石化防腐

由于大氣、水等的化學(xué)或電化學(xué)作用，石化設(shè)備及管道經(jīng)常出現(xiàn)“跑、冒、滴、漏”等腐蝕現(xiàn)象。

設(shè)備及管道的腐蝕會造成原料及成品的大量損失，影響產(chǎn)品質(zhì)量，污染環(huán)境，甚至引起設(shè)備爆炸、火災(zāi)等重大事故，做好防腐措施**重要。

石化設(shè)備腐蝕原因

●大氣腐蝕

石化產(chǎn)區(qū)70%的金屬結(jié)構(gòu)都是暴露在大氣中，廠區(qū)大氣中含有大量的SO2、SO3、CO2及大量的氮氧化物。

●污水

石化在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的含鹽及酸性和堿性污水。

●石油、中間產(chǎn)物和產(chǎn)物等具有腐蝕性。

防腐對策

合理選用材料

石油化工設(shè)備的選材對設(shè)備的抗腐蝕能力起到?jīng)Q定性作用。

選擇材料首先要考慮材料本身的耐蝕性能，另外，必須考慮介質(zhì)的性質(zhì)、溫度、和壓力，設(shè)備的類型與結(jié)構(gòu)，及產(chǎn)品的要求。

◆ ◆ ◆

幾種石化設(shè)備常用的材料

碳鋼

碳鋼是zui常用的結(jié)構(gòu)材料，可能占煉廠所用鋼材總量的80%。

蒸餾塔、分離器、換熱器、儲罐、大多數(shù)管道、**結(jié)構(gòu)件一般都采用碳鋼制造。

低合金鋼

普遍采用低合金鋼制造法蘭螺栓、閥門部件、泵和壓縮機的軸或桿等。

Cr-Mo鋼

不銹鋼外，Cr-Mo鋼是wei yi能夠承受648℃高溫的鋼材。

鉻含量少于4%的Cr-Mo鋼僅比碳鋼適度增加了耐腐蝕性能。

這些材料適用在要求高溫強度、抗蠕變以及抗高溫高壓氫侵蝕的場合。用鉬含量1/2%或更多的鋼能夠達(dá)到zui高的蠕變強度。

鎳鋼

在煉廠低溫工藝中，如在丙烷制冷系統(tǒng)，已經(jīng)采用2-1/4 Ni和3-1/2 Ni鋼。

煉廠中鎳鋼的使用一般局限于操作溫度低于- 50度的工藝條件。

馬氏體不銹鋼

使用溫度低于371°C（700°F），在煉廠的典型用途，包括泵部件、緊固件、閥芯、渦輪葉片以及蒸餾塔中的塔板浮閥和其他塔盤部件。

在脫硫裝置中，常用410不銹鋼襯里保護(hù)塔、換熱器和其他壓力容器，防止發(fā)生高溫硫化物腐蝕。

奧氏體不銹鋼

316和317不銹鋼是兩種常用的奧氏體不銹鋼等級，具有you yue的抗點狀腐蝕和酸腐蝕的性能。

這些鋼材普遍用在加工環(huán)烷基原油的煉廠，防止發(fā)生環(huán)烷酸腐蝕。

改善腐蝕環(huán)境

通過采用電脫鹽、注中和劑、注緩蝕劑、注水等工藝能夠有效的改善煉廠設(shè)備的腐蝕環(huán)境。

◆ ◆ ◆

原油脫鹽

原油電脫鹽裝置是石油加工的di yi道工序，該工序是從原油中脫除鹽、水和其它雜質(zhì)。

電脫鹽不僅作為一種防腐手段，而且作為脫除原油中堿金屬和重金屬的有效手段，以便保證后續(xù)加工所用的催化劑的性能。

破乳劑

破乳劑是一種高分子量的非離子型表面活性劑，其作用是破壞電脫鹽罐內(nèi)的油水乳狀液，促進(jìn)油水分離。

●油溶性破乳劑：破乳xiao guo好，用量少，價格昂貴。

此外，油溶性破乳劑經(jīng)電脫鹽裝置后存在于油中，可減輕污水處理的難度。

●水溶性破乳劑：破乳效一般，用量大，價格便宜。

水溶性破乳劑在經(jīng)過電脫鹽后溶于水中，隨排出水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，增加了污水處理系統(tǒng)的難度。

