淺談煉油廠換熱器的腐蝕與防護(hù).doc

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1、淺談煉油廠換熱器的腐蝕與防護(hù)摘要：石油作為能源行業(yè)的重要組成部分，對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要作用是顯而易見(jiàn)的，石油工業(yè)的發(fā)展也經(jīng)歷了很長(zhǎng)一段時(shí)間，形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，煉油廠即為其屮一項(xiàng)十分重要的構(gòu)成部分。在煉油廠中，換熱器是常用的設(shè)備，損耗較大，其也極易受到腐蝕，給煉油廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)較大的影響，因此需要實(shí)時(shí)一系列有效的防護(hù)措施，預(yù)防或者治理該類問(wèn)題，保障煉油廠的止常工作。本文簡(jiǎn)單闡述了煉油廠換熱器腐蝕的種類，如縫隙腐蝕、空蝕、電化學(xué)腐蝕、氯化物的循環(huán)腐蝕、應(yīng)力腐蝕等，并提出了幾點(diǎn)防護(hù)措施，包括防腐蝕涂層

2、、異種鍍層防腐、電化學(xué)防腐蝕法、選用防腐材料、強(qiáng)化公益防腐管理等，為從事煉油廠換熱器維護(hù)與保養(yǎng)的人員提供一定的參考與借鑒。關(guān)鍵詞：煉油廠換熱器腐蝕防護(hù)措施研究換熱器的功能較為特殊，其在個(gè)各個(gè)類型的工業(yè)部門(mén)，在煉油工業(yè)屮的使用也較為廣泛，其對(duì)于煉油廠的運(yùn)轉(zhuǎn)有著重要的作用。換熱設(shè)備的利用是否有著較高的效率，對(duì)于煉油長(zhǎng)煉油工藝的生產(chǎn)效率及成本的控制有著較大的限制作用。而換熱器在化工建設(shè)的投資中占有較大的比例，但是在實(shí)踐的工業(yè)生產(chǎn)中，換熱器極易出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題，極大的影響了換熱器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)及工作效率，情況嚴(yán)重

3、的甚至?xí)苯訐p害設(shè)備，使之報(bào)廢，因此為了提高其利用率，延長(zhǎng)使用壽命，使之能夠高效的運(yùn)轉(zhuǎn)，分析造成腐蝕的原因，并有針對(duì)性的進(jìn)行腐蝕的防護(hù)工作，是設(shè)備保養(yǎng)及管理人員的重要工作內(nèi)容。一、腐蝕的各種類型換熱器由于工作性質(zhì)較為特殊，其需要直接接觸原油，而原油屮所含有的某些元素會(huì)對(duì)其造成不同程度的腐蝕，或者由于其他原因造成腐蝕，使之受到損害，影響其正常運(yùn)轉(zhuǎn)，根據(jù)造成腐蝕的原因的不同，基本上可以將其分為電化學(xué)腐蝕、氯化物的循環(huán)腐蝕、應(yīng)力腐蝕，具體情況如下：①電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕在所有腐蝕種類中的占比極大。由于碳

4、素鋼處于電解質(zhì)溶液屮即會(huì)構(gòu)成微電池，而碳素鋼主要構(gòu)成元素為鐵素體和滲碳體，在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中，會(huì)形成腐蝕電池，其陽(yáng)極為低電位的鐵素體為陽(yáng)極，陰極為高電位的滲碳體，將鋼材進(jìn)行緩慢的腐蝕；②氯化物的循環(huán)腐蝕該腐蝕類型也屬于較為常見(jiàn)的一種，如果換熱器的低溫系統(tǒng)中負(fù)一價(jià)的氯離子，且達(dá)不到露點(diǎn)，進(jìn)而產(chǎn)生水冷凝現(xiàn)象。處于氣體狀態(tài)的氯化氫及硫化氫溶水性較為良好，而二者還能夠相互促進(jìn)、互相強(qiáng)化，形成腐蝕性極強(qiáng)的環(huán)境。換熱器中的鐵元素先與硫化氫反應(yīng)，形成硫化鐵膜，其對(duì)設(shè)備有一定的保護(hù)作用，而氯化物則會(huì)將其破壞，互

