腐蚀与防护

2024-08-11

腐蚀与防护（共12篇）

腐蚀与防护篇1

(2) 表面保护技术。用耐蚀性较强的金属或非金属材料覆盖耐蚀性较弱的金属零件, 使其与腐蚀介质隔离开, 达到防止零件腐蚀的目的。常用的方法即对金属零件实施涂镀处理, 它可以分为以下几类。

(1) 非金属覆盖层。

a.防腐涂料。包括各种油漆, 工业名称为树脂涂料, 适应不同的用途, 有多个品种与规格。涂料施工时, 先刷涂底漆, 常用的有环氧富锌底漆和无机富锌底漆, 其锌粉含量高, 防腐性能强;然后再刷涂面漆, 常用的有聚氨酯漆, 光泽性好, 抗粉化。此外, 还有一种特殊涂料, 称带锈涂料, 可以直接刷涂在有残余锈痕的金属表面, 防止继续腐蚀。

b.衬里防腐。常用的防腐衬里有橡胶衬里、玻璃钢衬里、塑料衬里、搪瓷以及瓷砖等。

(2) 金属覆盖层。

a.电镀。可以在金属零件上镀锌、镍、铬等防腐金属层。

b.化学镀。其特点是不需电源, 但工艺复杂, 成本较高。其中一种化学镀可以镀Ni-P合金镀层, 是一种非晶态类似玻璃状的结构, 称之“玻璃镍”, 具有优良的耐蚀性, 可以抗酸、碱、盐、海水、石油等多种介质的腐蚀。

c.热喷涂。用乙炔—氧火焰或电弧将耐蚀金属材料 (丝状或粉状) 熔化, 再用压缩空气将液态高温熔滴喷吹在金属零件表面, 形成涂覆层。最先进的热喷涂技术是超音速喷涂等离子热喷涂, 其喷涂效果优异。

在实施喷涂防腐施工时, 必须对金属零件表面进行仔细的预处理, 才能使涂镀层结合牢固、均匀, 起到防腐作用。一般预处理有两种:訩机械处理, 包括磨光、抛光和喷砂等方法;訪化学处理, 包括除油和酸洗等方法。

(3) 气相防腐。在表面保护方面一种新材料、新方法已经得到应用, 取得初步效果。这种新材料即气相防腐材料VCI (Volatile Corrosion Inhibitor) 。其工作原理是该材料在常温下能挥发出一定浓度的气体, 并充斥在金属零件周围, 形成保护空间, 阻断金属零件与氧气接触的可能, 从而达到防止腐蚀生锈的作用。使用该产品是把防锈缓释剂与适当载体混合后各涂敷在零件表面。所谓载体可以是树脂产品、专用溶剂、润滑油脂以及纸张。防锈纸用途广, 但目前环保性较差。

我国研制的这类防腐缓蚀剂已达到国际水平, 有10种产品已于2003年通过技术鉴定并取得3项国防专利。产品的物理性能和环保性均佳, 其防锈有效期为8个月。

五、重点领域典型装置防腐经验

各行业因其产品生产工艺以及所配备的装置千差万别, 所以其腐蚀状况与防护措施也有很大差别。本文仅介绍几种典型装备与设施的防护经验, 仅供参考。

1. 锅炉装置

锅炉是跨行业通用设备。由于锅炉的钢制材料及其处于高温、煤尘的恶劣环境中, 且经常需要连续运转, 所以很容易产生腐蚀, 而且不能得到及时治理。小型锅炉的腐蚀部位主要是钢制炉体外壳和水管与蒸发器;大型锅炉则主要发生在水管的内壁与外表, 以及附属装置, 如金属补偿器、阀门、管道等。其腐蚀现象与防护措施如下。

(1) 水管内壁的垢下腐蚀。在锅水处理良好的情况下, 管壁不会结垢。但当水质下降而得不到及时处理时, 就会出现结垢情形。水垢促使管道腐蚀, 其机理为:第一, 如水中含有游离的Na OH时, 沉淀物下的水其p H≥13, 使金属管壁上起钝化作用的Fe O膜被溶解而丧失保护作用;第二, 水垢的热导率仅为钢材的1%~10%, 因此造成水管温度升高, 促使水质中的Cl-或SO42-与金属表面产生电化学腐蚀。

(2) 水管外壁的烟气腐蚀。锅炉运行时, 烟气中含有一定浓度的SO2与SO3, 与水蒸汽 (H2O) 作用生成H2SO4蒸汽, 直接导致化学腐蚀。当管道因腐蚀变薄时, 还会在热力作用下产生蠕变而出现裂纹, 甚至发生爆管事故。

(3) 锅炉腐蚀的防护措施。除对钢质外壳和附件定期进行除锈和喷涂防腐材料外, 主要应做好以下两项工作。

(1) 确保锅炉给水除氧和软化处理系统的正常运转, 使供应水质达到规定值 (p H=10~12) , 并定期检测。

(2) 加强对燃煤的管理, 煤质应与锅炉设计要求相适应 (一般选用含硫≤0.8%的煤种) , 杜绝使用高硫煤。

2. 石化装置

石油化工行业的工艺装置, 因原料与产品的多样化, 其结构、材质以及腐蚀形式与特点有很大差别。现仅以一种常见酸性产品精对苯二甲酸 (PTA) 为例, 分析其腐蚀特征与防护对策。

(1) 腐蚀现象与特点。PTA主要生产装置的材料为不锈钢SUS316L。在运行中发生的腐蚀现象主要为点蚀、电化学腐蚀和磨蚀。点蚀是由于不锈钢氧化膜局部损坏造成的, 而且在介质中有卤离子 (Cl-和Br-) 就会加速腐蚀;磨蚀是由于粉状原料、浆料和蒸汽凝液对管道 (特别是接头或弯头处) 的冲刷所致。此外, 还有均匀腐蚀、缝隙腐蚀和晶间腐蚀出现。

(2) 不锈钢装置的腐蚀防护。对于PTA装置的防腐措施可以有以下6项: (1) 提高所用材料的防腐性能等级; (2) 实施制造监理, 保证材质和施工的可靠、无误; (3) 优化生产工艺, 降低Br-、Cl-残留物; (4) 加强对装置的检测, 实施有效维护; (5) 采用新型防腐技术, 对一些零件接触而进行阳极保护处理; (6) 在不锈钢表面镀钯 (Pd) , 提高不锈钢表面电位, 实现钝化。

3. 运输车辆

各种交通运输工具 (汽车、火车、轮船、飞机等) 其工作条件均比较差, 一般都在露天作业, 经受风雨和温度变化以及风沙、酸雨、海水和空气中的有腐蚀性气体 (CO2、SO2等) 的侵蚀, 极易失效损坏。其中各种运输车辆的外壳与机件受到腐蚀, 将大大缩短其使用寿命。

(1) 车辆腐蚀状况。工厂中的各种车辆遭受腐蚀的部位主要是车辆外壳和结构车架、车轮等处。产生的原因如下。

(1) 保护层 (漆皮和镀层) 脱落或失效。这经常是由于磕碰、划伤、空气中尘粒磨损、酸雨等因素所致。另据监测报告称, Fe粉尘会与漆皮发生共同氧化反应, 并渗透至漆皮下层形成快速腐蚀。

(2) 水垢危害。不论是雨水或洗车水均会在车体许多结构部位积存, 残留水渍中含有Ga2+、Fe2+, 会形成水垢腐蚀机件或保护层。

(2) 防腐措施。

(1) 喷涂阴极电泳底漆, 提高漆皮防腐能力。据测试, 经磷化处理后电泳、漆皮耐盐雾性能提高到800~1 200h。

(2) 喷涂片状锌基铬酸盐防护层 (即Zn~Cr膜) 。一般涂层为6~8μm, 其耐腐蚀性为镀锌层的5~7倍, 并可耐300℃高温。

(3) 改进结构状况, 放止雨水存留。

4. 煤化工业装置

煤化工企业通常包括选配煤、炼焦炭、煤气净化、气化产品回收与精制等生产工艺过程。所使用装置包括大量管道、储罐、反应罐等, 均有防腐蚀要求。

(1) 腐蚀范围与腐蚀现象。

(1) 煤气冷却装置腐蚀。煤气净化过程中, H2S和NH3浓度增高, 使得初冷器严重腐蚀。装置设计使用寿命为8年, 实际只运行3年就造成管路穿孔泄漏。

(2) 脱酸蒸氨系统的酸氨汽管道腐蚀。原设计管道材料为1Cr18Ni9Ti不锈钢和3161不锈钢。使用均不足2年, 就腐蚀破损。

(2) 防腐措施。

(1) 采用渗铝钢代替普通碳钢制作初冷器。据介绍, 渗铝钢在H2S中的腐蚀速度 (0.007~0.02mm/a) 远低于普通碳钢的腐蚀速度 (0.3~0.6mm/a) 。一般热渗透铝的渗层厚度为80~120μm, 能够连续使用7年以上。

(2) 由于酸氨汽中富含SO2 (>15%) 、NH3 (>20%) 和H2S, 且易形成溶液状态, 加剧1Cr18Ni9Ti的晶间腐蚀和3161焊缝处腐蚀。为此, 改用钛材替代不锈钢。当工作温度≤350℃时, 钛材耐腐蚀性强, 在酸氨汽环境中其管道寿命可达8年。

5. 其他设施

(1) 抗海水腐蚀对许多领域具有普遍意义。如钢质船舶的外壳, 海上石油钻井平台和跨海桥梁等设施, 均需防止海水侵蚀。

(2) 地下管道防腐在石油化工等行业和市政工程中均是重点工作, 其特点是难于防护。

对上述这些在重腐蚀环境中工作的设施必须采用强力防护措施。有关单位研制的高性能熔融结合环氧粉末涂料 (SEBF) 和无溶剂双组份液体环氧涂料 (SLF) 具有在恶劣环境中使用的防腐性能, 对上述两种腐蚀均可实现有效防护。如杭州湾跨海大桥的钢管桩和西气东输的天然气管道, 均已获得成功应用。

六、结语

综上所述, 各种设备、设施的腐蚀与控制和防护是一个永恒的课题。一方面随着新产品的开发和新工艺的制定, 就会有许多具有腐蚀性的介质出现, 给设备、装置运行带来危害;另一方面伴随新技术研究和新材料的制备, 就会有多种抗腐蚀的手段、措施得到应用, 保证生产、运营的正常进行。这样一对矛盾的发生与解决, 推动了防腐工作水平的提高, 也促进设备工程技术进步。

参考文献

[1]倪永泉.设备工程实用手册, 设备腐蚀的防护[M].北京:中国经济出版社, 1999.