脫鈣劑

在電脫鹽過程中注入脫鈣劑能脫除原油中的部分有機鈣，減少鈣對后續(xù)催化裂化裝置催化劑的影響。

脫鈣劑的作用機理主要是應(yīng)用螯合沉淀反應(yīng)。

◆ ◆ ◆

注中和劑

中和塔頂?shù)母g性酸液，提高冷凝液的pH值，減緩設(shè)備的腐蝕。

在煉油廠塔頂系統(tǒng)采用和中和劑主要是胺和氨水，氨水價格便宜，易得，成本低；有機胺中和性能好，但價格昂貴。

目前在煉油廠存在以下三種方案：

●全有機胺中和劑：全有機胺中和劑注入塔頂揮發(fā)線后，能迅速進(jìn)入初凝區(qū)中和冷凝下來的HCl，有效減緩初凝區(qū)的腐蝕。

同時采用全有機胺中和劑可避免氨鹽結(jié)垢而引起的垢下腐蝕。

●氨水+中和緩蝕劑：全有機胺中和劑價格昂貴，常采用氨水+中和緩蝕劑。

由于二合一中和緩蝕劑中含有**量的有機胺中和劑，可以和氨水配合使用，一方面可減低成本，另一方面可起到部分有機胺的作用。

●氨水+緩蝕劑：氨水的中和能力差，需過量注入，氨鹽結(jié)垢易引起垢下腐蝕。本方案目前在煉油廠較少采用。

◆ ◆ ◆

注緩蝕劑

成膜性緩蝕劑能吸附在金屬表面，形成一層疏水性的保護(hù)膜，割斷了腐蝕介質(zhì)與金屬的接觸途徑，從而達(dá)到減緩腐蝕的目的。

常用成膜性緩蝕劑，主要成分包括烷基吡啶季胺鹽、烷基酰胺、烷基咪唑啉季胺鹽、成膜劑和添加劑。

水溶性緩蝕劑和油溶性緩蝕劑兩種，水溶性緩蝕劑價格便宜，注入量大；油溶性緩蝕劑價格昂貴，注入量小。

目前在煉油廠存在以下三種方案：

●油溶性緩蝕劑：油溶性緩蝕劑注入塔頂揮發(fā)線后，部分可隨塔頂回流進(jìn)入塔內(nèi)，擴大緩蝕劑的保護(hù)范圍。

●中和緩蝕劑（二合一）：復(fù)配了有機胺中和劑和水溶性緩蝕劑，同時起到中和和緩蝕雙重作用，在使用過程中需要和氨水配合使用。

本方案目前在煉油廠被大量采用。

●水溶性緩蝕劑：水溶性緩蝕劑需要與氨水配合使用。

本方案目前在煉油廠較少采用。

◆ ◆ ◆

注水

塔頂注水是煉油廠經(jīng)常采用的工藝防腐手段。

在常減壓裝置的初餾塔塔頂、常壓塔塔頂和減壓塔塔頂，催化裂化的分餾塔塔頂，催化裂化的分餾塔前，氣壓機后，加氫裂化的高壓空冷前一般采用注水工藝。

●通過注水來控制和調(diào)節(jié)初凝區(qū)的位置。

●注水可以抑制氨鹽結(jié)垢，避免垢下腐蝕的產(chǎn)生。

●注水稀釋初凝區(qū)的酸液，提高初凝區(qū)的pH值。

●催化裂化的分餾塔塔頂，催化裂化的分餾塔前，加氫裂化的高壓空冷前注水的主要目的溶解氨鹽，消除結(jié)垢，避免產(chǎn)生垢下腐蝕。

涂層保護(hù)

