石油机械设备的防腐设计与措施

石油机械设备的防腐设计与措施

摘 要：改革开放以来，我国各项事业均获得了较好的发展，其中以石油事业发展的速度最为显著。现今，我国很多主力油田基本已经进入到含水量较高的时期，伴随着综合含水量的不断提高，石油开采等机械设备的腐蚀问题越来越严重。此外，我国进口主要是含有硫酸度较高的原油，诸如，硫化氢、氯气，以及少量溶解氧和细菌等等，受到这些因素以及交互作用的影响，石油机械设备出现了较为严重的腐蚀性问题。从某种意义上来说，腐蚀性已经成为了当前影响石油机械设备使用寿命的主要因素，同时这也是造成各种生产事故的主要原因，所以，石油机械的防腐蚀已经成为了当前急需解决的问题。

关键词：石油机械设备；防腐设计；防腐措施

腐蚀问题发生的原因主要是由于产生了化学反应，进而导致出现损耗，甚至是破坏现象，其中，石油机械设备出现腐蚀情况是最为常见的。当这些机械设备出现腐蚀之后，会导致机械设备的外形、颜色、光泽以及属性等方面发生明显的变化，从而极大地影响了这些机械设备的正常使用，与此同时也造成了资源能源的严重浪费现象，使石油企业受到了巨大的经济损失。针对石油机械设备进行防腐蚀方面的分析研究，并采取有效的应对措施，提升其防腐蚀强度，对于石油化工企业的长足发展将产生一定的积极影响。以下笔者将通过本文，并结合自身多年实践工作经验，针对石油机械设备的防腐设计与措施进行集中探究。

一、石油机械设备出现腐蚀性问题的主要原因

我国石油机械设备出现腐蚀性问题的原因是多种多样的，然而诸多原因中最为主要的便是硫化物、氯化物、氢羧烃以及连多硫酸等物质导致的腐蚀性问题，此外，我国当前的炼油设备基本是对中低度含硫原油来设计的，结构基本都是钢铁物质，这样就使石油机械设备极易出现腐蚀问题。

（一）硫化物对石油机械设备的腐蚀作用

据一组最新数据显示，伴随着我国进口原油数量上升，原油平均含硫量也正在呈现上升趋势，硫化氢物质对钢铁结构的机械设备均会造成严重的腐蚀，并随着温度升高腐蚀性显著加剧。此外，在原油内部存在很多硫元素的形式，当原油进行加工时，在高温、高压以及催化剂的作用下，部分硫化物在大于100℃时能够实现分解，一些非活性硫物质将转化成活性硫，并且硫化物将和氯化物、氧化物、环烷酸、氰化物、氮化物、氯气、二氧化碳以及水分等介质进行作用，从而形成多样性的含硫介质。

（二）氯化物对石油机械设备的腐蚀性

盐水在分解以后将会形成盐酸，它会对机械设备产生腐蚀作用。在原油蒸馏时，受热后的原油将存在腐蚀性很强的盐酸，而此时原油中的硫化物也就爱那个

分解成硫化氢、盐酸和水，他们在冷凝系统中将形成腐蚀环境，从而使腐蚀指数成倍增长。

（三）氢羧烃对石油机械设备的腐蚀作用

氢物质能够使石油机械设备出现损伤、脆化、鼓泡，严重的还会出现表层脱碳、腐蚀等现象。腐蚀具体是指在200℃以上的温度下，氢压强在0.5MPa以上出现的腐蚀，氢腐蚀可以引起钢铁结构表面以及内部出现脱皮，这就导致了钢材强度、塑性以及韧性的降低。

（四）连多硫酸对石油机械设备的腐蚀性

设备在运行过程中受到硫物质的腐蚀，在设备表层出现硫化物。在设备停止运行之后，有部分氧气和水进入其中，它们将和硫化物反应生成连多硫酸，并在连多硫酸以及拉伸应力的共同作用下，容易出现连多硫酸应力遭到腐蚀开裂。

二、石油机械设备的防腐设计与措施

（一）应用防腐蚀性较强的材料

现今，技术性能较好的是100%固体含量的聚氨酯防腐涂料，它主要是由多异氰酸酯溶液以及多元醇溶液经过化学反应在被防腐界面上生成聚氨酯涂层，这一过程是极为迅速的放热聚合反应。我们所说的100%固体含量就是指涂料不使用任何溶剂进行溶解，带走或降低涂料树脂。具体来说就是正常情况下的树脂仍是液态状态，当进行涂抹后，全部转换为固体涂层。性能特点：1.附着力好，能够与钢材、水泥以及铸铁等材料形成较强的附着力；2.耐磨性较强，这就决定了它能够使用在乱石以及芦苇等多种复杂环境中；3.抗弯曲能力强。涂抹后的钢管具有极强的抵抗能力；4.抗阴极剥离。经试验证明，抗阴极剥离强的涂层具有较强的抗腐蚀性和耐用性，同时对钢基体也有良好的防腐效果。若涂层能够较好粘粘在钢基体上，便能够耐剪切应力的腐蚀，涂层的寿命也将变长。此外，100%固体含量的聚氨酯不仅具有普通型防腐涂料的性能，同时还较其他防腐涂层的固化速度快，并且涂料不含有挥发物质以及胺、煤焦油、异氰酸盐等有害物质，使用寿命大约在30年左右。

（二）使用防腐蚀涂料

例如，无机聚合物防腐涂料以及环保耐酸防腐涂料等都对石油机械设备起到一定作用。无机聚合物防腐涂层是由新型无机聚合物以及通过分散活化的金属纳米材料、稀土超微粉体构成的。它能够和物质表层的原子进行较快的反应，生成具有物理、化学双重保护作用的物质，目前，无机聚合物防腐涂料已成为了主要保护材料。

（三）使用缓蚀剂

把少许物质放入腐蚀环境中，并借助物质在金属表层进行反应，降低金属材料的溶解速度，这种方法我们称之为缓蚀剂防腐，其中加入的物质就是缓蚀剂。缓蚀剂具有缓蚀效果、用量小、效率高、选择性强等诸多特点。由于缓蚀剂具有协同效应，碳钢材料在中性介质中，重铬酸钾加硫酸锌，并以7比1的重量比例保护效果最好，然后是重铬酸钾，在酸性介质中，以若丁缓蚀效果最好。

结语：

综上所述，腐蚀性问题较多存在于石油化工企业当中，并带给这些企业极大的困扰，所以，针对石油机械 设备进行防腐蚀设计与研究，就变得十分迫切。首先，我们需要对石油机械设备出现腐蚀性问题的原因进行分析，对出现腐蚀性的化学原理进行研究，在此基础上选择较为合理的防腐蚀性材料以及工艺，最后，再采取切实可行的工作方法。