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浅谈炼化装置停工闲置期间防腐蚀保护处理技术

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  摘 要:炼油化工企业生产计划会随着国际油价变化或生产需要进行调整,导致部分炼油化工装置处于停工闲置或备用状态。在装置停工期间,由于生产装置所处的环境条件与生产运行时完全不同,加之没有有效的防腐蚀措施,设备管线内壁腐蚀程度远比生产期间严重。本文系统分析了化工装置停工闲置期间的腐蚀机理,探讨了几种常见的防腐蚀措施的优缺点,提出了加强装置检测、严格操作指标和工艺参数等日常管理措施,确保停工闲置设备的安全、无腐蚀。
  关键词:炼油化工装置;停工闲置;腐蚀机理;防腐蚀技术
  炼油化工企业装置停工闲置期间的腐蚀问题突出,炼油化工装置在停工期间如果不能采取有效的保护措施,就会发生大规模的腐蚀和穿孔,导致装置不能重新启动、存在安全隐患或提前报废。
  1 炼油化工装置停工闲置期间腐蚀机理
  停工过程中的腐蚀。炼油化工装置在停工过程中,需要切断退出物料,温度、压力都会下降,不合适的降压、降温速度都会造成内衬及防腐蚀涂层的膨胀或起泡,使设备的防腐蚀层损坏。在停工后一般要进行蒸汽吹扫,如果蒸汽温度过高(超过180℃),就会导致金属与水发生反应,生成四氧化三铁,在存在氧气的情况下生成三氧化二铁。氧气还能与装置中残存的硫化物反应生成硫化氢腐蚀气体,加快了对装置的腐蚀。此外,装置中残存的氯化物在高温蒸汽吹扫条件下会发生水解反应生成氯化氢,使得腐蚀环境恶化,加快了腐蚀的速率。
  停工期间的腐蚀。炼油化工装置在停工闲置期间,空气中的水、氧气及装置中残留的氯化物、硫化物会对设备表面造成腐蚀。在常温无水状态下会发生氧化反应,总体上反应速度较慢。当空气比较潮湿时,空气中的水分会在设备金属表面形成一层水膜(厚度在0.1~1μm之间),由于设备表面有未清洁干净的沉积物或停工过程中生成的腐蚀产物,它们在金属表面形成了有一定腐蚀性和导电性的电解质溶液,导致电化学反应的发生,阳极发生金属的溶解反应,阴极发生氧的去极化反应,腐蚀速率较快。
  2 防腐蚀措施技术
  炼油化工装置停工闲置期间的防腐蚀措施较多,主要从清除设备表面污垢、降低空气湿度及避免设备与空气接触三个方面开展,有以下几种具体的方法:
  2.1 充氮置换法
  充氮置换法是使用干氮气吹扫设备和管道,进行除氧和充氮,达到设备防护的效果。通常在停工吹扫结束后,使用氮气吹扫设备和管道内的积水及氧气等,然后在微正压条件下进行氮气置换,达到防腐蚀效果。这种防护方法简单可靠、易操作、适用范围广。但要求有较高的密封条件,且需要定期补充氮气。
  2.2 气相防锈保护法
  气相防锈保护法使用气相保护剂,在常温下气相保护剂能自动挥发,吸附在金属表面形成一层保护膜,起到隔离腐蚀介质的作用,达到抑制腐蝕的目的。这种保护方法一般应在密闭容器内使用,对密封要求不高,气相保护剂不需要直接涂覆在金属表面就可以达到全方位保护的效果,保护时间可达4年。要根据设备材质来选择合适的气相保护剂,以免对设备造成腐蚀。
  2.3 油料防锈保护法
  油料防锈保护法有两种做法:
  ①涂油,在金属表面涂抹一层粘度较低且不易挥发的轻质油能够起到防腐的效果。这种防护方法费用相对较低,但涂抹质量不好控制,施工难度较大,防腐蚀效果一般;
  ②油联运法,这种方法是先将轻质油引入需要保护的管道和设备内,然后在充入氮气进行置换,使未充油的部位也得到保护,从而起到较好的防腐蚀效果。
  2.4 表面碱洗法
  碱性液体能够中和金属表面形成的酸液,经过碱洗后,金属表面会形成一层薄的碱性膜,能够防止酸的形成。在碱性液体中加入碱性表面活性剂或其它缓蚀剂,能够起到更好的保护效果。
  2.5 干燥空气保护法
  干燥空气保护法主要是通过加热化工装置内部的空气,使设备内部温度升高,从而去除设备内部湿气,防止自由水形成,达到保护设备的效果。此外,还可以向设备内部加入干燥剂来保持环境干燥,需要定期检查更换干燥剂。这种保护方法适用于短期停工或不便使用其他保护措施的设备。
  3 加强装置防腐蚀管理
  除了合理运用以上防腐蚀技,还需要加强日常防腐蚀管理,对于腐蚀环境的设备定期进行腐蚀检查,制定实施有效的防腐蚀方案与计划,保证防腐蚀效果。
  加强设备检测。对车间易腐蚀设备按照定点测厚周期,实施定点测厚检测工作,做好检测结果分析,尤其对聚合车间乙二醇水溶液管线、热水管线、蒸汽管线、蒸汽冷凝水管线、丙烯酰胺溶液管线等需加强监测,特别是在停工和大检修期间对乙二醇水溶液管线腐蚀程度应该特别关注。
  严格操作指标和工艺参数。当工艺介质或条件变动可能引起腐蚀条件改变时,车间应重新核定防腐蚀措施并上报上级部门,并把变动内容列入设备档案。防腐施工过程中严禁超标准排放有腐蚀性的介质。生产装置在停工检修期间,对用有机涂料涂敷的冷却器严禁用蒸汽清洗、吹扫,注意保护防腐层。
  4 结语
  炼油化工企业生产计划调整比较常见,化工装置停工期间的腐蚀问题会造成巨大经济损失,必须综合考虑设备数量、停工期限、保护方法和保护费用等各种因素,制定科学合理的保护方案,同时加强设备管理,定期或不定期进行检测,确保停工闲置设备的安全、无腐蚀。
  参考文献:
  [1]韩黎明,王国清.炼化企业闲置设备维护保养[J].石油化工设备,2004,33(1):68-69.
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