金屬表面覆蓋一層能夠與金屬緊密結(jié)合的致密保護(hù)層，并且在介質(zhì)當(dāng)中是處于穩(wěn)定的，那么腐蝕就會對金屬造不成破壞。

保護(hù)層分為金屬和非金屬兩個類型。

金屬保護(hù)層

金屬保護(hù)層常見的有鍍鉻、鍍鎳、鍍鋅及襯不銹鋼襯里等。

●電鍍：利用直流電從電解液中析出金屬，并在工件表面沉積而獲得金屬保護(hù)層。

常有的電鍍材料有：鋅、鎳、鉻、鎘、銅錫合金等。

●噴鍍：通過高速氣流將熔融態(tài)的金屬霧化成顆粒，噴射在工件表面上，形成金屬保護(hù)層。

常有的金屬噴鍍材料有鋅、鋁和不銹鋼等。

●熱浸鍍：將被保護(hù)的鋼鐵工件浸在盛有熔融金屬的槽中或以**速度從熔融金屬槽中通過，使工件表面涂敷一層金屬保護(hù)層。

用于熱浸鍍的金屬材料有鋁、鋅、錫及其合金。

●表面金屬化：采用滲、擴散等工藝使被保護(hù)工件表面而得到合金表面。

●金屬襯里：將耐蝕性高的金屬，如鉛、鈦、鋁等襯覆于設(shè)備內(nèi)部，以防止腐蝕。

防腐涂料

●生漆：具有耐酸性、耐溶劑性、抗水性、耐油性、耐磨性和附著力強等優(yōu)點。

缺點是不耐強堿及強氧化劑，毒性大。

使用溫度為150℃。

●漆酚樹脂漆：改變了生漆毒性大、干燥慢、施工不便等缺點。

但其不耐陽光紫外線照射，同時不能久置。

●酚醛樹脂漆：具有良好的電絕緣性和耐油性，能耐60%硫酸、鹽酸、**濃度的醋酸和磷酸、大多數(shù)鹽類和有機溶劑等介質(zhì)腐蝕。

●環(huán)氧-酚醛漆：具有良好的機械性能、耐堿、耐酸、耐溶和電絕緣性。

●環(huán)氧樹脂涂料：具有良好的耐腐蝕性能，特別是耐堿性，并有較好的耐磨性，漆膜有良好的彈性和硬度，收縮率較低。

使用溫度一般為90~100℃。

●過氯乙烯漆：具有良好的耐工業(yè)大氣、耐海水、耐酸、耐油、耐鹽霧、防霉、防燃燒等性能。

但不耐酚類、酮類、脂類和苯類等有機溶劑介質(zhì)的腐蝕。

zui高使用溫度約70℃。

●呋喃樹脂漆：具有優(yōu)良的耐酸、耐堿、耐溫性，原料來源廣泛，價格低廉。

●無機富鋅漆。施工簡單，價格便宜，具有良好的耐水性、耐油性、耐溶劑性及耐干濕交替的鹽霧。

●環(huán)氧煤瀝青：機械強度高、粘接力大、耐化學(xué)介質(zhì)侵蝕和煤瀝青耐腐蝕等優(yōu)點。

涂層使用溫度在-40~150℃之間。在酸、堿、鹽、水、汽油、煤油、柴油等一般稀釋劑中長期浸泡無變化。

電化學(xué)保護(hù)

陰極保護(hù)

外加電流陰極保護(hù)的實質(zhì)是整個金屬設(shè)備被外加電流極化為陰極，而輔助電極為陽極。

陰極保護(hù)法近年來在我國已經(jīng)開始應(yīng)用到石油化工生產(chǎn)中。

主要用來保護(hù)受海水、河水腐蝕的冷卻設(shè)備和各種輸送管道，如鹵化物結(jié)晶槽、制鹽蒸發(fā)設(shè)備等。

陽極保護(hù)