[2]黄红军.气相防锈材料及其应用[J].设备管理与维修, 2004 (4) .

[3]丁天全, 钛制设备的腐蚀与防护[J].设备管理与维修, 2004 (11) .

[4]李旺.石化装置腐蚀现状与防腐探讨[J].中国设备工程, 2009 (9) .

[5]刘小辉等.石油炼制设备腐蚀与防护综述[J].中国设备工程, 2010 (11) .

[6]何平等.锅炉腐蚀原因分析及防范措施[C].北京:机械工业出版社, 2011.

腐蚀与防护篇2

经过一学期的学习，以及老师的精心讲解，我对过程装备腐蚀与防护这门课程有了更深的认识。现在就本人的学习心得与对课本的认识作如下讲述：

腐蚀现象几乎涉及国民经济的一切领域。例如，各种机器、设备、桥梁在大气中因腐蚀而生锈；舰船、沿海的港口设施遭受海水和海洋微生物的腐蚀；埋在地下的输油、输气管线和地下电缆因土壤和细菌的腐蚀而发生穿孔；钢材在轧制过程因高温下与空气中的氧作用而产生大量的氧化皮；人工器官材料在血液、体液中的腐蚀；与各种酸、碱、盐等强腐蚀性介质接触的化工机器与设备，腐蚀问题尤为突出，特别是处于高温、高压、高流速工况下的机械设备，往往会引起材料迅速的腐蚀损坏。

目前工业用的材料，无论是金属材料或非金属材料，几乎没有一种材料是绝对不腐蚀的。因此，研究材料的腐蚀规律，弄清腐蚀发生的原因及采取有效的防止腐蚀的措施。对于延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产率无疑具有十分重要的意义。

比如说管道吧，管道腐蚀产生的原因： 1外界条件

① 输管道涉及的土壤性质比较复杂，准确评定其腐蚀性非常困难道周围介质的腐蚀性介质的腐蚀性强弱与土壤的性质及其微生物密切相关，然而对于长。

② 周围介质的物理性状的影响：主要包括地下水的变化、土壤是否有水分交替变化等情况，以及是否有芦苇类的根系影响等。

③ 包括环境温度和管道运行期间产生的温度。温度的升高，腐蚀的速度会大大加快。温度的高低与管路敷设深度有直接的关系，同时更受地域差别的影响。④ 蚀速度，杂散电流可对管道产生电解腐蚀。

⑤油气本身含有氧化性物质：如含水，及H S、C O 等酸性气体可造成类似原电池的电化学反应和破坏金属晶格的化学反应，可造成管道内壁的腐蚀。

2.防腐措施的问题

防腐层失效是地下管道腐蚀的主要原因，轻度失效可增大阴极保护电流弥补防腐作用；特殊的失效，如因防腐层剥离引起的阴极保护电流屏蔽及防腐层的破坏，管道就会产生严重的腐蚀。腐蚀发生的原因是防腐层的完整性遭到破坏，主要产生于防腐层与管道剥离或是防腐层破裂、穿孔和变形。

①防腐层剥离，即防腐层与管道表面脱离形成空问。如果剥离的防腐层没有破口，空间没有进水一般不产生腐蚀。若有破口，腐蚀性介质进入就可能出现保护电流不能达到的区域，形成阴极保护屏蔽现象。在局部形成电位梯度，管道就会因此产生腐蚀。管道内壁有足够大的拉应力，拉应力与腐蚀同时作用，可产生危害更大的应力腐蚀破裂。

②防腐层破裂、穿孔、变形，可直接破坏防腐层，腐蚀介质从破口进人防腐层，还能进一步促成防腐层剥离，在一定条件下产生阴极屏蔽，破裂严重时可导致管道腐蚀。破裂的主要原因为土壤应力、外力和材料老化。穿孔多由施工时的创作不当或外力所造成。还有报道认为，腐蚀层不完整造成局部腐蚀加剧，如某油田计量站管道防护层多处破损点，形成小阳极，造成局部腐蚀。

③有些工程未能对金属管道及时有效地实施阴极保护措施。阴极保护对延长金属管道使用寿命十分重要，尤其是当管道老化或局部破损后阴极保护的作用显得非常重要。

④)管道补口、维修没有完全按防腐标准规范执行。管道补口要求将粘附在金属管道表面残留物清除干净，然后用电动钢丝刷等除锈达到2级标准，再刷防腐漆或缠防腐胶带，如果除锈2级标准达不到2级标准容易造成底漆与管道粘结不牢，发生剥离或阴极剥离，为管道腐蚀埋下隐患。

石油管道腐蚀的分类

(1)和一般的腐蚀一样，按照最基本的可以分成3大类，一般化学腐蚀、电化学腐蚀、与物理腐蚀，其中石油管道以其所处的的复杂环境，是这3中腐蚀都占有，但是是以电化学腐蚀为主。

(2)按石油管道破坏形式的分类：石油管道被破坏就只有内壁及外壁，更具体的是

① 点蚀：在点或孔穴类的小面积上的腐蚀叫点蚀。这是一种高度局部的腐蚀形态，孔有大有小，一般孔表面直径等于或小于它的深度，小而深的孔可能使金属板穿孔；孔蚀通常发生在表面有钝化膜或有保护膜的金属（如不锈钢﹑钛等）。

② 缝隙腐蚀：金属表面由于存在异物或结构上的原因而形成缝隙（如焊缝、铆缝﹑垫片或沉积物下面等），缝隙的存在使得缝隙内的溶液中与腐蚀有关的物质迁移困难，由此而引起的缝隙内金属的腐蚀，称为缝隙腐蚀。由于石油管道都是里程很长不可能一根钢管做的那么长，所以都是通过焊接技术将其连接起来的，所以这中腐蚀在石油管道中最常见。③晶间腐蚀：沿着合金晶界区发展的腐蚀叫间晶腐蚀。腐蚀由表面沿晶界深入内部，外表看不出迹象，但用金相显微镜观察可看出晶界呈现网状腐蚀.这种腐蚀可使金属在表面上看不出有任何变化的情况下丧失强度，造成构件或设备的严重破坏.晶间腐蚀易发生在不锈钢﹑镍合金上。

④丝状腐蚀：涂有透明清漆或油漆膜的金属暴露在潮湿的大气中时，金属表面由于漆膜能渗透水分和空气而发生腐蚀.腐蚀产物呈丝状纤维网样，这种腐蚀称丝状腐蚀。其产生原因是潮湿大气的作用，其机理为氧的浓差电池作用。

⑤应力腐蚀开裂：也称SCC。金属和合金在腐蚀与拉应力的同时作用下产生的破裂，称为应力腐蚀开裂。这是一种最危险的腐蚀形态，但它只是在一定条件下才能发生：一是有一定的拉应力；二是有能引起该金属发生应力腐蚀的介质；三是金属本身对应力腐蚀敏感.如“奥氏体不锈钢—氯离子”,“碳钢－硝酸根离子”等。应力腐蚀的裂缝形态有：沿晶界发展的晶间破裂和穿越晶粒的穿晶破裂，也有二者的混合型。一般认为纯金属不会发生应力腐蚀的，含有杂质的金属或是合金才会发生应力腐蚀

⑥电偶腐蚀：当两种金属浸在腐蚀性溶液中，由于两种金属之间存在电位差，如相互接触，就构成腐蚀电偶。较活泼的金属成为阳极溶解，不活泼金属（耐腐蚀性较高的金属）则为阴极，腐蚀很小或完全不腐蚀。这种腐蚀称为电偶腐蚀，或接触腐蚀，亦称为双金属腐蚀

管道防腐对策

目前石油管道防护工程上主要由四类防腐腐蚀技术，分别是覆盖层技术电化学保护技术、缓蚀剂技术和合理选材优化结构。前两种技术直接与管道材料——环境界面，是应用最广泛的技术类别；缓蚀剂着眼与环境，最后一种技术着眼与材料本身，似乎是机械设计部分的事。但是搞设计的一定要多知道防腐需要考虑的角度，可以达到事半功倍的效果。

浅谈天然气输气管道腐蚀与防护篇3

关键词：天然气管道；腐蚀；防护措施

中图分类号： TE98 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）11-196-2

0 引言

制造天然气管道的材料一般为钢铁这种金属物质，因钢铁这种金属物质本身的特性导致极其容易被周围的工业废料、土壤、工业大气等介质所影响而产生腐蚀。同时管道输送的天然气中有有机硫、二氧化碳等物质，这些物质会对管道的内表层产生影响，导致管道的内表层被腐蚀。所以天然气管道不管是内表面还是外表面都极其容易受到周遭介质的影响而导致腐蚀。只有经过对地下天然气管道的研究找出产生腐蚀的原因并加以防护才能避免天然气管道腐蚀的发生。

1 天然气管道的具体腐蚀原因

1.1 腐蚀的种类

金属物质因周围的介质产生的化学或电化学作用而导致损坏就是腐蚀反应。电化学腐蚀、化学腐蚀和生物化学腐蚀是金属物质腐蚀反应中的三种腐蚀类型。管道中的各种化学介质或土壤、空气与金属产生的化学作用引起的腐蚀就是化学腐蚀，同时化学腐蚀不会将化学能转化为电能，这种腐蚀反应会使管道的表面流失，并且流失的较为均匀，导致管道壁越变越薄。电化学腐蚀是一种相关于电流流动的腐蚀反应，因不同的电极电位而在管道表面形成微电池，导致在电解质溶液中管道金属物质没有电子，只能成为离子后被溶解成为阳极，而电极电位在其中较高的部位能够得到电子，这个部位就会成为阴极。生物化学腐蚀就是因管道内有细菌的生命活动而产生的一种腐蚀反应，管道内若是有细菌活动，将会加速对管道金属物质的破坏。在这三种腐蚀反应当中，电化学反应发生的情况较多，电化学反应会对钢铁管道的表面产生非常严重的影响，直接使管道发生穿孔或凹穴[1]。

1.2 影响腐蚀的主要因素

组成管道的金属材料的安装质量、其本身的特性和防腐蚀措施效果会直接对输气管道造成影响，同时周围的各种介质自身的特性和其环境条件也会影响输气管道的腐蚀，例如电阻率、PH值、杂散电流等因素。如果安装管道的地带是黏土、岩石等地层结构不够均匀的地带，会使管道外发生腐蚀；盐碱含量较高的地带和土壤的电阻率较小的地带也会对管道产生影响造成管道外腐蚀。若是管道外的防腐蚀层已经发生了破坏并且已经潮湿也会导致管道产生管道外腐蚀。

