原油催化裝置在使用過程中一旦出現(xiàn)腐蝕情況,在裝置表面會形成麻點(diǎn),并且殼層的入口也會出現(xiàn)坑蝕現(xiàn)象。這樣的情況會使得裝置隨時(shí)出現(xiàn)腐蝕穿孔,對裝置的穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重的安全威脅。由于催化裝置構(gòu)部分老化與設(shè)備腐蝕機(jī)構(gòu)上的腐蝕情況組成比較復(fù)雜,所以技術(shù)處理人員在進(jìn)行腐蝕處理時(shí)會因?yàn)椴僮鞯膹?fù)雜難度,影響除腐效果,催化裝置上的除腐與防腐措施應(yīng)得到相關(guān)技術(shù)人員的重視。
1 配管腐蝕的原因
要搞好配管的腐蝕控制,必須要要先搞清楚腐蝕特點(diǎn)及原因,才能有的放矢地進(jìn)行腐蝕控制。金屬材料的腐蝕,是指在周圍介質(zhì)的作用下,由于化學(xué)變化、電化學(xué)變化或物理溶解作用而產(chǎn)生的破壞。石油配管在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中要經(jīng)過各種各樣復(fù)雜的地形,配管所處的外部環(huán)境千變?nèi)f化,輸送的介質(zhì)具有一定的腐蝕性,從而造成對配管設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕。配管的腐蝕就腐蝕部位來講,分為內(nèi)腐蝕和外腐蝕。
1.1 配管的內(nèi)腐蝕
石油在煉制的過程存在多種具有腐蝕性的介質(zhì),主要包括:硫化物、氯化物、高溫硫(有氫和無氫)、連多硫酸、環(huán)烷酸和水等。這些腐蝕性介質(zhì)的存在導(dǎo)致管內(nèi)流體的pH值下降,在一定溫度的作用下分解成分子和離子與管道內(nèi)壁發(fā)生反應(yīng)從而使管道出現(xiàn)點(diǎn)蝕或腐蝕性應(yīng)力裂紋,加快了金屬的腐蝕速度。管道中的氧來源于介質(zhì)中的雜質(zhì)受熱后分解和間歇工作帶入的空氣中的氧,當(dāng)含氧量和濃度在適當(dāng)?shù)姆秶鷷r(shí),促使了輸油管道的腐蝕加劇。
管道內(nèi)壁的腐蝕程度還與許多其他因素有關(guān)溫度每升高10℃,腐蝕的速度就會增加1倍,溫度越高,產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂?y的傾向越高,可能是由于隨著溫度的升高,鋼表面氧化膜的致密程度降低所致。
1.2 環(huán)境方面的影響
金屬配管的腐蝕與土壤的電阻率有著密切的關(guān)系。金屬配管的表面在土壤中形成腐蝕電池,在電位差一定時(shí),陽極區(qū)的腐蝕電流的大小與土壤的電阻率有關(guān),土壤的電阻率減小時(shí),腐蝕電流就加大,所以腐蝕程度變大;土壤電阻率增大時(shí),陽極腐蝕電流減小,腐蝕率下降。氧化還原的電位還與嫌氣性硫酸鹽還原菌存在難易程度的指標(biāo)有關(guān),當(dāng)氧化還原電位大于400mV時(shí),還原菌的活動(dòng)性??;反之,當(dāng)電位小于400mV時(shí),還原菌的活動(dòng)劇烈,從而加快了腐蝕。土壤本身的特性(土質(zhì)、土粒的間隙率、含水量等)、土壤的分布狀態(tài)及土壤內(nèi)部所含的金屬鹽類(氯化物、硫化物等),均與電阻率及離子濃度有關(guān)。
1.3 應(yīng)力腐蝕
管材焊口、焊縫多,螺孔多以及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理也容易發(fā)生腐蝕。管道焊口、焊縫及螺釘處不可避免地會存在殘余應(yīng)力和應(yīng)力集中,有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中工作,非常容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕。上述可見,石油化工行業(yè)中配管的腐蝕形式多樣且復(fù)雜,幾種腐蝕因素相互促進(jìn)、綜合作用,導(dǎo)致了配管的腐蝕速度加劇。
2 分餾系統(tǒng)的換熱器腐蝕情況與應(yīng)對措施
2.1 腐蝕機(jī)理及原因