陽極保護(hù)是把被保護(hù)設(shè)備接陽極直流電源，使金屬表面生成鈍化膜，起到保護(hù)作用。

陽極保護(hù)只有當(dāng)金屬在介質(zhì)中能鈍化時才能應(yīng)用，且技術(shù)復(fù)雜，使用不多。

換熱器采用陽極保護(hù)多用于工藝物料一側(cè)。

石化防腐

由于大氣、水等的化學(xué)或電化學(xué)作用，石化設(shè)備及管道經(jīng)常出現(xiàn)“跑、冒、滴、漏”等腐蝕現(xiàn)象。

設(shè)備及管道的腐蝕會造成原料及成品的大量損失，影響產(chǎn)品質(zhì)量，污染環(huán)境，甚至引起設(shè)備爆炸、火災(zāi)等重大事故，做好防腐措施**重要。

石化設(shè)備腐蝕原因

●大氣腐蝕

石化產(chǎn)區(qū)70%的金屬結(jié)構(gòu)都是暴露在大氣中，廠區(qū)大氣中含有大量的SO2、SO3、CO2及大量的氮氧化物。

●污水

石化在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的含鹽及酸性和堿性污水。

●石油、中間產(chǎn)物和產(chǎn)物等具有腐蝕性。

防腐對策

合理選用材料

石油化工設(shè)備的選材對設(shè)備的抗腐蝕能力起到?jīng)Q定性作用。

選擇材料首先要考慮材料本身的耐蝕性能，另外，必須考慮介質(zhì)的性質(zhì)、溫度、和壓力，設(shè)備的類型與結(jié)構(gòu)，及產(chǎn)品的要求。

◆ ◆ ◆

幾種石化設(shè)備常用的材料

碳鋼

碳鋼是zui常用的結(jié)構(gòu)材料，可能占煉廠所用鋼材總量的80%。

蒸餾塔、分離器、換熱器、儲罐、大多數(shù)管道、**結(jié)構(gòu)件一般都采用碳鋼制造。

低合金鋼

普遍采用低合金鋼制造法蘭螺栓、閥門部件、泵和壓縮機的軸或桿等。

Cr-Mo鋼

不銹鋼外，Cr-Mo鋼是wei yi能夠承受648℃高溫的鋼材。

鉻含量少于4%的Cr-Mo鋼僅比碳鋼適度增加了耐腐蝕性能。

這些材料適用在要求高溫強度、抗蠕變以及抗高溫高壓氫侵蝕的場合。用鉬含量1/2%或更多的鋼能夠達(dá)到zui高的蠕變強度。

鎳鋼

在煉廠低溫工藝中，如在丙烷制冷系統(tǒng)，已經(jīng)采用2-1/4 Ni和3-1/2 Ni鋼。

煉廠中鎳鋼的使用一般局限于操作溫度低于- 50度的工藝條件。

馬氏體不銹鋼

使用溫度低于371°C（700°F），在煉廠的典型用途，包括泵部件、緊固件、閥芯、渦輪葉片以及蒸餾塔中的塔板浮閥和其他塔盤部件。

在脫硫裝置中，常用410不銹鋼襯里保護(hù)塔、換熱器和其他壓力容器，防止發(fā)生高溫硫化物腐蝕。

奧氏體不銹鋼

316和317不銹鋼是兩種常用的奧氏體不銹鋼等級，具有you yue的抗點狀腐蝕和酸腐蝕的性能。

這些鋼材普遍用在加工環(huán)烷基原油的煉廠，防止發(fā)生環(huán)烷酸腐蝕。

改善腐蝕環(huán)境

通過采用電脫鹽、注中和劑、注緩蝕劑、注水等工藝能夠有效的改善煉廠設(shè)備的腐蝕環(huán)境。

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原油脫鹽

原油電脫鹽裝置是石油加工的di yi道工序，該工序是從原油中脫除鹽、水和其它雜質(zhì)。

電脫鹽不僅作為一種防腐手段，而且作為脫除原油中堿金屬和重金屬的有效手段，以便保證后續(xù)加工所用的催化劑的性能。

破乳劑

破乳劑是一種高分子量的非離子型表面活性劑，其作用是破壞電脫鹽罐內(nèi)的油水乳狀液，促進(jìn)油水分離。

●油溶性破乳劑：破乳xiao guo好，用量少，價格昂貴。

此外，油溶性破乳劑經(jīng)電脫鹽裝置后存在于油中，可減輕污水處理的難度。

●水溶性破乳劑：破乳效一般，用量大，價格便宜。

水溶性破乳劑在經(jīng)過電脫鹽后溶于水中，隨排出水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，增加了污水處理系統(tǒng)的難度。