2 控制天然气管道腐蚀的具体措施

2.1 控制管道外腐蚀的措施

目前国际上控制管道外腐蚀的方法有四种，分别是整流器、牺牲阳极、涂层和连接线。整流器也就是地床装置，它能够对电流需求较大的情况提供阴极保护。牺牲阳极则能对有涂层管道的外露部位提供阴极保护，同时对电流需求量小的裸管提供阴极保护。涂层能够将室外楼管道的外露部位最大程度的减少。连接线则能同时结合外界管线和辅助构筑物进行统一的保护，避免电解腐蚀情况的发生。

2.2 控制管道内腐蚀的措施

若想完全控制管道内的腐蚀，必须依照实际情况来进行防腐蚀措施，对管道进行脱硫、脱水。对于进入管道的天然气提出更高的要求，严格控制天然气的纯净程度，统一规定进入管道天然气含有的硫化氢不能超过每立方米20mg，沿线的最低温度必须高于进入管道天然气的露点。

若想缓解或阻止管道金属物质在周围介质中的腐蚀，可以使用缓蚀剂，但缓蚀剂只能在低浓度下的情况下缓解或阻止管道金属物质在周围介质中的腐蚀。氧化膜型缓蚀剂、吸附膜型缓蚀剂和沉淀膜型缓蚀剂是缓蚀剂的三种类型。同时缓蚀剂还能够在腐蚀环境中对金属材料进行保护，同时能使腐蚀环境产生改变。缓蚀剂防腐的基本原理就是能在天然气管道壁上形成保护薄膜，阻止硫化氢和水直接接触天然气管道壁，其腐蚀反应也就无法形成。

3 对天然气管道腐蚀的防护措施

3.1 在管道中设置防腐涂层

天然气管道中的防腐涂层能够有效的将土壤环境和管道金属进行隔离，阻止土壤环境直接接触管道金属，防腐涂层将物理阻隔作用发挥的十分彻底，为天然气管道的防腐设置了第一道防线，也为对管道的阴极保护提供了较好的电绝缘条件。

但因管道各种复杂的地形和土壤环境的影响，防腐涂层会受到很大的破坏，所以在管道的防腐措施当中，防腐涂层相比其他防腐措施还是比较薄弱，所以防腐涂层应当要有良好的抗介质渗透性，当防腐涂层成膜之后，能够有效的降低氧、水等腐蚀因子对于管道的渗透，将腐蚀因子与管道进行隔离密封。同时防腐涂层还要有良好的附着性和耐蚀性，湿膜的铁基体附着力必须比较强，对于水、酸、盐等溶剂介质有有效的耐受性。对于恶劣条件对管线涂层产生的影响，防腐涂层必须能有效的化解，例如地质蠕动、外力冲击等。通常来讲，天然气输气管道的涂层必须要具备以下性能。

首先是具有较强的粘接力：只有选择对管道具有较好粘接力的涂层，才能够防止由于受到外力的影响导致管道涂层出现粘接力失效的问题。如果涂层丧失应有的粘接力，就会导致钢管与涂层之间聚集一层潮气，最终使得涂层丧失应有的防腐功能。

其次，要具有较强的耐化学介质浸泡的性能。因为土壤中具有非常复杂的成分，而且不同地区的土壤也具有不一样的成分，其中包括不同浓度和类型的烟、碱、酸等各种成分，如果涂层不能够对一种或者多种化学介质的浸泡产生较强的耐受性能，就会很快丧失应有的防腐功能。

再次，要具有较强的绝缘电阻和电气强度。在天然气的长输管道中要想做好埋地管道的防腐工作，不能够单纯的依赖外防腐涂层。在具体的管道运行中就算性能再优良的涂层也会出现各种各样的问题，所以必须要采用阴极保护的方式对涂层缺陷处进行处理。

最后，具有较强的抗穿透能力。涂层的用途和抗穿透能力具有十分密切的关系，经过实验室研究发现，涂层具有越好的硬度就具有越强的抗穿透能力。因此不管是管道的施工还是运行都必须要保证涂层具备符合标准的硬度，从而确保天然气输气管道具有良好的抗腐蚀性能。

3.2 阴极保护

天然气管道包覆了防腐涂层之后还是会产生腐蚀反应，这种现象是因涂层本身的特点导致大阴极小阳级的现象而造成的，所以应当根据实际情况对管道实施阴极保护。而对天然气管道的阴极保护共有两种，一种是牺牲阳极法，这种方法是使用比被保护金属腐蚀电位更负的腐蚀电位和被保护体组成电偶电池，利用负电性金属可以不断溶解形成电流的特点给被保护金属阴极极化提供保护。一种是外加电流阴极保护，它可以利用外部的直流电源来直接传输阴极电流给被保护金属，使它的阴极极化，保证被保护体能够不发生腐蚀，外加电流阴极保护一般有相关的链接电缆和辅助电极、直流电源等共同组成。强制电流法阴极保护也是阴极保护的方法之一，它与牺牲阳极法有相同点也有不同点，它们的使用需要根据实际的供电条件、所需保护电流大小等因素来决定，所需保护电流量大、条件变化大的管道系统就需要使用强制电流阴极保护。

4 结语

天然气管道事故的发生大部分的原因都是因为管道的腐蚀，和对天然气管道腐蚀的防护措施不够到位，我们应当对天然气管道的腐蚀加以重视，并对天然气管道腐蚀的原因进行总结分析，并提出控制防护天然气管道腐蚀的具体措施，才能够完全的控制天然气管道的腐蚀，提高天然气管道的防腐效果。

参考文献

[1] 张辉.探讨天然气输气管道的优化[J].化工管理，2015（12）.

[2] 吴天一.浅谈天然气输气管道的维护与管理[J].化工管理，2015（20）.

[3] 王喜卓.天然气输气管道建设相关技术的研究综述[J].资源节约与环保，2015（10）.

[4] 詹宏昌.天然气管道外腐蚀与防护[J].广州化工，2011，11：127-129.

设备腐蚀与防护综述(一) 篇4

设备和设施的绝大部分零件或构件都是由各种金属材料加工制作的, 而多种金属材料在空气、水和各种介质中均会产生不同程度的腐蚀现象, 致使零件失效, 引发设备故障或事故, 造成严重后果。所以, 设备的腐蚀及其防护问题日益受到工程技术人员和科研人员的高度重视。

腐蚀现象由来己久, 随着工业化的发展这个问题愈加突出, 而且超出工程技术和企业管理关注的范畴, 成为严重影响人们健康与生命以及企业、国家财产的社会问题。据一些国家的经济部门统计分析:全球因腐蚀而报废的金属量已超过总产量的30%;因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的3%~5%。不仅如此, 近30年来世界许多国家因工业设备、设施腐蚀引起的事故, 已形成巨大的社会灾难。如1983年, 西班牙奥图埃利亚地区的一个学校的地下煤气管道, 因年久失修发生锈蚀泄漏, 引起爆炸, 致使53人死亡, 其中包括50名儿童;1984年12月, 印度博帕尔市一家农药厂因管道腐蚀泄漏引发爆炸, 剧毒气体笼罩整个城市, 致使3 000余人死亡, 18万人受到伤害;1992年, 墨西哥瓜达拉哈拉市一家石化工厂, 汽油管道腐蚀泄漏引起爆炸, 造成300人当场余人死亡。此外, 据美国国会问责局 (GAO) 2010年12月发布的一份报告称, 截至2007年10月已服役的新型F-22“猛禽”战斗机, 共发生534起机仓飞行员座椅的排水装置发生严重锈蚀事件。这可能导致在危险时刻座椅弹射机构失灵。为此, 美国国防部支付2.28亿美元用以除锈。由以上事例可以看出腐蚀引起设备、设施发生故障与事故已经造成各方面的巨大损失, 应引起人们对腐蚀防护工作的高度重视。

二、腐蚀的涵义

腐蚀的涵义有多种表述。

(1) 一种通俗的含义:腐蚀就是金属材料在一般情况下, 其外表受到氧化后的一种性能衰竭现象。

(2) 比较严格的定义:金属物质表面因发生化学或电化学反应而受到破坏的现象。

(3) 还有一种广义的解释:物质在大气环境中或不同介质中, 受到氧化以及温度、湿度等作用与影响而产生的性能劣化, 包括金属的腐蚀、竹木制品的腐蚀和有机化合物 (塑料、橡胶) 的老化。

(4) 还有学者认为:腐蚀与摩擦两种现象是共存的, 把腐蚀环境中摩擦表面出现的材料流失现象称为磨蚀。

总的来讲, 人们普遍认为腐蚀就是一种化学和电化学现象。不过金属材料氧化后生成的氧化层, 其物理性质不同。有的金属 (如AL、Ti等) 其表层在氧化后有较强的钝化性, 所以表现出的腐蚀破坏程度有很大差别。一般来讲, 常用的铁质材料腐蚀造成的破坏较为严重, 是腐蚀防护研究工作的重点。

三、腐蚀的多发领域与破坏形式

1. 腐蚀的多发领域

腐蚀普遍存在于人类活动的各个场所和多种材料上, 但在分布上有很大的不均衡。在一些行业与地域表现尤甚, 应是防护的重点。一般来讲, 以下行业或领域设备腐蚀问题较多、后果较重。

(1) 石油化工行业。这类企业各种反应罐和容器、管道比较多, 而且其生产的原料与成品带有腐蚀性, 并且易燃易爆。所以这些企业的设施容易腐蚀, 同时存在较大的危险性, 防护腐蚀是非常重要的。

(2) 冶金行业。这类企业不仅也有较多可燃气体的管道, 而且还有各种冶炼炉、加热炉, 炉体、炉壳的工作温度较高不仅容易锈蚀, 而且冶炼的钢水、铁水均有2 000℃左右, 绝不允许外溢、外泄发生。此外轧钢作业时还需喷洒冷却水, 容易促使机器锈蚀。

(3) 运输行业。这个领域范围较宽, 包跨火车、轮船、飞机、汽车等。它们都是在露天条件下工作, 要经历风雨、砂尘、海水以及气温等不利的环境的影响。对于多数企业来讲重点是注意汽车的维护, 防止机件和车体外壳的锈蚀。

