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煉油裝置腐蝕調查的有效開展及規范化探討

2022-05-26 15:19:19 作者：涂層與防護雜志來源：涂料工業分享至：

0 引言

裝置腐蝕調查是石化企業一項傳統的設備管理基礎工作，上世紀90年代初期，隨著加工進口原油比例的不斷攀升，針對煉制中東高硫原油帶來的腐蝕問題，中石化比較系統而全面地開展了相關裝置的腐蝕調查工作。介入較早且開展較好的有茂名石化、齊魯石化、長嶺煉化等石化企業，一般都是在裝置停工大檢修時成立腐蝕調查專業組，由設備管理部門、生產運行部門、設備監測（或研究）部門聯合開展調查 ,了解設備的腐蝕情況，評價腐蝕破壞的程度，分析腐蝕機理和原因，判斷腐蝕發展的趨勢，提出相應的防腐措施。后續隨著加工原油的劣質化及設備腐蝕加劇，腐蝕調查工作越來越受到重視，通過長期的積累，總體上對加工高硫原油及后來高酸原油甚至高氯原油的腐蝕特點都有所掌握，并取得較為較為豐富的腐蝕防控經驗，對企業的安全生產起了重要作用。

腐蝕調查工作并非國家法定強制要求，目前沒有相應的標準、規范對檢查內容、檢查方法、人員要求等做出相關規定，參考和依據的主要是中石化和中石油的相關管理規定，主觀性和隨意性比較強，腐蝕檢查的廣度和深度、質量好壞主要與實施檢查的單位的能力相關。所以，對如何規范而有效地開展煉油裝置腐蝕調查工作，很有必要進行探討和總結。

1 腐蝕調查的目的和范圍

腐蝕調查，也稱腐蝕檢査，是對生產裝置的腐蝕故障、腐蝕狀況進行全面檢查、分析和總結，掌握其腐蝕規律的行為，為生產裝置安全運行和預防性維護提供重要依據。腐蝕調查是設備管理的一項基礎性工作，是搞好設備設施資產完整性管理的重要手段，是生產裝置安全運行的基礎。

1.1 腐蝕調查的目的

一般情況下，對單一企業，通過腐蝕調查，可以達到如下目的：

（1）全面了解裝置設備的腐蝕環境和腐蝕狀況，及時發現并處理腐蝕嚴重或存在安全隱患的設備、管線。

（2）掌握裝置的重要腐蝕區域、設備及管線，優化腐蝕探針和定點測厚的布點，完善腐蝕監控網絡。

（3）對工藝防腐、材質升級、結構優化、涂裝襯里、陰極保護等防腐措施的使用效果進行評估和檢驗。

（4）發現一些腐蝕嚴重而暫時又無較好防腐對策的設備，作為今后開展防腐研究的對象，將防腐新技術應用于生產，解決生產中的瓶頸問題。

（5）在調查中將各階段的探針監測數據、腐蝕掛片數據、化驗分析數據、工藝操作數據、日常檢維修記錄及腐蝕失效記錄等進行全面整理和綜合分析，對設備的腐蝕情況做出評價，形成數據和資料，建立設備腐蝕信息管理文件，方便實施設備預防性維護，為設備檢維修提供準確依據，為全生命周期管理打下基礎。

（6）通過專業的腐蝕調查，了解、掌握各類原料在各工藝生產裝置腐蝕狀況及規律，為制定行業設備選材、防腐管理標準提供依據。諸如中石化制定的《加工高硫高酸原油選材導則》，就是在系統內多家企業腐蝕調查研究的基礎上，形成的指導性規范。

（7）腐蝕調查形成的各類文獻，為企業技術管理人員及院校腐蝕防護研究人員提供了豐富的案例及教材，提升了專業人員技術水平。

針對某一專項問題對多個企業組織開展的腐蝕調查，也可稱為專題腐蝕調研（查），目的是集中優勢力量，成立專業專家組，為出現的共性問題提供詳細的理論分析和科學的解決方案。如中石化系統內開展的加工達混原油的腐蝕調查、加工高氯原油的腐蝕調查、加氫裝置反應流程物高壓空冷器腐蝕調查等。而一些耐蝕材料的選擇和修訂，也是基于長期積累的腐蝕調查、評估以及成功案例的收集整理和分析。比如臨氫環境的選材曲線給出的極限是基于 G.A.Nelson 最初收集的操作經驗和 API 征集的補充資料。

1.2 腐蝕調查的范圍

理論上腐蝕調查的范圍應涵蓋裝置的所有設備設施，具體的實施上，腐蝕調查范圍主要是傳統意義的煉化企業靜設備專業所管理范圍內的反應器、塔、容器、加熱爐、冷換設備、常壓儲罐、管線、鋼結構及混凝土構筑物等，另也包括部分機泵（組）、風機、過（壓）濾機及調節閥等。

2 腐蝕調查策略和方法

2.1 腐蝕調查準備

2.1.1 檢察人員準備

在開展腐蝕調查工作前，首先應組建腐蝕調查項目團隊，所有檢查人員必須熟悉裝置工藝流程，具備腐蝕與防護專業知識。充分考慮檢察人員在煉油工藝、無損檢測、工業水處理、金屬工藝、表面技術與工程等專業的專長情況來優化人員配置。