脫鈣劑

在電脫鹽過程中注入脫鈣劑能脫除原油中的部分有機鈣，減少鈣對后續(xù)催化裂化裝置催化劑的影響。

脫鈣劑的作用機理主要是應(yīng)用螯合沉淀反應(yīng)。

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注中和劑

中和塔頂?shù)母g性酸液，提高冷凝液的pH值，減緩設(shè)備的腐蝕。

在煉油廠塔頂系統(tǒng)采用和中和劑主要是胺和氨水，氨水價格便宜，易得，成本低；有機胺中和性能好，但價格昂貴。

目前在煉油廠存在以下三種方案：

●全有機胺中和劑：全有機胺中和劑注入塔頂揮發(fā)線后，能迅速進(jìn)入初凝區(qū)中和冷凝下來的HCl，有效減緩初凝區(qū)的腐蝕。

同時采用全有機胺中和劑可避免氨鹽結(jié)垢而引起的垢下腐蝕。

●氨水+中和緩蝕劑：全有機胺中和劑價格昂貴，常采用氨水+中和緩蝕劑。

由于二合一中和緩蝕劑中含有**量的有機胺中和劑，可以和氨水配合使用，一方面可減低成本，另一方面可起到部分有機胺的作用。

●氨水+緩蝕劑：氨水的中和能力差，需過量注入，氨鹽結(jié)垢易引起垢下腐蝕。本方案目前在煉油廠較少采用。

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注緩蝕劑

成膜性緩蝕劑能吸附在金屬表面，形成一層疏水性的保護(hù)膜，割斷了腐蝕介質(zhì)與金屬的接觸途徑，從而達(dá)到減緩腐蝕的目的。

常用成膜性緩蝕劑，主要成分包括烷基吡啶季胺鹽、烷基酰胺、烷基咪唑啉季胺鹽、成膜劑和添加劑。

水溶性緩蝕劑和油溶性緩蝕劑兩種，水溶性緩蝕劑價格便宜，注入量大；油溶性緩蝕劑價格昂貴，注入量小。

目前在煉油廠存在以下三種方案：

●油溶性緩蝕劑：油溶性緩蝕劑注入塔頂揮發(fā)線后，部分可隨塔頂回流進(jìn)入塔內(nèi)，擴大緩蝕劑的保護(hù)范圍。

●中和緩蝕劑（二合一）：復(fù)配了有機胺中和劑和水溶性緩蝕劑，同時起到中和和緩蝕雙重作用，在使用過程中需要和氨水配合使用。

本方案目前在煉油廠被大量采用。

●水溶性緩蝕劑：水溶性緩蝕劑需要與氨水配合使用。

本方案目前在煉油廠較少采用。

◆ ◆ ◆

注水

塔頂注水是煉油廠經(jīng)常采用的工藝防腐手段。

在常減壓裝置的初餾塔塔頂、常壓塔塔頂和減壓塔塔頂，催化裂化的分餾塔塔頂，催化裂化的分餾塔前，氣壓機后，加氫裂化的高壓空冷前一般采用注水工藝。

●通過注水來控制和調(diào)節(jié)初凝區(qū)的位置。

●注水可以抑制氨鹽結(jié)垢，避免垢下腐蝕的產(chǎn)生。

●注水稀釋初凝區(qū)的酸液，提高初凝區(qū)的pH值。

●催化裂化的分餾塔塔頂，催化裂化的分餾塔前，加氫裂化的高壓空冷前注水的主要目的溶解氨鹽，消除結(jié)垢，避免產(chǎn)生垢下腐蝕。

涂層保護(hù)

