炼油化工生产装置的设备腐蚀与防护
张杰 杜健斌 蔡兴会
中海外能源科技(山东)有限公司 276800
摘要:目前随着我国经济发展形势良好,炼油化工行业也在跟随时代的发展步伐不断的进行创新,获得了更多的成长。在其中,炼油化工企业要重点关注生产设备受到腐蚀的情况,如果生产设备受到腐蚀,会严重影响到设备的物理性能,导致设备整体的使用时间严重缩短,甚至因为腐蚀的影响导致设备经常发生故障,不能够正常工作,严重的还会引发安全事故。因此,为了能够推动炼油化工行业实现良好发展,要对现有的设备加强防腐工作,积极采取更为有效、科学的防腐措施,提升设备的良好性能,使设备能够更长时间进行使用,减少企业的资金投入,推动炼油化工行业实现良好发展。
关键词:炼油化工;生产装置;设备腐蚀与防护
引言
炼油化工装置是现代炼油技术的关键组成部分,其检修工作中存在着一定的安全风险,所以,在进行炼油化工装置检修前,一定要对检修过程中的安全风险进行分析,制定完善的检修方案。在进行炼油化工装置检修前,要先做好安全培训工作,提高工作人员的安全意识,其次还要对检修设备进行全面检查和维护。整体来看炼油化工装置的设备腐蚀应以在合理选材、腐蚀监检测及防控的基础上,加强工艺防腐,形成科学的防腐蚀管理体系,对于保障装置安全生产、长周期运行及其重要。
1炼油化工设备开展防腐工作的意义
多数情况下,炼油化工设备出现腐蚀是受某一条件的影响,只有受到特定介质的影响,才会使得设备产生腐蚀,对于设备的正常使用以及功能造成影响。设备如果出现腐蚀现象,对于设备的结构以及性能是非常严重的破坏,这种情况在很多的不同类型生产设备中经常产生,如果设备遭受腐蚀,没有及时的进行处理,严重的话会缩短设备的使用时间,另外也会影响到设备的工作状态,阻碍炼油化工企业正常的生产进度和效率。
从目前的实际状况分析,炼油化工企业发生爆炸事故的因素之一就是因为设备遭受腐蚀,导致石油出现泄漏而发生的,对于这种情况,相关政府部门以及炼油化工企业要格外关注,检查企业设备内的实际状况,寻找造成设备发生腐蚀的因素,并根据问题提出有效的解决措施应用到工作中,保障炼油化工企业能够开展安全生产作业。
2炼油化工生产装置的设备腐蚀原因
2.1原油的腐蚀性
由于炼油化工企业加工的原油一般都含有硫、氯、氮、氧的有机化合物及钙、镁、镍、钒等重金属。硫、氯、氮、氧的有机化合物在原油加工的高温高压下热分解,分解释放出硫化氢、氯化氢、氮氧化物、碳氧化物等酸性气体,这些酸性气体遇到水或水蒸气就变成了酸性液体,与金属设备及金属管道发生化学反应或电化学反应,产生了化学腐蚀或电化学腐蚀。钙、镁、镍、钒等重金属在原油加工过程中会沉积在设备管道上,产生垢下腐蚀。
2.2炼化企业加工的原油性质发生了较大变化
加工密度较大的重质原油及密度较小的轻质原油,都会使设备的负荷及管道的流速偏离原设计,如果突破了设计额定的上限值及下限值,就会产生较大的腐蚀。加工原油的含硫量发生较大变化,对设备、管道的腐蚀更为直接和明显,硫含量越大,腐蚀越严重。如果某一炼化企业,原设计加工中质含硫原油,改变为加工轻质含硫原油,则会产生冲刷腐蚀与硫腐蚀的复合效应,加快设备管道的腐蚀。若改变为加工高含硫的重质原油,生产装置的高温部位、低温部位都会产生严重的硫腐蚀。
3炼油化工生产装置的设备腐蚀防护措施
3.1加强设备防腐结构设计