(4) 公用设施。这个领域范畴也很广, 包括桥梁、城市地下各种管道、输电塔杆、铁 (公) 路附属设施等。它们的运行环境也很差, 需要加强维护与保养。

除上述方面外, 各行业均有一些设备、设施可能受到腐蚀破坏, 只是程度略小。据美国国家工程腐蚀协会2002年的调查资料显示:燃气、自来水、电力和通信的传输管道与设施受腐蚀最严重, 约占全部腐蚀损失的34%;其次是运输行业, 其腐蚀损失约占21.5%;第三位是公用基础设施 (包括桥梁、公路、机场等) , 损失占16.4%;最后是工业制造业 (包括炼油厂、化工厂、钢铁厂、制药厂、造纸厂等) , 损失占12.8%。

2. 腐蚀对设备破坏的主要形式

设备零件的腐蚀是一个随时间推移和环境变化而逐渐发展的失效破坏过程, 也是一种故障隐患逐步形成的过程。在工业企业设备运行中, 腐蚀可能导致以下故障或事故发生。

(1) 零件长时间锈蚀, 锈层逐渐由表皮延伸至材质内部, 可能造成零件断裂。

(2) 腐蚀可使罐体、容器、管道的壳体壁厚局部变薄, 进而产生蚀孔或使焊缝开裂, 引发介质泄漏, 或可能导致火灾甚至爆炸。

(3) 腐蚀促使零件表面的尺寸、形状、粗糙度等形位或精度发生改变, 有可能引起零件运动不到位, 造成设备功能失效。

(4) 腐蚀还可能使紧固件 (特别是地脚螺钉) 绣牢, 难以拆卸, 甚至造成螺栓断裂, 给设备检修与运输带来麻烦。

上述设备腐蚀的不良后果都会严重干扰正常生产秩序。对此应采取多种手段加强监护与防治。

四、腐蚀的防护

腐蚀领域广, 不仅钢铁材质零件会产生锈蚀, 其他许多金属材料在某些介质环境中也会不同程度受到氧化、腐蚀。另外, 防止零件腐蚀不仅局限在设备使用期实施的日常检查与及时维护, 而是要贯穿整个设备寿命周期, 要在设备设计、制造、安装、运转、维护、修理、改造各个环节采取措施。同时, 防腐工作不仅要应用先进的技术手段, 还应更重视腐蚀防护的管理工作, 包括理念、制度、计划等诸多方面。

1. 腐蚀防护的管理工作

(1) 企业经营者和生产组织者要充分认识腐蚀防护工作的重要性。一般企业领导者均认为保证装置的正常运转是设备部门的职责, 防止设备腐蚀是工程技术人员的工作。这种认识是片面的、肤浅的, 设备腐蚀关系到生产安全和经济效益。

对于许多行业其生产流程中各种容器和管道较多, 其中储存和输送的原料与成品多为具有腐蚀性的易燃物。所以, 这些装置一旦因腐蚀而泄漏就可能引发火灾乃至爆炸等重大安全事故, 这样的事例屡见不鲜。

其次, 设备腐蚀造成较大故障就必须停产检修和更换备件, 腐蚀严重的甚至要更新成套装置, 这会给企业带来较大生产损失, 增加运行成本。

所以企业领导者一定要从多方面采取措施加以防范。更重要的是要转变观念, 变被动应付为主动预防、科学防治。

(2) 在进行设备规划和配置时, 要认真实施技术可行性分析, 确保防腐措施的可靠性。企业规划、设备、生产等部门要针对产品原料以及添加剂的性能, 选择先进、适用的防腐装置, 特别要对其材料、质量和防腐寿命进行严格考察。此外, 对重要防腐装置的设计、制造和装配过程实施监理。

(3) 设备管理部门要有计划地开展装置腐蚀状况的检查与评估。对设备可能发生腐蚀的部位要纳入点检“五定” (定部位、定周期、定手段、定标准、定责任人) 管理, 对发现的腐蚀现象要进行分析与评价, 确定腐蚀的程度 (如容器、管道的壁厚测定) 和应采取的措施。如可以利用一种有效的监测腐蚀的方法, 即电子化学阻断光谱技术。它可以测定金属腐蚀发展的速度, 帮助作出故障评定。

(4) 要针对装置使用年限和腐蚀程度适时安排设备改造或更新。一些企业的老装置已使用多年, 虽经检测与修复, 腐蚀部位得到恢复与补偿, 但总体上讲它在设计 (如结构与材质的选择) 和制造 (如加工技术) 等方面是相对落后的, 修修补补不能彻底改善装置的性能。这时有关部门就应在评估的基础上, 制定较大规模改造或更新的规划, 使装置在防腐性能上有一个较大飞跃。

2. 腐蚀防护的技术工作

防止金属零件因腐蚀而引发故障, 主要有两类技术措施。

(1) 腐蚀控制。主要是从装置、零件的设计与制造的角度, 采取积极的防腐办法。

(1) 腐蚀材料的选择。根据容器接触介质的腐蚀特性, 有针对性地选择不同耐腐蚀金属材料。同时要考虑制作装置的材料用量, 即制造成本。耐腐蚀性强的金属材料主要有以下三大类。

A.各种牌号的不锈钢。抵御不同腐蚀性介质要选用不同合金成分的不锈钢。如防止Na SCN腐蚀时, 应选用超低铁不锈钢00Cr17Ni14Mo2。

B.钛及钛合金。耐蚀性强, 且有较好的钝化性, 能迅速修复受损的保护性氧化膜。钛材能抵抗多种化学介质的腐蚀, 包括盐酸和次氯酸、浓度98%的硝酸以及溴溶液等。此外, 钛材不易结垢, 具有较好的换热性。但钛材价格较高, 工业纯钛的价格约为不锈钢的5~6倍, 然而因其密度较小 (钛密度为4.51g/cm3, 不锈钢密度为7.93g/cm3) , 故实际费用约为不锈钢的2倍多, 可以适情选用。

目前, 钛材选用增多, 现特提出以下注意事项。a.禁止接触以下介质:发烟硝酸、干氯气和液氧;b.防止接触氢气。在高温 (≥250℃) 状态下, 钛材吸氢变脆;c.控制工作温度。在空气中作为结构件, 其适用温度≤426℃;非结构件, 最高使用温度≤538℃。在腐蚀性介质中, 有不同的温度限制。如在氯碱工业中一般使用温度≤140℃;d.防止与钢铁材质长时间接触被“污染”而更易吸氢。组装钛材零件时, 对钢质工具要使用铜垫片。

C.贵金属 (银、铂等) 。只用于特殊场合。制造防腐装置除选用耐腐蚀金属材料外, 还可以选用非金属材料和复合材料以提高其防腐性能。如大庆炼化公司采用DN40和DN25聚乙烯内熔衬钢管替代不锈钢管用于生产晴纶丝的回收工序。防腐性能优良, 价格仅为不锈钢的1/2~1/3。又如莱芜钢铁公司热电厂应用聚脲弹性体 (SPUA) 喷涂技术对锅炉的管路、阀门和补偿器等装置进行防腐处理, 效果良好。SPUA涂料为环保产品, 且施工工艺简单、固化速度快 (1min即可) , 可适应-50℃~180℃温度, 不粉化。

(2) 制造厂设计机器、设施时, 应注意使易腐蚀部位结构合理, 不积水、积尘, 容易清扫保洁。

(3) 在加工装配时, 对于易腐蚀零件应实施阴极保护或阳极保护, 避免产生电化学反应。另外, 在生产流程中加强对介质的处理与改进工艺, 尽量减少腐蚀的可能。

(4) 精心施工。这包括对材料质量的严格检验 (如不同牌号钢材的成分确定以及有无缺陷) 和施工时每道工序的仔细操作 (如对装置制造后期的涂漆等) 。

据报章介绍, 1909年由德国建造的兰州黄河大桥“中山桥”, 虽经103年的岁月与17次维修, 至今钢体结构以及所有的铆件均无锈蚀, 据大桥维护工程师分析, 除桥梁管理部门注意维护外, 主要原因是这些由德国供应的钢材与器件质量上乘, 施工也精心完善, 致体大桥的许多部位至今仍光亮如新。

(未完待续)

摘要：概述金属腐蚀的涵义和多发领域与失效形式, 重点介绍腐蚀的各种控制与防护的管理和技术措施, 并且举例分析典型行业设备的防腐成果。

石油炼厂设备的腐蚀与防护篇5

这些杂质包括水蒸气、石油、空气、酸气、烟以及芳香烃、环烷烃、以及其他烷烃，其在生产过程中本身不存在腐蚀特性，但是在生产反应中产生的硫化物、氮化物、无机盐、有机酸、水分则会对石油炼厂设备造成不同程度的腐蚀，严重者会影响生产的正常进行，因此必须明确腐蚀石油炼厂设备的相关介质，并从根本上加以隔离与防护。

硫化物、氯化物、氮化物以及环烷烃均是腐蚀设备的相关介质。

1.1 硫化物

硫化物是造成设备腐蚀的主要杂质，其中二硫化物、多硫醚、硫醚、硫醇、硫化氢均属于硫化物的不同形态，从理论上来讲，其浓度高低与设备被腐蚀的程度成正相关。从实际情况看，设备被腐蚀的程度与硫化物所处的温度也有一定的关系。

因此在生产过程中，应当对温度进行控制，当温度≥340℃时，硫化物便会分解，从而产生对设备具有腐蚀性的物质，当温度处于120℃～240℃之间，虽然也会出现分解，但是基本上没有产生对设备具有腐蚀性的物质，因此必须将温度控制在120℃之下，从而控制硫化物的腐蚀范围，从外部环境对设备进行防护。

1.2 氯化物

氯化钙、氯化镁以及氯化钠均是原油中的杂质，其属于无机盐，因此在高温作用下与水相遇便会发生反应从而生成盐酸，对设备产生腐蚀性破坏。

1.3 氮化物

石油在石油炼厂设备中发生化学反应，产生吡啶、吡咯等氮化物，其在催化剂与高温作用下发生分解反应，即产生氰化物以及氨，氰化物作为一种催化剂与H2S-H2O发生反应，便会腐蚀设备表面，因此设备会因此种化学反应出现开裂、起泡的情形。