想要對裝置腐蝕部位進(jìn)行處理時(shí)可以采用的措施是將含有高密度的硫重油與低含硫重油進(jìn)行混合上的處理,此時(shí)原料上的總含硫量就會得到降低,與此同時(shí)相關(guān)技術(shù)處理人員還應(yīng)在在線沖洗系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置,定期對系統(tǒng)中形成的可溶性鹽沉淀進(jìn)行清洗處理,清洗的過程中可以減少沉淀污垢的產(chǎn)生的腐蝕性,催化分餾塔頂?shù)目垢g性可以得到增加,技術(shù)施工人員可以在分餾塔頂添加適量的緩蝕劑,此時(shí)分餾塔頂鋼材表面就會形成一層比較厚的保護(hù)膜,保護(hù)膜的出現(xiàn)可以隔絕腐蝕介質(zhì)與剛才的直接接觸降低了腐蝕的機(jī)率。
2.2 防護(hù)措施
催化裝置停止工作時(shí),裝置中的化學(xué)物會繼續(xù)生成催化上的反應(yīng)。此時(shí)裝置中的氫化物以及氯化等活性離子會對裝置上的腐蝕作用進(jìn)行加大處理,與此同時(shí)氫化物可以對鐵元素在裝置上形成的保護(hù)膜進(jìn)行溶解,溶解過程中發(fā)生氫脆化上的化學(xué)反應(yīng)?;瘜W(xué)反應(yīng)過程中會生成硫化氫與氨等反應(yīng)物,這些混合物的產(chǎn)生會對金屬產(chǎn)生緩蝕作用,加重裝置上的腐蝕危害。
3 吸收穩(wěn)定系統(tǒng)冷換設(shè)備的腐蝕情況
3.1 腐蝕機(jī)理
催化原料經(jīng)反應(yīng)器高溫裂解產(chǎn)生的H2S等介質(zhì)經(jīng)分餾系統(tǒng)、氣壓機(jī)壓縮冷凝,在吸收穩(wěn)定系統(tǒng)形成H2S-HCN-H2O的腐蝕環(huán)境。據(jù)冷凝水分析監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,吸收穩(wěn)定系統(tǒng)冷凝水含硫化氫最高可達(dá)3000mg/L以上,H2S與鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕,HCN起促進(jìn)作用,停工時(shí)Fb(Fe(CN)6)繼續(xù)氧化生成Fh(Fe(CN)6)3,因此當(dāng)有氰化物以及氯化物等活性離子存在時(shí)該系統(tǒng)腐蝕顯著加劇。
3.2 防護(hù)措施
為讓催化裝置可以得到防腐蝕性上的保護(hù)措施,工程上的技術(shù)處理人員可以對催化裝置采用氣壓機(jī)進(jìn)行注水上的處理,裝置得到注水處理以后就可以軟化沉淀物,并脫除大部分的硫化氫等混合物。水流介質(zhì)的流速應(yīng)該控制在10m/s以下,主要的作用是可以延長保護(hù)膜的壽命,防止對保護(hù)膜產(chǎn)生沖擊上的壓力致使保護(hù)膜失去保護(hù)作用。技術(shù)研究人員通過對腐蝕性物質(zhì)進(jìn)行性能上的研究,得出化學(xué)鍍鎳磷表面處理技術(shù),也可以完成實(shí)驗(yàn)室的評定工作。這是處理人員應(yīng)該積極對這種技術(shù)進(jìn)行實(shí)施,讓裝置中的換熱器得到保護(hù)。
4 水冷器水側(cè)的腐蝕
工廠中使用的循環(huán)水在技術(shù)處理過程中可以溶解裝置中的各種沉淀鹽類物質(zhì),其中包括碳酸鹽與氫化物等。這些鹽類物質(zhì)通過傳熱表面時(shí),會因?yàn)槭艿綗崃總鲗?dǎo),致使表面受熱分解成具有微溶性質(zhì)的鹽,此時(shí)這些鹽類的溶解度也會隨著溫度的升高而出現(xiàn)降低的情況,很容易就會沉積在水冷器管束表面,并形成一層較粗糙的沉淀物質(zhì)層,在管道中形成堵塞,讓管道上的運(yùn)行處理作用喪失,與此同時(shí),如果管道是鋼鐵材質(zhì)在管道中通過的冷卻水在含氧量上也比較高的話,就很有可能形成微電池,造成對鋼鐵材質(zhì)的管道上的腐蝕。
結(jié)束語
石油裝置腐蝕問題上的處理會對石油生產(chǎn)的產(chǎn)量造成直接的影響,所以為了保障石油開采過程中的產(chǎn)量與生產(chǎn)人員的人身安全,應(yīng)對催化裝置上的腐蝕情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控與清理。并在管理的過程中將裝置上的維護(hù)技術(shù)進(jìn)行科學(xué)上的更新與維護(hù),讓石油催化裝置可以得到更加穩(wěn)定的運(yùn)行,保障石油上的產(chǎn)量與質(zhì)量。