2016年3月22日，武漢一化工廠，在鍋爐設備運行過程中，因高溫引起設備腐蝕，鍋爐爐膛負壓波超過負荷，導致鍋爐動作滅火，燃料喪失。最終被迫進行發(fā)電機逆功率動作解列，申請中調(diào)停機檢修。經(jīng)過停爐現(xiàn)場檢查確認，鍋爐左側(cè)水冷壁噴燃器腐蝕嚴重，從爐前向爐后數(shù)第20根管爆破。

設備腐蝕是化工業(yè)普遍存在的現(xiàn)象，機械設備被腐蝕后，在外形、色澤以及機械性能方面都將發(fā)生變化，造成設備破壞以及資源和能源的嚴重浪費，使企業(yè)受到巨大的損失。

化工行業(yè)由于設備腐蝕帶來的成本常常是天文數(shù)字，難以估量。腐蝕不僅會對工藝設備造成損壞，如果發(fā)現(xiàn)不及時，還會導致嚴重的生產(chǎn)損失，甚至對生產(chǎn)人員人身安全構成威脅。尤其是煉油及下游的石化生產(chǎn)企業(yè)，因原油的品質(zhì)不同，特別容易受到腐蝕影響。

因此，研究腐蝕機理，采取防護措施，提高防腐能力，對企業(yè)發(fā)展有著十分重大的意義。 

而石化行業(yè)設備防腐的奧秘之一，就是嚴格的控制過程中pH和氧含量的范圍。通過在線測量關鍵分析參數(shù)實現(xiàn)設備腐蝕的預防管理。

◇ 原油引起腐蝕的原因 

“包羅萬象”是對原油的最好描述：多種碳氫化合物和分散的間隙水組成的乳化物，同時含有鹽，金屬硫磺等固體雜質(zhì)，氧氣、氮氣、硫化氫（H2S）等溶解氣體。煉油廠和下游石化企業(yè)中的大部分腐蝕問題不是由碳氫化合物，而是由其中的無機物引起的。原油中的鹽通過水解生成酸，酸會溶解保護金屬的鈍化氧化層，從而進一步使金屬管道設備受到腐蝕。

盡管，水、鹽、硫的含量和總酸值（TAN）決定了原油的腐蝕性，但并不絕對。因為在原油加工和儲存的不同階段，關鍵過程分析參數(shù)的改變會影響其腐蝕性。

◇ pH和溶解氧的影響 

pH和溶解氧的變化作為一個復雜的系統(tǒng)會共同影響石化設備腐蝕情況。

結果表明，pH值在4-10之間時，鐵的腐蝕速率主要由氧濃度決定，而不是由pH值決定。pH值在4以下時，氧化亞鐵（FeO）溶解，這意味著鈍化層形成后會消除。換句話說，腐蝕在低pH值下的傳播速率高于高pH值下的傳播速率（見圖1）。

在完全無氧的情況下，腐蝕速率在高pH值（> 12）的情況下也會增加。盡管煉油和石化行業(yè)中這種情況比較少見，但也不能完全忽視，因為一些堿洗設備或洗滌器確實可能在非常高pH值的環(huán)境下運行。

除了腐蝕外，氧也是結垢的主要原因，因為許多銹蝕的腐蝕產(chǎn)物會像固體一樣沉積在流速較低的區(qū)域，造成熱交換器和排水盤堵塞。

◇ 解決方案 

防止發(fā)生腐蝕的策略和處理方法有很多。綜合考慮，通過在線分析儀表對pH和溶解氧持續(xù)監(jiān)控，避免形成腐蝕性環(huán)境是首選方式之一。

梅特勒-托利多的InPro4800i 是用于石化過程理想的pH傳感器。其雙腔參比系統(tǒng)與大面積PTFE除垢隔膜提供了絕佳的屏障，可阻止硫化物和粘性碳氫化合物中毒。

InPro4800i 采用智能傳感器管理（ISM?）技術，可提供增強的性能診斷信息，確保每個傳感器在不影響測量可靠性的情況下充分使用。

梅特勒-托利多的ISM產(chǎn)品系列中還有溶解氧測量傳感器。針對不同的工況需求，可提供多種選擇，適用于大多數(shù)石化過程的蒸汽冷凝水和工藝水應用，即使在較低的ppb范圍內(nèi)仍可實現(xiàn)精確測量。

M400多參數(shù)變送器與變送器配合，使在線分析技術如虎添翼。無論是測量pH還是溶解氧，直觀的操作界面都可即時訪問診斷和維護功能。通過HART或Foundation Fieldbus通信，可以使用大多數(shù)常見的資產(chǎn)管理工具方便地遠程監(jiān)控傳感器診斷。

憑借在全球石化行業(yè)多年的經(jīng)驗，梅特勒-托利多提供了完整的分析儀器平臺，并基于客戶需求，不斷發(fā)展壯大。雖然，在線分析儀表并不能徹底杜絕石化設備腐蝕，但卻是預防的開始。梅特勒-托利多過程分析愿與所有石化企業(yè)一起，預防設備腐蝕，降低運營成本和安全風險！