氨本身不会对设备造成腐蚀作用，但是其与氢反应以及在焦化过程中会生成氯化铵，从而对设备造成腐蚀性损坏，严重时会堵塞管路，影响生产正常运转乃至发生安全性事故。

1.4 环烷烃

腐蚀与防护篇6

关键词：腐蚀；防护；水箱；空气能

中图分类号：TK512+14 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）20-0128-02

1 不锈钢水箱的类型、材质

热水器的水箱通常由内胆、发泡层、外壳等部分组成，普通家庭用的水箱容量通常有40 L、50 L、60 L、80 L、100 L、150 L、200 L、250 L、300 L，从主流厂商和市场反馈情况看，电热水器的容量通常以100 L以下的居多，而为了让更多的水龙头有热水用，更高的一次可用热水量300 L，用户选用空气能水箱时会适当偏向150 L以上规格的水箱，现阶段这些空气能水箱内胆材质主要有不锈钢和搪瓷两种，且受制作工艺水平等诸多因素限制，市场特别是外销市场不锈钢水箱所占的比例稍大。

不锈钢拥有良好的耐腐蚀、耐高低温、抗氧化能力，同时有不错的机械成型、热加工特性，以及拥有“钝化膜”自修复能力，广泛应用于工业、建筑、医疗卫生、日常生活等领域。用于空气能水箱内胆的不锈钢材质以304居多，当然不排除一些高端产品、用在水质特别差的地方或针对国外市场，厂商在开发水箱时会采用抗腐蚀能力更强的304 L，甚至是316 L等材质。

2 不锈钢水箱被腐蚀后的影响

空气能水箱的容积比电热水器大较多，相应的焊接总长度也更长，工艺控制的难度也更大，同时随着水箱功能的增加，需要焊接的部位越来越多，这些无疑都增大了锈钢水箱内胆被腐蚀的可能。

同时，空气能热水器的市场售价整体上比传统的贵，水箱价格占整体价格较大的一部分，有发泡层和外壳的因素，若出现内胆被腐蚀漏水的情况，往往通过更换水箱来解决，而整体式结构更是通过更换整套产品来解决。无论是更换水箱还是整套产品，对厂商、经销商、用户等都是较大的损失，这也往往成为各大空气能厂商的难点。

3 不锈钢腐蚀机理分析和防护措施

水含有钙、镁、氯等离子，而氯离子对不锈钢水箱内胆的腐蚀影响较大。

3.1 氯离子对不锈钢腐蚀的机理

①吸附理论认为：氯离子破坏氧化膜的根本原因是由于氯离子有很强的可被金属吸附的能力，它们优先被金属吸附，并从金属表面把氧排掉，甚至可以取代吸附中的钝化离子与金属形成氯化物，形成了可溶性物质，进而加速腐蚀。

②成相膜理论认为：由于氯离子半径小，穿透能力强，容易穿透氧化膜内极小的孔隙到达金属表面，并与金属相互作用形成可溶性化合物，同时使氧化膜的结构发生变化，金属产生腐蚀。

③不锈钢耐氯离子腐蚀能力不仅与氯离子的浓度有关，也与质温度有关。通过下表可知，304不锈钢能够适用含氯离子的浓度和温度都比较低，很多空气能热水器的最高水温都可接近60～80 ℃，所以在产品开发设计时需特别留意，不能一味追求高水温和高一次可用热水量，将最高水温定的很高，不同氯离子含量建议使用的最高温度见表1。

3.2 不锈钢腐蚀类型、腐蚀机理和防护措施建议

不锈钢腐蚀类型、腐蚀机理和防护措施建议见表2。

4 在设计和制作方面应注意的问题

通过上述分析，在空气能不锈钢水箱的设计、制作方面可能需要注意的地方有以下几方面。

4.1 设计方面

①304不锈钢大截面尺寸焊接后对晶间腐蚀敏感，同时在含氯离子水中（包括湿蒸汽）对应力腐蚀也很敏感，所以改用耐腐蚀性更好的304 L等不锈钢，从根本上改变现状；另外，需留意产品可使用最高水温的合理性。

②水箱内胆的缝隙、死角多，易形成局部缝隙腐蚀，主要通过更改设计来降低该类腐蚀的程度，当然条件允许可增加镁棒或电子阳极进行更好的防腐蚀保护。另外需考虑接头、感温盲管结构，以免在生产制作、检漏等诸多环节造成应力腐蚀。

4.2 制作方面

①不锈钢基材的下料、卷圆、直缝焊等环节需注意不要划伤，以免破坏钝化膜，进而在使用时发生局部点腐蚀。

②半成品在摆放等环节均有机会与碳钢接触，易造成局部点腐蚀，所以需留意摆放的工装本身不能有碳钢材料，若无法满足，须有相应的隔离措施；同时模具、夹具等不能使用碳钢材料。

③强迫性的装配水箱内胆，易造成应力集中，形成应力腐蚀，生产过程中严禁蛮力操作。

④焊接速度慢，电流偏高，都易造成焊接热影响区的晶间腐蚀，所以在保证焊接强度的情况下，要尽可能地提高焊接速度，减少电流量。

⑤厂商的一些补焊过程主要使用手工补焊，不能有效控制焊接速度，加上二次焊接的破坏，加大了晶间腐蚀的可能，所以根本措施就是不采用补焊操作等。

参考文献：

连续重整装置腐蚀与防护篇7

连续重整装置以常减压装置、柴油加氢装置、加氢处理装置提供的石脑油为原料, 生产高辛烷值汽油组分 (C5+重整生成油的辛烷值按RONC102设计) 及混合二甲苯和苯等芳烃产品, 同时还副产含氢气体、脱异戊烷油、C6抽余油、液化气及燃料气等产品。副产的氢气直接供给柴油加氢和加氢处理装置。根据装置各部位腐蚀元素的分布情况进行腐蚀策略防护, 同时讲述部分防护建议。

2、重整装置的腐蚀部位及防护测略

重整装置低温易腐蚀部位包括:预加氢原料进料H2S+H2O+HCl型;预加氢汽提塔C101, C102及顶低温系统H2S+H2O+HCl型;催化剂再生酸性气HCL、CL2腐蚀及酸性气处理的碱脆现象;后续分馏装置脱戊烷塔C201, 脱丁烷塔C202塔顶馏出管线及设备存在氯离子腐蚀;苯抽提溶剂氧化变质产生有机酸造成设备腐蚀和堵塞筛孔。

重整装置高温防护部位包括:预加氢进料设备、管线重整装置反应器出入口管线、重整四合一反应器、重整装置四合一炉炉管、再生系统部分高温设备及管线。

下面分别对重整装置管线及设备腐蚀部位进行描述。

2.1

重整装置管线腐蚀控制部位列表:

2.2 日常采取的防护及监控措施

2.2.1 严格控制装置进料指标

主要是重整预加氢进料控制指标和反应进料;

2.2.2 工艺注水、注缓蚀剂调整

在预加氢进料/反应产物换热器E101/CD管程处注水5～10吨, 日常对预加氢产物分离罐D103, D105的含硫污水PH值进行监测, 分析Fe离子含量, 随时注水及注缓蚀剂调整。苯抽提装置一般采用单乙醇胺注入来控制PH值>7。

2.2.3 对易腐蚀部位的定期测厚

对易腐蚀部位的管线及设备进行定期测厚, 依据测厚数据、腐蚀部位及腐蚀现象进行测厚时间调整。

3、重整装置近年来发生的腐蚀现象及建议

3.1 预加氢进料与反应产物换热器出现的腐蚀泄露的建议

防止预加氢进料/反应产物换热器出现的腐蚀泄露, 要严格重视除盐水的注入量, 提高管束内溶液的PH值, 同时洗涤结垢的铵盐。 (注意:在开停工过程中, 应对管束进行彻底清理)

3.2 重整反应器出入口管线的高温H2腐蚀及防护

重整反应器出入口管线部分弯头处出现H2腐蚀裂纹, 所以管线的材质选择应严格对材质的Cr含量进行控制。停工过程中严格遵守“先升温、后升压, 先降压、后降温”的要求, 检查各弹簧支架的变形量, 防止出现死点。

3.3 再生器顶循环气管线的泄漏

再生器顶循环气管线选择316L, 局部存在氯离子腐蚀。在再生器入口膨胀节处Inconel800及再生风机排凝处都出现过腐蚀泄漏。所以再生器入口管线尽量避免应力集中, 升降温要缓慢;再生风机排凝处出现HCl强酸性溶液腐蚀, 所以尽量保持阀门稍开, 排净存液。

3.4 重整分馏塔顶含硫瓦斯管线的泄漏

由于重整分馏塔顶 (含氯离子) 与预加氢含硫瓦斯管线 (含H2S) 混合处容易出现湍流且存在湿H2S+HCl腐蚀。所以要考虑管线改出不进行混合, 同时对升级管线材质。

3.5 水汽系统的冲刷

重整装置塔底重沸器多选用蒸汽冷凝加热, 容易引起水汽冲刷, 在换热管、管线弯头处出现多次泄漏, 中压蒸汽、除氧水阀门的小跨线出现过冲刷泄漏, 引尽量减少跨线设计, 跨线阀门应保证完全关闭。

3.6 不锈钢管线的外壁保温腐蚀

重整进E201不锈钢管线外壁出现泄漏, 分析为保温材料中氯离子含量超标, 引起不锈钢氯离子点蚀。建议不锈钢管线外壁刷漆, 同时检查保温材料严格控制氯离子含量。

3.7 碱液的焊缝应力腐蚀开裂

经分析为碱线在70℃以上容易产生焊缝应力腐蚀开裂, 管线施工焊缝要进行热处理消除应力;尽量避开焊缝区域;选用衬塑材料替代。

5. 总结

低温防腐通过材质升级、工艺防腐及腐蚀监控进行, 高温防腐通过材质选择、施工要点、设备操作进行, 日常进行腐蚀案例分析, 不断提高装置的腐蚀防护水平。

参考文献

[1]炼油装置防腐蚀策略汇总, 2008

金属的腐蚀与防护考点剖析篇8

1.金属腐蚀的实质:金属原子失去电子被氧化消耗的过程, 即:M-ne-=Mn+.

2.金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀, 其中电化学腐蚀是金属腐蚀的主要方式.两者的关系见表1.

3.电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀, 其中吸氧腐蚀是电化学腐蚀的主要方式.两者的关系见表2.

4.金属腐蚀快慢规律

规律1 在同一电解质溶液中, 电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>应用原电池原理有保护措施的腐蚀>应用电解池原理有保护措施的腐蚀.

规律2 同一种金属在不同介质中腐蚀的快慢顺序为:强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液.

规律3 对于活动性不同的两金属, 活动性差别越大, 氧化还原反应速率越快, 活泼金属腐蚀越快.

规律4 对于同一种电解质溶液, 电解质溶液浓度越大, 腐蚀越快 (除钝化外) .

