炼油厂设备腐蚀减薄与防护探讨

引言：常规炼油厂的生产活动可能会受到工作材料及环境影响，造成设备与腐蚀性气体及液体的接触频繁，不仅造成设备表面出现腐蚀，更会导致渗透于炼油设备内部，加剧对炼油厂设备生产活动安全性所带来的影响[1]。如若发生腐蚀问题，则会造成炼油厂经济损失，为保证炼油厂能够长远发展，应针对设备的腐蚀问题及简报情况，提出有效防护策略，才能确保后续炼油厂设备的整体稳定性。

1 炼油厂设备常见的腐蚀减薄原因

1.1 环烷酸腐蚀

炼油厂所运用钢材是以碳钢为主，在开展防蚀处理时，是根据介质情况实现对强酸以及强碱腐蚀的处理，延长碳钢的使用年限为 6 年左右，但在常规的炼油厂当中，原油是蕴含氯元素的，且在原油生产过程中会产生有机氯，作用于分流以及蒸馏系统，待加热分解后会与水进行混合形成盐酸，且能够在无机盐下进行分解，增强盐酸物质对炼油厂设备所带来的腐蚀。尤其在高温条件下，减压原油的蒸馏设备中会出现环烷酸以及氯化物，对设备表面造成相对均匀的腐蚀现象。尤其在设备作业环境超出 240^∘ 后，腐蚀性更强，容易发生设备表面减薄及渗漏等问题。

1.2 盐酸氯化氢腐蚀

稀盐酸在炼油厂设备运行期间属于一个有代表性的腐蚀问题，经过加氢气化以及原油的整理后，在盐酸产生后，蒸馏设备内会陆续分解出氯化钙和氯化镁。长期作用在设备的表面，则会造成腐蚀问题，导致设备减薄。而在加氢催化后，在设备的进料口会进行冷凝处理，随后将稀盐酸流到设备的外部，通过催化装置中的催化剂作用则会造成氯化氢附着于管道内壁，对金属材料造成腐蚀，随着浓度增加，则影响程度也更严重。

1.3 硫化物腐蚀

在炼油厂设备运营期间，会存在一定的 H₂S₅O₆, 途经焊热区域后就会产生连多硫酸氢腐蚀，而在机械停止运行后，若处于高温环境，则会让 FeS 和潮湿空气进行反应，生成硫酸。导致连多硫酸型的腐蚀性晶粒频繁出现，对该区域造成腐蚀。尤其在整流期间，初馏塔可能受到 H2S-HCl–H2O 的影响，造成原材料和腐蚀性液体进行水合，生成具有强发挥性的物质，pH 值通常处于2-3 范围，则会减薄初馏塔的厚度。虽然该腐蚀现象可能会对不锈钢以及碳钢材料造成较小的影响，但该类腐蚀问题会长期作用在催冷凝及相关设备上，造成严重破坏。

2 炼油厂设备腐蚀减薄的防护措施

2.1 注重环烷酸腐蚀防护

炼油过程容易对炼油厂设备的表层及内部造成腐蚀，在开展环烷酸腐蚀防护时，应从材料的层面入手，加强对腐蚀问题的控制，要求工作人员在执行安装作业时，可以加强对流动介质情况的掌握，模拟流动速度并明确在流动速度相对较低时，环烷酸腐蚀率会下降 [2]。所以可以通过介质流速的控制，将介质的流速设置在 8m/s 以内，实现对设备的防护。第一，工作人员可以优选防腐蚀性的设备材料运用 316L 不锈钢、镍基合金、复合钢板等材料，应用于炼油活动当中以增强材料的耐腐蚀性。而在工艺控制方面，可运用含有环烷酸量少的原油，避免在加工期间长期维持 270% -340℃进行加工，而是需要加强对蒸馏塔的调整保障的问题可以控制，然后采用分段控温的方式，预防局部发生过热情况，减少酸性物质生成。第二，需要针对炼油厂内的减压装置应用情况，增加腐蚀监测技术的应用，采用动态的防护方法，增加在炼油期间电阻探针的使用，要求工作人员能够以实时监测的方式，掌握金属外壁和内壁厚度所发生的变化，加强对换热器以及减压塔等常用装置的观察，以避免发生减薄或泄露问题。然后，借助线性极化电阻，实现对炼油过程介质腐蚀流速的确认，能够以快速响应的方式，实现对缓蚀剂应用效果的评估，进而帮助工作人员完成实时预测工作。以全面的探伤手段，则可针对发生环烷酸腐蚀严重区域进行更换。