5、相作用下形成了循環(huán)腐蝕；③應(yīng)力腐蝕金屬材料在拉應(yīng)力的條件下，加之特定腐蝕介質(zhì)作用，機(jī)會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕。該腐蝕會(huì)造成金屬產(chǎn)生裂紋。造成應(yīng)力腐蝕的拉應(yīng)力，包括容器部件在運(yùn)行過(guò)是自然產(chǎn)生的拉應(yīng)力及容器在制造加工過(guò)程中遺留的應(yīng)力，該類不均勻應(yīng)力即導(dǎo)致了應(yīng)力腐蝕。換熱器中最常見(jiàn)的應(yīng)力腐蝕可以分為三種不同的類型，即氯離子應(yīng)力腐蝕、氫腐蝕、硫化物應(yīng)力腐蝕。二、相關(guān)防護(hù)措施腐蝕出現(xiàn)后，會(huì)直接的影響到換熱器工作的安全性及穩(wěn)定性，情況嚴(yán)重的甚至?xí)霈F(xiàn)原油泄漏等重大安全事故。根據(jù)上述腐蝕類型及產(chǎn)生的原因分析可見(jiàn)，電解質(zhì)溶

6、液、氯化物、硫化物等物質(zhì)在一定溫度的水、氧等條件中，即會(huì)在換熱器表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成酸性液，其是導(dǎo)致腐蝕出現(xiàn)的直接原因，因此需要有針對(duì)采取措施，防止或者控制酸性液的形成。在換熱器設(shè)備投產(chǎn)使用之前或者檢修的過(guò)程中實(shí)施不同類型的鈍化處理，將金屬的活化狀態(tài)變?yōu)殁g化狀態(tài)，避免湖綜合延緩腐蝕的發(fā)生速度，避免出現(xiàn)意外情況，影響煉油廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)具體措施可以分為以下幾點(diǎn)：1.合理選擇防腐材料為了使換熱器具有一定的抗腐蝕能力，在該設(shè)備的設(shè)計(jì)階段及制造階段均需充分考慮材料的問(wèn)題，將傳統(tǒng)的普通碳鋼改換為耐蝕材料。如果換

7、熱器使用的環(huán)境中，氯離子含量較低，則應(yīng)該盡量使用不銹鋼換熱器，而盡量不用碳鋼換熱器?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)各類新型材料的研究逐步深入，高性能耐蝕材料不斷出現(xiàn)，在數(shù)量及種類上均十分豐富，也得到了廣泛的應(yīng)用，如雙相不銹鋼、超低碳不銹鋼等材料，其抗腐蝕的性能較好,但是由于該類材料價(jià)格昂貴，不利于成本的控制，因此合理選擇換熱器材料應(yīng)全面考慮各個(gè)方面的因素，包括材料性能、防腐手段、加工性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性等，合理選擇。2.噴涂防腐層采用噴涂防腐層的方式對(duì)換熱器進(jìn)行腐蝕防護(hù)，盛行于上個(gè)世紀(jì)90年代初期。該方式主

8、要是針對(duì)催化裝置頂循系統(tǒng)的腐蝕問(wèn)題，使用CII848及CH784型防腐涂料對(duì)設(shè)備進(jìn)行防護(hù)，該有機(jī)涂層的優(yōu)勢(shì)在于可以反復(fù)進(jìn)行多次的噴涂，但是其缺陷也十分明顯，即涂層換熱器對(duì)于厚度的要求較高，需要經(jīng)過(guò)多次的涂裝，并利用高溫進(jìn)行燒烤，工藝流程十分復(fù)雜，耐溫性及附著性也十分有限。如果屬于油品換熱器，在進(jìn)行檢修時(shí)需要使用高壓蒸汽進(jìn)行吹掃，涂層會(huì)受到不同程度的破壞，防腐效果不穩(wěn)定。1.異種鍍層防腐措施在該防腐措施中，較為典型是即為化學(xué)鍍鐮磷技術(shù)?；瘜W(xué)鍍鎳磷發(fā)揮防腐作用的原理是充分利用還原劑，溶