金屬表面覆蓋一層能夠與金屬緊密結(jié)合的致密保護(hù)層，并且在介質(zhì)當(dāng)中是處于穩(wěn)定的，那么腐蝕就會對金屬造不成破壞。

保護(hù)層分為金屬和非金屬兩個類型。

金屬保護(hù)層

金屬保護(hù)層常見的有鍍鉻、鍍鎳、鍍鋅及襯不銹鋼襯里等。

●電鍍：利用直流電從電解液中析出金屬，并在工件表面沉積而獲得金屬保護(hù)層。

常有的電鍍材料有：鋅、鎳、鉻、鎘、銅錫合金等。

●噴鍍：通過高速氣流將熔融態(tài)的金屬霧化成顆粒，噴射在工件表面上，形成金屬保護(hù)層。

常有的金屬噴鍍材料有鋅、鋁和不銹鋼等。

●熱浸鍍：將被保護(hù)的鋼鐵工件浸在盛有熔融金屬的槽中或以**速度從熔融金屬槽中通過，使工件表面涂敷一層金屬保護(hù)層。

用于熱浸鍍的金屬材料有鋁、鋅、錫及其合金。

●表面金屬化：采用滲、擴散等工藝使被保護(hù)工件表面而得到合金表面。

●金屬襯里：將耐蝕性高的金屬，如鉛、鈦、鋁等襯覆于設(shè)備內(nèi)部，以防止腐蝕。

防腐涂料

●生漆：具有耐酸性、耐溶劑性、抗水性、耐油性、耐磨性和附著力強等優(yōu)點。

缺點是不耐強堿及強氧化劑，毒性大。

使用溫度為150℃。

●漆酚樹脂漆：改變了生漆毒性大、干燥慢、施工不便等缺點。

但其不耐陽光紫外線照射，同時不能久置。

●酚醛樹脂漆：具有良好的電絕緣性和耐油性，能耐60%硫酸、鹽酸、**濃度的醋酸和磷酸、大多數(shù)鹽類和有機溶劑等介質(zhì)腐蝕。

●環(huán)氧-酚醛漆：具有良好的機械性能、耐堿、耐酸、耐溶和電絕緣性。

●環(huán)氧樹脂涂料：具有良好的耐腐蝕性能，特別是耐堿性，并有較好的耐磨性，漆膜有良好的彈性和硬度，收縮率較低。

使用溫度一般為90~100℃。

●過氯乙烯漆：具有良好的耐工業(yè)大氣、耐海水、耐酸、耐油、耐鹽霧、防霉、防燃燒等性能。

但不耐酚類、酮類、脂類和苯類等有機溶劑介質(zhì)的腐蝕。

zui高使用溫度約70℃。

●呋喃樹脂漆：具有優(yōu)良的耐酸、耐堿、耐溫性，原料來源廣泛，價格低廉。

●無機富鋅漆。施工簡單，價格便宜，具有良好的耐水性、耐油性、耐溶劑性及耐干濕交替的鹽霧。

●環(huán)氧煤瀝青：機械強度高、粘接力大、耐化學(xué)介質(zhì)侵蝕和煤瀝青耐腐蝕等優(yōu)點。

涂層使用溫度在-40~150℃之間。在酸、堿、鹽、水、汽油、煤油、柴油等一般稀釋劑中長期浸泡無變化。

電化學(xué)保護(hù)

陰極保護(hù)

外加電流陰極保護(hù)的實質(zhì)是整個金屬設(shè)備被外加電流極化為陰極，而輔助電極為陽極。

陰極保護(hù)法近年來在我國已經(jīng)開始應(yīng)用到石油化工生產(chǎn)中。

主要用來保護(hù)受海水、河水腐蝕的冷卻設(shè)備和各種輸送管道，如鹵化物結(jié)晶槽、制鹽蒸發(fā)設(shè)備等。

陽極保護(hù)

陽極保護(hù)是把被保護(hù)設(shè)備接陽極直流電源，使金屬表面生成鈍化膜，起到保護(hù)作用。

陽極保護(hù)只有當(dāng)金屬在介質(zhì)中能鈍化時才能應(yīng)用，且技術(shù)復(fù)雜，使用不多。

換熱器采用陽極保護(hù)多用于工藝物料一側(cè)。

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來源：今日頭條

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