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化工設備腐蝕機理及防腐技術

2019-08-08 09:30:02 作者：本網整理來源：網絡分享至：

典型裝置的失效原因和防腐措施一直是設備人最為關心的兩個問題。今天重點講解常見的腐蝕類型和腐蝕機理，同時還有石油化工設備的“一脫四注”防腐措施進行解讀。

設備的63種常見腐蝕機理

從這63中腐蝕類型或者叫腐蝕機理上來看，化工設備的腐蝕情況非常復雜。化工材料，設備環境，介質條件等等方面都是設備造成腐蝕情況的誘因或者條件。因此不同條件環境下的防腐措施也是不盡相同。要想了解各種防腐措施，就必須先清楚腐蝕的類型有哪些？

1石化設備腐蝕類型

腐蝕按材料種類分為金屬腐蝕和非金屬腐蝕。腐蝕按表面形貌分為全面腐蝕和局部腐蝕；局部腐蝕又有小孔腐蝕、應力腐蝕破裂、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、磨損腐蝕等等；金屬腐蝕按機理可分為物理腐蝕、化學腐蝕、電化學腐蝕等。

物理腐蝕：材料單純物理作用的破壞，一般是由溶解、滲透引起的，如熔融金屬容器的溶解，高溫熔鹽、熔堿對容器的溶解滲透。

化學腐蝕：金屬與非電解質直接發生化學作用引起的破壞。腐蝕過程是純氧化-還原反應，腐蝕介質與金屬表面的原子直接碰撞而形成腐蝕產物，反應中無電流產生，符合化學動力學規律。

電化學腐蝕：金屬與電解質溶液發生電化學作用而引起的破壞。反應過程中有陽極失去電子和陰極獲得電子以及電子的流動（電流），歷程符合電化學動力學規律。

石油化工設備的局部腐蝕形式主要有點蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕等。對化工機械來說，機械內部容易受到化工材料的腐蝕，外部在實際的使用過程中，會受到外部環境的腐蝕，而且，化工生產的氧氣、酸堿等因素，直接與機械設備的外部相接觸，化工設備受到酸堿、氧氣的作用，直接造成機械設備的腐蝕。

2設備腐蝕的防范

目前的防腐技術主要有：開發耐蝕材料、表面防蝕技術、緩蝕技術，電化學保護等。

從設計上講：

設備要選用材質適合的金屬，增強防腐蝕結構設計的一般原則：

（1）預留腐蝕裕兩，避免均勻腐蝕導致的設備失效；（2）外形結構宜簡單，外表面平滑、均勻，避免承載件應力集中；（3）防止腐蝕介質滯留和沉積物腐蝕；（4）結構設計應減少鏈接間隙，防止縫隙腐蝕。

（5）為避免電偶腐蝕，同一結構盡可能選用同一種材料或點位接近的材料。

（6）防止沖刷腐蝕的結構設計。

從維護上來講：石油化工設備的“一脫四注”工作要做好。

所謂一“脫”指的是原油脫鹽。

原油中少量的鹽，水解產生氯化氫氣體，形成HCl—H2S—H2O腐蝕介質，造成常壓塔頂塔盤、冷凝系統的腐蝕。原油脫鹽后，減少原油加工過程中氯化氫的生成量，可以減輕腐蝕。

四“注”

所謂四“注”，指的是在石油化工設備生產中向設備內注堿、注氨、注堿性水、注緩蝕劑四步工藝。

注堿

原油注堿的目的主要是使脫鹽后殘留在原油中的MgCl2、CaCl2變成NaCl。NaCl不易水解，不會產生HCl氣體。從而進一步減少氯化氫的生成量，以便有效的控制鹽腐蝕。另外也中和部分石油酸和硫化氫，減少它們的腐蝕。

注氨

原油脫鹽注堿后，常壓塔頂冷凝系統仍有殘留的5~10%的氯化氫，造成冷凝區嚴重的腐蝕。在塔頂注氨，目的是在水蒸氣冷凝成液態水之前，氨中和氣相中的氯化氫氣體，生成氯化銨（NH4Cl），以免生成氯化氫的水溶液。

注堿性水

注氨的產物氯化銨會堵塞設備（塔），注水的目的使溶解氯化銨、防止氯化銨沉積，以免堵塔。

注緩蝕劑

緩蝕劑是能形成膜的有機胺類化合物。這類物質具有表面活性，能物理或化學吸附在金屬表面，形成一層抗水性保護膜，遮蔽金屬同腐蝕性水相接觸，使金屬免受腐蝕。

“一脫四注”主要是我國在現今采用較多的防腐技術，現今在石油化工設備領域應用也極為廣泛。運用上述方法可以有效減緩石油化工設備生產中各種原料的硫化物等化學物質對設備的腐蝕，提高設備的使用性能。在石油化工設備的生產過程中常常會產生各種含鹽物質或氯化物，在石油化工設備生產物質冷凝時就會使得石油化工設備出現較大的腐蝕性風險，因此，做好對于石油化工設備生產過程中的“一脫四注”是十分重要的，需要在石油化工生產過程中加以重視。

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