规律5 纯度越高的金属, 腐蚀的速率越慢 (纯金属几乎不腐蚀) .不纯的金属或合金, 在潮湿的空气中腐蚀速率远大于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀.

5.金属防护的方法很多, 主要从金属的本性和介质两个方面考虑, 分为以下三类:

(1) 改变内部结构或化学成分法.如把铬、镍等加入普通钢中制成不锈钢.

(2) 表面覆盖法.在金属表面覆盖致密的保护层, 使金属跟周围介质隔离开来, 这是一种普遍采用的防护方法.如在钢铁表面涂油漆、覆盖搪瓷等物质, 使钢铁制品不与空气或水接触, 或在钢铁表面镀上一层其它金属, 如Zn、Sn、Cr、Ni等.这些金属能被氧化而形成一层致密的氧化物薄膜, 阻止水和空气等对钢铁的腐蚀.

(3) 电化学保护法.利用电化学原理让被保护金属表面富余大量电子, 抑制金属被氧化.如形成原电池, 把被保护的金属作正极 (又称牺牲阳极的阴极保护法) ;或外接直流电源, 将被保护金属接到电源的负极, 并形成闭合回路而避免腐蚀 (又称外加电源的阴极保护法) .

此外, 减少腐蚀介质的浓度, 控制环境的温度和湿度, 在腐蚀介质中添加能降低腐蚀速率的物质 (称为缓蚀剂) 等都能减少和防止金属腐蚀.

二、考点例析

考点一金属腐蚀内涵的理解

例1 以下现象与电化腐蚀无关的是 ( )

(A) 黄铜 (铜锌合金) 制作的铜锣不易产生铜绿

(B) 生铁比软铁芯 (几乎是纯铁) 容易生锈

(D) 银制奖牌久置后表面变暗

解析:本题直接考查金属腐蚀的实质及分类. (A) 、 (B) 、 (C) 项都因形成原电池属于电化学腐蚀, (D) 项是金属直接被氧化属于化学腐蚀.

答案: (D)

例2 水槽中试管内有一枚铁钉, 放置数天观察:

(1) 铁钉在逐渐生绣.

(2) 若试管内液面上升, 发生_____腐蚀, 电极反应:负极:_____, 正极:_____.

(3) 若试管内液面下降, 则原溶液呈_____性, 发生的电极反应:正极:_____.

解析:本题依据实验现象综合考查了电化学腐蚀的条件及实质, 体现了分析能力和综合运用能力.试管内液面上升, 说明空气中的氧气被消耗掉, 即发生了吸氧腐蚀;试管内液面下降, 说明介质与金属反应产生了新的气体 (H2) , 即发生了析氢腐蚀.

答案: (2) 吸氧;; (3) 较强的酸性;

考点二金属腐蚀快慢的比较

例3 下列容器中盛有海水, 纯铁在其中被腐蚀时, 由快到慢的顺序是 ( )

(A) ⑤②①④③ (B) ③②⑤④①

解析:①中纯铁在海水中的腐蚀属于化学腐蚀.②、③构成原电池, 其中②中铁是负极, 属于原电池原理引起的腐蚀, ③中铁是正极, 属于利用原电池原理有保护措施的腐蚀.容器④、⑤构成电解池, 其中④中铁是阴极, 属于利用电解原理有保护措施的腐蚀, ⑤中铁是阳极, 在外加电流作用下铁不断溶解, 腐蚀速率较快, 属于电解原理引起的腐蚀.根据规律1, 得出铁腐蚀快慢顺序:⑤>②>①>③>④.

答案: (D) .

例4 一根铁丝插入煮沸过的蒸馏水中, 铁丝上有三点:A (水面以下) 、B (水面) 、C (水面以上) .问:

(1) A、B、C三点哪点腐蚀最快?

(2) 若向蒸馏水中加入少量食盐, B处的腐蚀速率将如何变化?

(3) 若将蒸馏水换成:①0.1 mol/L H2SO4溶液, ②1 mol/L H2SO4溶液、③ 18.4 mol/L H2SO4溶液, 则A处腐蚀快慢顺序是.

解析: (1) A在蒸沸的蒸馏水内部, 因缺少氧气, 很难形成电解质溶液, 几乎不腐蚀.B在水面处, 发生了电化学腐蚀 (吸氧腐蚀) .C在水面以上, 与氧气发生化学腐蚀, 根据规律1, 得出腐蚀快慢顺序为B>C>A, 即B腐蚀最快.

(2) 蒸馏水中加入少量食盐 (强电解质) , 构成了原电池, 根据规律2, B点腐蚀速率远大于以前.

(3) ①、②硫酸为稀硫酸, 根据规律4, A处铁丝在②中的腐蚀速率比①中快, ③中18.4 mol/L的硫酸 (98%) 是浓硫酸, 遇到铁很快发生了钝化, 几乎不腐蚀.综上所述, A处腐蚀快慢顺序为②>①>③.

考点三金属防护的应用

例5 在长期的生产实践中, 人类对各种金属器件的防锈问题已找到一些比较理想的措施.①农机具采用_____:②埋入地下的输油管道采用_____;③远洋巨轮船采用_____;④大型水库的钢铁闸门采用_____. (③④填写方法) .

解析:本题具体考查了金属的防护方法, 体现了学以致用的特点, 具有重要的经济意义和社会意义.

答案:①保持表面光洁、干燥、涂矿物油;②涂防锈油漆:③牺牲阳极的阴极保护法;④外加电源的阴极保护法.

海洋集输管道的腐蚀与防护篇9

1 对海洋油管腐蚀的影响因素

对油气管线的腐蚀因素分内因和外因两方面:外因主要是外部环境的影响, 内因主要是油气成分。

1.1 外部环境–海水的影响

海水是一个成分很复杂的混合物, 也是一种极好地电解质, 海洋石油集输所用管线是良好的导电体, 因此在油气集输管线上不可避免的会发生电化学腐蚀作用, 在多种金属介质接触的作用下海底油气管线会产生很大的腐蚀, 然而管线的腐蚀速度并不是一成不变的, 海洋流体流速是时刻在变化的, 在海洋流体流速的影响下, 流体中含有的颗粒物质和氧分子会不断的冲刷管道金属表面, 破坏表层的保护膜, 甚至使其完全脱落, 在流速的作用下流体中的氧分子紧贴在管道外壁上, 形成腐蚀带并不断扩展, 不断破坏管道表层;另外海水中气体含量也会对集输管道的腐蚀产生影响, 在海水流动过程中伴随着低压区的产生, 如果低压区发生在管道附近气体就会不断的冲击管线表面破坏表面的防腐层, 进而造成腐蚀, 称之为气蚀。另外海水的温度、p H值、CO2、含盐量、微生物含量等都会对油管的腐蚀产生影响。海水的温度对海底油气管线腐蚀的影响是间接地, 由于腐蚀需要一定的温度条件, 温度不同管线的腐蚀速度也不一样, 一般来说海水温度每增加一度, 海洋流体中金属管线的腐蚀速率就会增加10%, 海水温度也受到地域的影响, 尤其是近海和浅海更为显著。海洋中的微生物对腐蚀的影响远远大于前面这几种, 因为微生物不仅数量上占优势而且在效率上占有优势, 微生物在自身生理与外界环境之间会吸收外界的养分排出氨、CO2、H2S等这些都可以对海底油气管线产生不利影响, 此外如果管线处在微生物繁殖兴盛的地方, 气腐蚀速度还会加倍的增加。

1.2 内部环境的影响–成分的影响

油田的采出物是油气水的多相物, 过程中会伴随着很多衍生物, H2S、C O2作为油气开采的伴生物或者是组分之一, 使油管中的腐蚀问题时有发生, 在外部因素的影响中CO2对油气管线的腐蚀机理不同于CO2在内部的影响机理, 虽然在水里CO2的腐蚀性对管道很强, 管道内部的CO2存在则使得污垢在管道内壁产生集结, 造成额外的能量损耗。由于海洋石油的油管内输送的是油气水多相混合物, H2S在水中溶解会对管道产生腐蚀, 其自身分离的离子会吸附在金属表面与管道金属成分发生微电化学反应, 削弱金属成分间的分子间作用力、促进金属的腐蚀、溶解。

此外, 由于管线自身的一些缺陷, 如加工处理时造成金属表面不平整、金属管道内壁上有微裂纹等等, 在海水、石油中的固体颗粒都会对微裂纹产生接触冲击、直接磨损影响管线的稳定, 在长时间的冲击下或者是在大的波动下就会造成破裂, 这些都是一种对海洋集输管线的腐蚀。

2 海洋油管腐蚀的防治

面对海洋集输管线所处在的恶劣环境, 必须对管道腐蚀进行必要的防护, 管线的使用寿命很大程度上与防腐养护的程度有关, 2.1外层防护

针对管道腐蚀主要是受外来因素的影响, 所以要加强表面防腐处理, 表面处理质量的高低对防腐程度有着很大的影响, 表面除锈、防护涂层等都会对防腐有着重要的影响, 目前随着抗静电涂料以及涂层防腐涂料的发展, 这些新的防腐技术越来越受到石油管道集输的重视。另外在选材上也做了一些改进, 通过选用优质钢材提高了材质出厂时的检测标准, 使得材质表面的一些裂纹、划伤被重新处理, 减缓了油管腐蚀的速率, 另外可以在钢材的加工过程中加入合金贵金属, 在金属钢材成型前形成多层经过表面热处理的防护涂层, 这样油管的防腐使用效果会增加4倍以上, 若加入微量的稀土元素效果会更好。

2.2 电化学防护

参照陆地集输管线的防腐方法可以利用电化学的基本原理阳极失去电子受损、阴极得到电子得到保护将海管进行阴极化处理, 将管线与比较活跃的金属 (如牺牲阳极) 相连形成电解质, 这样可以缓解输油管线被作为电化学阳极而发生腐蚀。

2.3 特殊防护

对一些海水活动、微生物活动比较活跃的地方可以添加外层防护套管, 通过牺牲防护套管来达到保护管道的目的;对油气管线所经过的海域进行详细的水文地质调研, 了解这一区域的海水情况, 并根据海水变化情况对集输管道进行额外的防护;根据管道经过的浅海、滩涂等不同地形开展不同的防腐蚀处理, 做到具体情况具体应对;还可以在海管进行铺设时对腐蚀情况进行风险评估;通过不同铺设路线的风险评估对比选择出优化的铺设路线也可以做到对海管的防腐防护。