作为炼油化工设备防腐工作的重要基础,设备的结构设计是非常重要的,只有对结构设计的方案进行全面的优化与更新,才能够真正提升设备防腐蚀的工作效果。所以在进行结构设计工作时要选择考虑引进更为科学先进的技术内容,对设备的工作性能进行保障,对此,企业方面要考虑设备在运行环节中所应用设计的是否可行以及所需投入的资金金额等。因此,设备在进行包装运输以及生产环节也要求企业方面考虑设备的腐蚀状况,选择合适的设备材料。目前设备材料分为两类,一种是金属,一种是非金属,碳钢是目前在炼油化工设备中经常使用的金属材料之一,但是由于碳钢自身不具备较强的防腐性能,因此需要工作人员对碳钢设备的表面涂抹相关的保护层。另外,炼油化工企业在遵循设备目前的工作运行要求状况下,可以使用合金材料,例如合金钢、玻璃钢等,这些材料有着良好的性能,能够有效加强设备的防腐效果。
3.2选择合适的设备材料
为了做好冶金化工设备的防腐蚀工作,提高冶金化工设备的运行稳定性,延长冶金化工设备的使用寿命,需要科学合理地选择设备材料,重点考虑设备的防腐能力及所处的工作环境等因素。不锈钢材料主要由铁、碳和铬构成,并含有少量的镍、钼、钛等元素,而镍、钼、钛等元素的主要作用就是增强不锈钢材料的防腐蚀性能。不同的不锈钢材料有着不同的化学成分和微观结构,因此适用的工作环境也存在明显差异。目前,不锈钢因其特有的抗腐蚀性能和机械性能,在化学工业、制药工业、食品工业以及饮料工业领域有着极为广泛的应用。镍合金材料由镍、铬及其他元素(如铁、铜、钼等)构成,具有较强的抗腐蚀性能、机械性能和耐高温性能,可以在1000℃的高温环境中正常工作。一般情况下,镍合金材料用于对耐高温性能及耐腐蚀性能有着较高要求的设备生产中。纯钛材料具有较强的抗腐蚀性能,在其中加入少量的铝、钒、锆等元素后形成钛合金,进一步提高了材料的强度和其他性能。
3.3提升检修人员的安全意识
为了确保炼油化工装置的检修安全,首先,应严格执行相关作业规程,并对相关人员进行全面的安全教育,以使其深刻理解检修作业的具体内容和其中的潜在危险因素。必须严格按照相关规定进行操作。其次,在炼油化工装置检修过程中,必须切实贯彻安全措施,全面执行现场安全确认制度,确保检修任务明确到个人,并确保所有参与检修工作的人员都认识到安全措施在检修工作中的至关重要性。最后,检修人员在工作期间必须时刻关注自身的人身安全,不能存在侥幸心理或麻痹思想。必须对检修过程中可能出现的危险因素制定应急预案,以便在紧急情况下能够有效地应对。
3.4加氢装置的设备腐蚀与防护
油品加氢过程是把油品中带有的硫、氯、氮、氧有机物加氢成硫化氢,氯化氢、氮气、氮氧化合物、碳氧化化物等酸性气体,但这些酸性气体在湿环境下也会转化为硫化氢铵、氯化铵、碳酸铵等盐分,这些带有盐分的油料进入炉前换热器及进入空冷器时,在一定的温度下,就会析出盐结晶,产生垢下腐蚀,用水冲洗,水溶解了这些析出的盐结晶,设备腐蚀就得以缓解与保护。被冷凝冷却的加氢油经油气分离,分离出的酸性气体,汇总全厂酸性气体处理,剩余的加氢油经过热蒸汽汽提除去酸性水,作为本加氢装置的产品出装置。
结束语
腐蚀是制约企业安全生产和经济效益的核心因素之一。尤其石化企业常减压、加氢裂化、硫磺回收、乙烯裂解装置近几年的停工大修腐蚀检查发现比较严重的设备腐蚀,通常炼化企业通过选材解决高温部位腐蚀问题,通过工艺防腐解决低温部位腐蚀,但不同材料均有防腐的局限性和经济性。因此工艺防腐是解决低温部位腐蚀最有效、经济、合理的手段。整体来看,加强工艺防腐,形成科学的防腐蚀管理体系,对于保障装置安全生产、长周期运行极其重要。
参考文献
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