2.1.2 檢察器具準備

檢測儀器具應從種類、數量和完好狀態上滿足腐蝕調查的需要，最基本的現場腐蝕調查器具有：測厚儀、合金分析儀、內窺鏡、相機、游標卡尺、千分尺、直尺、手電筒、銼刀、灰刀、粉（石）筆、采樣袋等。在異地開展腐蝕調查時，較好做法是裝箱前對所有器具進行計量、校準、充電等的檢查，并按物料清單進行勾選確認裝箱。

2.1.3 資料收集

（1）基礎資料：裝置概況、設計圖紙、操作規程、設備臺賬、安裝及驗收記錄等。

（2）運行資料：操作壓力、溫度等變化情況；加工物流原料、助劑的性質，特別是物流原料中中硫、氯離子、氧等腐蝕性介質含量及其它原料評價數據；定點測厚數據、物流腐蝕性分析數據、腐蝕探針數據等。

（3）檢維修資料：開停工記錄；本運行周期內裝置運行情況，出現的腐蝕等設備故障記錄等資料；歷年檢修、搶修記錄以及防腐蝕檢查情況的記錄。

（4）參考資料：國內外同類原料、同類裝置腐蝕事故資料及防腐蝕經驗。

2.2 腐蝕調查方案的制定

調查方案的制定主要建立在前期資料收集的情況及大檢修詳細計劃基礎之上，并結合同類裝置防腐經驗，分析可能發生的腐蝕類型和易受腐蝕重點部位，明確每套裝置的重點腐蝕機理及重點腐蝕部位、腐蝕調查（檢查）重點檢查設備及部位，列出每臺設備的檢查內容和檢查方法。

在確定調查方案的過程中，腐蝕檢查單位與業主單位做好良好的對接和溝通是非常必要的，這樣可以首先保證在開展腐蝕調查時工作能得到很好的協調和進行的順暢，其次通過多角度和多層次的論證、修訂及完善，方案會更加充實與合理。

2.3 腐蝕調查報告的編制

腐蝕調查報告要真實完整地記錄現場腐蝕情況，對腐蝕現象、腐蝕原因、腐蝕速率等作出綜合分析和結論，對下周期檢修項目、設備更新、工藝及材料防腐蝕措施等內容提出建議。至少應包含如下內容：（1）裝置簡介、運行情況及在線腐蝕監測狀況；（2）裝置的總體腐蝕流程圖及腐蝕狀況、主要腐蝕流程的腐蝕類型、腐蝕檢查情況；（3）單臺設備的腐蝕狀況評價；（4）主要腐蝕問題及原因分析；（5）建議和措施。

2.4 腐蝕調查方法

腐蝕調查顧名思義是基于腐蝕角度出發的調查或檢查的過程和行為，而不是檢驗和檢測，從方法上講就是一個透過現象看本質的過程，主要采用目視檢查（包括內窺鏡檢查）、超聲波測厚、錘擊檢查、拍照等手段，從宏觀上辨別和確認銹蝕、結垢、減薄、凹坑、溝槽、尺寸變化、變形、鼓包、開裂、穿孔等腐蝕形貌，在一定的情況下加以實施金相、硬度、光譜、能譜、XRD等分析及磁粉、超探、射線、渦流等其他無損檢測，并結合工藝操作情況、介質性質、材料性能等進行綜合分析判斷，對某個調查對象或問題作出嚴謹的腐蝕評價。

3 腐蝕調查重點和要點

對于腐蝕調查的重點設備和部位可以參照中石化《煉油裝置防腐蝕策略》及中石化《關于加強煉油裝置腐蝕檢查工作的管理規定》。

腐蝕調查應在裝置停工吹掃、置換檢驗合格后，第一時間進入設備或在通過設備人孔進行檢查，并通過拍照或錄像記錄腐蝕垢物形貌，避免腐蝕掛片丟失、保證腐蝕問題盡早發現、腐蝕產物采樣的及時性以及判斷分析的準確性。對于各類設備腐蝕調查的具體項目、內容、方法可以參考《中國石化煉化企業設備防腐蝕管理規定》的4.11裝置腐蝕檢查實施。

腐蝕調查過程中要做好必要的現場記錄，腐蝕形貌描述要規范引用專業術語，并盡量用量化的方式來描述，如所在方位、區域大小、蝕坑深度、減薄量、裂紋長度等。對調查發現的重大問題，應在現場做好標記，對相關檢測數據反復確認核對，并對相應腐蝕回路中涉及的設備和管線采取擴大范圍檢查，在得到較為充分的論證后，及時將問題的分析、意見和建議反饋。

4 結語

目前，在煉油行業過剩加劇、巨型煉油廠開始逐步建成投產的局面下，各煉化企業面臨巨大經營壓力。隨著對經濟效益最大化的追求，挖潛增效措施方法的不斷豐富，不可避免的會在加工原（料）油傾向劣質化、加工方案調整多變以及各種費用的嚴格控制等方面得到不同程度的深化和體現。而實現上述各手段和目標的物質載體——設備面臨的腐蝕問題日趨嚴重，這對企業防腐管理提出了更高要求。作為設備設施完整管理的一項重要手段，裝置腐蝕調查的有效開展和規范實施，對保證生產裝置安、穩、長、滿、優意義重大。

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