3 结论

目前我国海洋石油正在处于一个全面发展的阶段, 渤海、黄海以及南海都是我国海洋石油发展的重点区域, 海洋油气管线的防腐有重要意义, 虽然海管的防护处理已经取得了长足的进步, 可是目前仍然有很多问题存在, 如小容器的喷涂防腐、水域管道腐蚀情况的评估与预测等都是急需解决的问题, 所以海洋石油集输管道的防腐以及防护任务仍然很重, 就目前海洋石油的发展形势来说海洋石油集输管道防腐处理以及保护措施的研究也具有广阔的研发前景。

摘要：随着我国现代化步伐的加快, 海洋石油的开发影响着我国石油的发展, 而海洋油气的集输是海洋石油发展的重要环节, 考虑到海洋环境的复杂、石油成分的多样性, 集输过程中对管道的腐蚀在所难免, 严重的会造成管道的泄漏, 这样不仅会造成石油的损失, 还会严重的污染海洋。所以对于海洋石油的集输腐蚀问题的研究是非常重要, 本文通过对海洋油管的环境分析, 找出造成腐蚀的因素, 并提出防腐措施, 从而来保证海洋石油运输的安全。

关键词：海洋石油,腐蚀,防腐措施

参考文献

[1]鞠红, 王君, 唐晓, 王丽飞.油气集输管道在海洋环境中的腐蚀与防护[J].石油化工设备, 2010.9[1]鞠红, 王君, 唐晓, 王丽飞.油气集输管道在海洋环境中的腐蚀与防护[J].石油化工设备, 2010.9

[2]刘立名, 余建星, 王磊.海底输油管道腐蚀剩余寿命评估[J].中国海上油气 (工程) , 2002, (03) [2]刘立名, 余建星, 王磊.海底输油管道腐蚀剩余寿命评估[J].中国海上油气 (工程) , 2002, (03)

钢制设备的腐蚀与防护分析篇10

1 设备腐蚀分析

污水处理过程中所使用的设备大都要经过污水的浸泡, 有的长期浸泡在污水中。由于污水中的成分比较复杂, 其中含量较高的成分有微生物、盐分以及氯离子等, 这些成分是导致钢设备腐蚀程度加快的重要原因。笔者对某污水处理厂的污水进行分段取样分析后得到污水的相应成分。

1.1 腐蚀分析

在污水处理设备中, 由于很多设备长期处于污水浸泡状态, 例如潜水泵等。由于长期进行污水处理, 在这些设备的上方普遍覆盖了一层厚厚的污泥沉淀物, 这样就形成了垢下腐蚀;在污水中含有大量的硫化物以及还原微生物, 这样钢铁设备很容易发生点腐蚀, 严重的会发生穿孔。对于那些处在干湿交替环境中的设备, 如隔栅等, 在干湿交替过程中容易发生盐成分富集, 由于设备和污水接触处的含氧含量非常充足, 这样就十分容易构成氧浓差电池, 由于污水中的离子含量丰富, 其导电性质非常好, 从而加速了电化学腐蚀的过程, 在微生物和电化学腐蚀的双重作用下, 钢设备被腐蚀的速度更加迅速。

1.2 腐蚀机理

根据污水处理设备所处的环境, 污水中含有大量的微生物, 微生物对设备造成的腐蚀是十分严重的, 将微生物分为好氧和厌氧微生物, 而钢铁构件在污水中由于氧气供应缺乏, 因此可以判断主要发生的厌氧腐蚀。根据电化学反应的机理, 厌氧细菌主要参与到阴极反应中的氢去极化。

污水处理设备的腐蚀过程是不均匀腐蚀, 有的位置腐蚀程度比较轻, 深度在2.8mm以下, 而重度腐蚀的设备会发生穿孔现象。被腐蚀后生成的物质中存在很多硫酸盐还原菌, 将设备表层的腐蚀物去除以后会发现典型的硫酸盐还原菌腐蚀表现出的外貌特征:同心环外表。

2 设计腐蚀涂层以及防腐性能测评

2.1 涂层设计

由于污水处理设备所处的环境分为两大类, 因此可参考相关标准分别设计, 原则是:处于污水环境下的设备, 设备防腐涂层必须具备良好的耐盐水性能, 涂层底漆的防锈性能必须优良, 由于面漆和微生物直接接触, 因此其耐微生物的特性必须好;处于干湿交替状态的设备, 其防护涂层还必须具备优良的耐老化和耐磨特性。

2.2 实践测评

为了测定设计方案的耐腐蚀性能, 笔者根据污水处理厂的腐蚀环境, 设计模拟腐蚀环境, 浸泡经过防护涂层处理的钢质样板, 考察在污水中涂层体系的防腐蚀性和耐老化的性能。

采集的污水样本分别取四种水样进行试验, 钢质样板选用的是20#普通钢, 将相应的防腐体系分别涂到样板中, 四种水样中, 每个方案需15块样板。四种水样中A体系的编码为A1~A4, B体系为B1~B4, 涂有B体系涂层的样板一半暴露在空气中, 一半浸泡在样液中, 涂有A体系的样板全部浸泡在样液中。试验水温始终为50℃, 经过一年之后分别根据不同的标准对A/B体系的全部试板进行涂层老化失效评价, 得到一年后涂层老化的结果。通常, 一年后在高温污水中, 经涂层防护体系保护的样板都没有出现开裂或者气泡等现象, 说明涂层并没有被老化, 钢材没有被污水腐蚀。A体系的失光率比B体系稍高, 而色差却比较小, 因此可以判断B体系的耐霉菌性没有A体系的好。从整体测验结果中可以看出, 两种体系对钢铁的防护效果都非常好。

湿态附着力对涂层防腐蚀的性能影响最大, 笔者通过两种试验环境测量附着力, 得到了附着力在不同环境和不同时间下的附着力变化趋势, 得到以下结论:在试验前期, 两种体系的附着力都随着时间的延长而有所降低, 到了第六个月后, 各体系的附着力基本处于动态平衡状态。由此可以得出, 两种体系的抗腐蚀性能随着时间的推移, 其变化不大, 抗腐蚀性能优良。

3 实践效果

根据模拟实验效果, 对某污水处理厂进行防腐效果实践测定。将B体系用在刮泥车、溢流板等处于干湿环境中的钢结构中;将A体系用在潜水泵等长期处在污水中的钢结构中。两年后对这些经过防腐处理的设备进行实际防腐效果测定, 发现设备光亮度非常好, 第三年又重新测定, 发现涂层有轻微的失光和变色现象, 第四年回访发现涂层有轻微的粉化现象, 但是均没有出现涂层剥离、锈蚀以及起泡等现象出现, 由于实验室的温度设定为高温环境, 将其换算为常温20℃下的老化速率, 那么可以预算这两种防护体系能够保护设备不被腐蚀达8年之久。

4 结语

根据实践测定效果可以得知:防护体系为改性环氧面漆+环氧云铁中间漆+环氧富锌底漆时对处于污水中的钢设备的保护效果良好;丙烯酸聚氨酯面漆+环氧云铁中间漆+环氧富锌底漆的防护层体系对干湿交替环境中的设备的防护效果良好。为了提高污水处理设备的使用寿命, 我们需要不断研究, 寻找更加优质的防护涂层, 不断提高企业效益和社会效益。

参考文献

[1]赵维印.设备腐蚀与防护综述 (一) [J].中国设备工程, 2012, 15 (5) :21-23.

[2]陈景仁.煤矿建设钢结构的防腐蚀探讨[J].煤炭技术, 2012, 31 (7) :222-223.

通信系统接地体腐蚀防护措施分析篇11

【关键词】通信系统接地体腐蚀防护

通信系统接地体主要是为了保证通信系统安全，主要包括电力供应的功能接地、电气设备的工作接地，以及电子信息设备信号电路接地和防雷接地。这些接地体由于长期埋设在底下，会受到材质和环境对接地体的腐蚀。如果防护措施不及时、不到位，一旦遭到雷击、对地短接、静电流等影响时，就不能及时发挥泄流作用，会直接影响到整个通信系统的安全，甚至造成通信设备的严重损毁。因此，加强对接地体的腐蚀防护，是通信设备维护工作重要的一环。

一、接地体作用

接地体是指埋入土壤中或混凝土中，直接与大地接触的起散流作用的金属导体，主要分为自然接地体和人工接地体两类。通信系统一般多为各种金属导体为材质，比如各种基座等，或者为传输媒介，如常用的通信线缆等。

因此必须保护系统不受静电、外来电流等的影响。接地体因为与大地土壤密切接触，可以充当与大地之间电气连接的导体，因此可以将通信系统静电、雷击能量泄入大地，保护系统安全。

二、腐蚀的原因分析

通信系统接地体的腐蚀是以化学腐蚀为主，其本质是金属失去电子被氧化的过程。而化学腐蚀中表现最多的是电化学腐蚀。电化学腐蚀是金属表面的杂志氧化物以及钝化膜等，在其局部形成电位差造成的；或者是同一金属的不同部位所处环境液体中盐类的浓度、氧气的含量等不同，使其表面形成阳极部分和阴极部分，造成阳极的腐蚀。一般通信工程中，接地系统的接地体电化学腐蚀主要有以下三种情形：

一是微生物腐蚀。

微生物腐蚀主要是由环境中的微生物直接与金属表面接触引起的腐蚀，或者因为介质中微生物的繁衍和新陈代谢等影响，改变了与之接触的金属表面的某些理化性质而造成的腐蚀。如土壤中的有机物、水分或者植物等。

二是电偶电池腐蚀。

由于受到环境中盐分浓度、氧气含量不同影响，使得同一介质中异种金属接触处形成了不同的电位，这种电位的存在加快接触处的腐蚀，就是电偶腐蚀，通常也称为接触腐蚀或者双金属腐蚀，如：接地引下线与接地极之间的连接点、各接地极之间的连接带等。

