溫度情況、腐蝕物質(zhì)成分、濃度、應(yīng)力狀態(tài)等。其次,采購(gòu)時(shí)要特別注意機(jī)械設(shè)備的規(guī)格、類型、結(jié)構(gòu)和要求。再次,挑選時(shí)充分考慮設(shè)備的使用年限,需要滿足生產(chǎn)要求壽命,保證機(jī)械設(shè)備和管道材料劣化均勻,綜合考慮采購(gòu)成本和維修成本的最佳配置,從而減輕腐蝕程度。最后,還要重視設(shè)備的加工工藝,包括力學(xué)性能和防腐性能,例如機(jī)械設(shè)備的硬度、抗疲勞性、沖擊韌度、強(qiáng)度以及零件腐蝕敏感度、晶粒粗細(xì)等。
3.合理使用防腐涂料
石油化工設(shè)備上涂刷良好的防腐涂料,可以形成保護(hù)膜,將金屬表面與腐蝕介質(zhì)相隔離,具有較強(qiáng)的屏蔽作用,將腐蝕介質(zhì)和材料之間的接觸有效的阻隔,防腐蝕涂料具有一定的緩腐蝕作用和陰極保護(hù)作用。石油化工企業(yè)可以選擇由酚醛樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、環(huán)氧樹脂、鄰苯二甲酸樹脂和磷酸制成的油料涂料。在涂刷防腐膜時(shí),需要嚴(yán)格要求涂刷能力、機(jī)械設(shè)備的性質(zhì)、防銹能力、涂膜老化等,同時(shí)還要充分掌握涂料對(duì)象的形狀、材質(zhì)、表面狀態(tài)、使用條件和施工環(huán)境等。
4.采用電化學(xué)保護(hù)法
采用科學(xué)合理的電化學(xué)保護(hù)法控制機(jī)械設(shè)備腐蝕,主要包括犧牲陽(yáng)極法和外加電流法。犧牲陽(yáng)極法即將比設(shè)備金屬電極電勢(shì)更低的合金或金屬作為電池陽(yáng)極,并固定在設(shè)備表面,形成腐蝕電池,此時(shí)機(jī)械設(shè)備就成為電池陰極,從而得到有效保護(hù)。例如在鐵制設(shè)備表面連接鋅。陽(yáng)極鋅的溶解會(huì)取代原來(lái)設(shè)備中鐵的腐蝕溶解,到達(dá)了保護(hù)設(shè)備的目的。犧牲陽(yáng)極法中的常用材料有鋅、鋁、鋁合金等,在我國(guó)石油化工企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,對(duì)地下管道、化工裝置、鍋爐、油灌等進(jìn)行防護(hù),取得了良好效果。外加電流法指的是通過(guò)外加電源對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。把金屬機(jī)械設(shè)備接在負(fù)極,廢鋼鐵接在正極成為犧牲陽(yáng)極,能夠有效控制腐蝕。外加電流能夠促使陰極電勢(shì)超負(fù)方向轉(zhuǎn)移,產(chǎn)生還原反應(yīng)從而免除設(shè)備腐蝕。這需要由外加電源提供電流。這種方法在石油化工企業(yè)的酸性液體管道或溝槽、輸油管、地下水管等防腐中經(jīng)常使用。
由此可見,石油化工企業(yè)必須采取有效的應(yīng)對(duì)策略,利用新型的防腐技術(shù),提高機(jī)械設(shè)備的耐腐蝕性能,才能有效保證機(jī)械設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行,延長(zhǎng)其使用壽命,減少企業(yè)生產(chǎn)成本,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,為石油化工企業(yè)的安全穩(wěn)定生產(chǎn)提供可靠動(dòng)力。
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萃取槽是一種常見的化工設(shè)備,在化工生產(chǎn)中扮演著重要的角色。其工作原理主要是利用溶劑對(duì)不同物質(zhì)的親和力差異,實(shí)現(xiàn)混合物組分的提取與分離。