2.2 加强盐酸氯化氢腐蚀防护

盐酸氯化氢对炼油厂设备所带来的腐蚀会根据浓度而变化，浓度越高，腐蚀性越强，所以，在防护处理时，工作人员可以通过以下手段，实现对盐酸氯化氢浓度的控制。一是选择合适炼油厂设备表层材料，尽量选择双相不锈钢，以 316L 等不锈钢为主，能够耐 20% 的盐酸，可以减少在使用过程中的应力腐蚀问题；钛及钛合金，能够在沸腾状态下耐各浓度的盐酸，但不可在高于 150^∘C 温度时，和强氧化剂进行接触；镍基合金，可以通过承受 30% 盐酸的腐蚀，可以长期作用于炼油厂的设备运行活动当中；聚四氟乙烯属于一种非金属的材料，可以耐全温度以及全浓度的盐酸，可以作用在炼油厂设备的管道内衬以及阀门等区域。二是工作人员可以选择使用涂层技术，增加在炼油厂设备表层喷耐腐蚀性涂层。运用电弧实现对锌铝等伪合金涂层的喷涂，能够以牺牲阳极保护的方式，应用于不同类型的储罐外壁，也可运用非金属涂层，包括但不限于玻璃鳞片树脂以及橡胶衬里，将其厚度控制在 1mm-3mm 之间则可有效抵消盐酸腐蚀，避免对设备的表面造成影响，而导致其表层减薄。三是可以采用化学抑制技术，增加缓蚀剂的使用，可以通过酸性介质的应用，充当缓蚀剂，根据炼油厂设备在生产活动中可能出现的盐酸含量，在 10% 左右时，可以选用 500ppm 的醛胺缩合物，有效低于因盐酸持续析出而对设备带来的影响。在盐酸含量超出 10% 后，则可运用炔醇类缓蚀剂，混合碘化钾进行复配，以用 80℃以上的高温条件下，含量应根据具体情况而定，以避免设备表层发生减薄情况，以有

效实现对设备的防护。

2.3 创建硫化物腐蚀防护系统

针对常见的硫化物腐蚀性问题，可能在防腐蚀处理期间，在不存在水的环境下掌握硫化氢对炼油厂设备所带来的影响。（1）观察液体所在位置，掌握其在高温条件容易产生酸性介质以及水蒸气反应后，会产生具有腐蚀性的硫化物的特性。而二氧化硫以及盐酸通过相互之间的反应，则会促进腐蚀问题的渗透，造成长期作用在设备表层，生成硫化铁，在防护处理期间，工作人员可以运用“一脱四注”的方式，运用具有较强耐腐蚀性的材料，改进炼油工艺的方式，选择不含氯的介质，有效增强区域的防腐蚀效果。经过脱盐→注碱→注氨→注缓蚀剂→注水操作后，则可降低设备表层可能出现的腐蚀问题。（2）工作人员在使用炼油厂设备时，可以运用新型催化剂，避免在脱水以及脱盐工作中存在不合规情况。应通过复合型破乳剂的增加，实现对脱水以及拖延处理工作的调整，能够在容器表层涂刷一定的防腐蚀剂，让金属表面能够形成防护层，既隔绝金属内外部和腐蚀性物质的接触，又可通过隔离层避免介质对金属造成过多影响，从而通过腐蚀防护系统的创建，避免设备出现腐蚀以及减薄问题。

结语：综上所述，本文以炼油厂设备展开讨论，明确环烷酸、盐酸氯化氢、硫化物为常见的炼油厂设备腐蚀减薄原因，采用注重环烷酸腐蚀防护，加强盐酸氯化氢腐蚀防护，创建硫化物腐蚀防护系统的手段，避免设备被腐蚀产生连锁反应，以实现对炼油厂设备的防护。

参考文献：

[1] 刘海龙 . 炼油厂设备的腐蚀与防护 [J]. 化学工程与装备 , 2022, (07): 185-186+44.

[2]张平. 炼油厂加氢装置设备的腐蚀与防护[J]. 设备管理与维修, 2022, (02):69-71.