三是电腐蚀。

敷设在土壤中的金属接地极，由于某种原因流过了来自外部的电流造成的腐蚀。如：雷电、设备漏电、供电线路搭铁等。

三、常见防护措施

为了预防和减轻接地体的腐蚀对通信系统的影响，可采取三种预防接地体腐蚀的保护措施。

3.1改良接地体的安设条件

一是对利用通信机房结构基础的桩、柱作为自然接地体的，可以通过改良混凝土的成分阻止自然空气腐蚀；

二是对人工敷设在土壤中的接地体，可以通过提高土壤的碱度或者更换埋设的土壤，如沿海地区可以用良性土壤代替高盐分土壤，以减轻土壤的酸性对接地体腐蚀，延长其工作寿命。

3.2采用耐腐蚀的金属材料

通常接地系统主要包括接地体本身和各辅助连接部分。一是接地体要采用耐腐蚀金属材料。根据国内外对不同材质金属棒接地腐蚀试验，以及不同种类金属与钢进行接触的接地腐蚀试验表明，以镁、铝、锌做成的金属棒腐蚀最为严重，钢棒、渡锌钢棒次之，而覆铜钢棒、不锈钢棒、覆不锈钢棒腐蚀最轻。因此对于沿海地区采用不锈钢、覆不锈钢的材质接地体最合适，而对于土壤干燥的地区可采用渡锌钢、覆铜钢、不锈钢和覆不锈钢等材质的接地体。

二是各辅助连接部分除了采用耐腐蚀金属材质外，还应该改进不同金属之间的结合方式，以防止连接处接触不良或者腐蚀过快。如：接地引下线与接地体的连接点、各接地体之间的连接，除采用传统的铜质螺栓连接外，若采用焊接方式连接，应注意根据不同材质采用高碳钢焊条或者白钢焊条，或者铜焊条等。

3.3采用导电防腐涂料

导电防腐涂料主要是通过特殊工艺，将纳米碳覆盖到镀锌扁钢上，形成双导电复合材料。这样，其就综合了镀锌扁钢和纳米碳的特点，既有钢的高强度和热稳定性，又有纳米碳的导电性与强抗腐蚀性。因此，它能抗击大电流的冲击，不会发生开裂与脱落现象，对酸性环境不敏感。尤其适合在发电站、配电室、通信台站（基站）和网络机房等场所使用。

四、结束语

地炼炼油设备腐蚀与防护篇12

关键词：腐蚀,防腐,设备

随着石油资源的深度开采以及高硫、高酸原油的不断增加, 给炼油厂安全及长周期运行造成严重威胁, 防腐成为持续关注的课题。地方炼油原料性质差、品种多、腐蚀性强, 给设备管理带来困难。

一、问题

1.工艺防腐方面存在问题

(1) 原油质量监测重要性认识不够, 装置加工原油超设防 (计) 值情况较多, 忽略原油性质劣化对加工装置的冲击。对二次原料的酸值监测不够, 没有开展原油酸分布、盐分布的研究。

(2) 工艺防腐存在问题。部分装置超负荷运行或低负荷运行, 导致工艺介质流速过高或过低、工艺波动等带来的腐蚀问题。电脱盐操作参数不优化, 原油品种变化后没有及时调整操作参数, 脱后含盐、切水带油量上升。原油性质频繁变化, 破乳剂调整不及时, 造成破乳剂使用效果差。

(3) 缓蚀剂技术评价间隔时间长, 缓蚀剂注入计量管理粗放。

(4) 高温缓蚀剂的注入缺乏指导和评价, 未进行严格的酸分布评价, 注入位置、注入比例虽有效果但不一定是最好效果。注剂位置选择不当, 保护范围不够。

(5) 部分装置注剂管线分支太多, 造成偏流, 也容易导致流量大的冷却器冲刷腐蚀加重, 而流量小的管线可能会发生盐的沉积。注剂口相隔太近, 容易造成湍流。

(6) 没有结合主要原油品种编制全厂的工艺防腐方案。没有在原油性质劣化或原油品种变化时及时开展硫分布、酸分布和氯分布的研究, 未跟踪腐蚀介质的走向。

(7) 防腐分析检测频次未达到要求, 不能及时反映装置的原料性质动态、腐蚀运行状况动态。

(8) 工艺防腐助剂费用指标的限制和保证防腐效果之间存在矛盾。为了降低成本, 在保证防腐效果的前提下, 尽量减少药剂用量。但是由于装置腐蚀加剧、防腐助剂质量下降等因素的影响, 防腐效果下降, 注剂失去实际意义。

2.材料升级存在的问题

(1) 部分装置材料升级有局部材料不到位问题, 在运行一段时间后, 问题暴露对安全生产构成威胁。

(2) 个别部位选材不正确。材料升级不及时, 部分一次加工装置原油硫、酸含量已达到或超过设防标准。

(3) 材料升级不系统、升级时未同时考虑设计、结构、介质及工艺条件变化等情况, 单纯进行材料升级。

(4) 除了历史原因造成的设备选材过低外, 在施工过程中, 有些部位材料用错, 造成腐蚀隐患。

(5) 工艺改造带来的材料不匹配问题工艺改造造成腐蚀环境的改变, 导致原来可以使用的材料发生严重的腐蚀。

3.腐蚀监测存在的问题

(1) 监测手段单一腐蚀监测及检测技术很多, 包括定点测厚、腐蚀介质分析、腐蚀挂片通量检测、腐蚀在线监测等常用技术, 及红外热成像、氢、涡流检测、超声导波等新技术。单一技术, 没有形成成套腐蚀监控技术, 以实现现场监测的最优化管理。

(2) 二次加工装置腐蚀监测手段少, 目前腐蚀监测主要在一次加工装置, 对于二次加工装置的腐蚀监测较少, 尤其是个别二次加工装置在加注缓蚀剂后, 缺乏有效的监测评价, 如催化分馏塔顶、加氢汽提塔顶等部位加注缓蚀剂, 缺乏腐蚀监控手段来评价注剂效果。

(3) 局部腐蚀和应力腐蚀开裂缺乏有效的监测手段。

(4) 现场应用不规范检测位置不当, 无法测量到真实的腐蚀速率。定点测厚布点部位存在不合理、不正确现象部分易腐蚀、易冲刷部位及材质未升级的部位没有及时进行布点测厚, 而腐蚀相对轻微的部位则连续布点.高温定点测厚没有根据温度对测厚仪进行声速校正, 造成高温测厚数据偏高。

(5) 腐蚀介质分析标准如铁离子、氯离子、硫化氢的分析方法与其他单位不一致, 数据缺乏可比性。

(6) 腐蚀监测及检测频率固定, 没有根据工艺条件变化、腐蚀状态等情况实现动态调整。

(7) 腐蚀监测专业力量薄弱、缺乏新生力量, 特别是监测仪器缺乏。

4.防腐管理存在的问题

(1) 对防腐认识不到位、重视程度不够, 重生产轻设备。

(2) 腐蚀与防护的管理基础工作很薄弱, 对防腐工作的认识不统一, 不协调。培训总结了4个字:“一多二少”, 设备腐蚀出了问题责怪的多, 腐蚀科研列项少, 腐蚀技改投资少。

(3) 工艺管理人员和设备管理人员相互沟通不够。当工艺发生变化时, 工艺人员不能及时与设备人员沟通, 导致腐蚀的发生。同时, 设备管理人员对工艺操作波动关注不够, 包括原料性质的变化, 不能及时发现腐蚀薄弱点对防腐监测及防腐措施进行及时有效的调整。

(4) 设备、管道的检验、检测还没有和预知检修结合起来, 对腐蚀严重的危险设备、管道的检验、检测不够。

(5) 防腐助剂的采购准入机制、质量评价、效果考核, 没有统一的规定、制度、程序、方法、标准。造成防腐注剂管理欠缺。

(6) 对于装置发生的腐蚀案例重视程度不够, 很多案例没有进行充分的失效分析和经验总结, 对今后的生产缺乏指导意义。腐蚀与防护工作缺乏技术交流, 各企业、各装置的经验教训不能相互交流补充, 举一反三。

(7) 防腐技术人员不但要有一定设计材料、焊接、炼油、化工、物理、化学等多门学科的理论知识, 还需要大量企业生产装置的实际经验。因此, 想要做好腐蚀与防护工作, 必须有一批经过严格技术培训的、掌握腐蚀与防护基本技能的队伍。

二、建议

(1) 规范原油监测体系, 对原油质量进行监测。组织原油分析方法的培训。保证原油分析仪器完好, 保证分析数据的准确性。按照装置设防要求, 建议适当采购部分低硫低酸和含硫低酸原油用于调配, 避免装置长期超设防值情况出现。

(2) 在工艺防腐上采用适当技术改造以适应加工劣质原油的要求。针对主要油种, 列专项工艺防腐方案, 分析原油硫分布、酸分布, 指导低温缓蚀剂、高温缓蚀剂的注入方式。针对二次加工装置可能出现的工艺腐蚀问题, 指导相应的防腐措施。健全相关的工艺防腐制度, 形成闭环的工艺防腐技术管理模式。

(3) 设备防腐方面。进一步加大材料升级的力度。规范定点测厚工作, 加强布点的合理性。进一步规范定点测厚的标识、定点部位, 保证监测结果的准确性。关注公用系统, 尤其是循环水系统的腐蚀。

(4) 建立健全腐蚀控制文件及腐蚀数据关键控制指标、对策等。该平台建立后, 可以实现对影响装置腐蚀的运行参数和腐蚀监控数据的全面监控, 有助于及时发现问题, 并指导优化现场腐蚀检测, 及时发现腐蚀薄弱环节, 实现腐蚀监控的动态化和精细化管理。

(5) 防腐蚀的细节控制每项防腐技术进行标准化精细管理控制, 工艺防腐技术, 要考虑注剂口最佳位置、注剂口形式 (保证最佳分布) 、伸入管线长度、注剂线材质、与其他注剂口之间的间隔、缓蚀剂的沸点、缓蚀剂的成盐趋势、缓蚀剂注入量的有效控制、偏流的控制、是否多点注剂控制、缓蚀剂效果的监控方法和频次等等。

(6) 定点侧厚是炼油厂防腐的重点工作。腐蚀监测的关键在于定点定人, 即监测部位要确定, 监测人员要固定。要充分发挥定点测厚对设备、管道的腐蚀监测和腐蚀控制作用。

(7) 加强先进腐蚀监控技术 (如腐蚀在线监测系统、PI在线监测系统等) 的应用。加强防腐攻关, 对于炼油厂发生的腐蚀案例要注意收集和分析, 积累数据和经验, 为今后处理类似事故作基础。目前国内开发了许多新型腐蚀防腐技术, 如新型材料和表面处理技术、中和缓蚀剂等。

(8) 加强装置运行过程中的腐蚀控制, 在开停工方案和运行方案建立相应的防腐方案, 如一加氢和二加氢装置运行中防止腐蚀的水冲洗方案、奥氏体不锈钢设备的停工碱洗方案等。另外, 当工艺操作参数 (如温度、压力、流速等) 发生变化时, 应及时调整腐蚀控制方案。

【腐蚀与防护】推荐阅读：