化工企业常见的几种腐蚀及应对措施

腐蚀一直以来就是石油化工行业的危害之一，稍有不慎，轻则损坏设备，重则造成事故甚至引发灾害。据有关统计，石油化工设备的破坏约有60%是由于腐蚀引起的，因此在石油化工设备及材料选型时首先要注意选型的科学性。下面针对一些不同环境下的腐蚀类型谈谈设备材料的选择与防护的要点。

01高温硫腐蚀

高温硫化物的腐蚀环境是指240℃以上的重油部位硫、硫化氢和硫醇形成的腐蚀环境。典型的高温硫化物腐蚀环境存在于蒸馏装置常、减压塔的下部及塔底管线，常压重油和减压渣油换热器等；在加氢裂化和加氢精致等临氢装置中，由于氢气的存在加速硫化氢的腐蚀，在240℃以上形成高温硫化氢与氢气的腐蚀环境，典型例子是加氢裂化装置的反应器、加氢脱硫装置的反应器以及催化重整装置原料精制部分的石油脑加氢精制反应器等。材料选择：高温硫腐蚀主要采用材料防腐，炼油装置塔体高温部位可选用碳钢和0Cr13或0Cr13Al之类的铁素体不锈钢复合板。0Cr13有较好的耐蚀性，且膨胀系数与碳钢相近，易于制造复合板。塔内件则可选用0Cr13、碳钢渗铝等，换热器的管束可选用碳钢渗铝和0Cr18Ni9Ti。塔体材料也可选择碳钢和0Cr18Ni10Ti复合板，其耐硫腐蚀和环烷酸腐蚀性要优于0Cr13或0Cr13Al，且加工性好。管线使用Cr5Mo防腐是适宜的，对硫腐蚀严重部位可选用321，对于转油线弯头等冲刷腐蚀严重的部位可选用316L。

02低温硫腐蚀

原油中存在的硫以及有机硫化物在不同条件下逐步分解生成的硫化氢等低分子的活性硫，与原油加工过程中生成的腐蚀性介质（如氯化氢、氨气、二氧化碳等）和人为加入的腐蚀性介质（如乙醇胺、糖醛等）共同形成腐蚀性环境，在装置的低温部位（特别是气液相变部位）造成严重的腐蚀。典型的有蒸馏装置常、减压塔顶的氯化氢、硫化氢、水腐蚀环境；催化裂化装置分馏塔顶的氰化氢、硫化氢、水腐蚀环境；加氢裂化和加氢精制装置流出物空冷器的硫化氢、氨气、水腐蚀环境；干气脱硫装置再生塔、气体吸收塔的乙醇胺、二氧化碳、硫化氢、水腐蚀环境等。材料选择：下面对氰化氢、硫化氢、水共同组成的腐蚀环境下设备材料的选择与防腐作简单说明。催化原料油中的硫化物在催化裂化反应条件下反应生成硫化氢，造成催化富气中硫化氢浓度很高。原料油中的氮化物在催化裂化反应条件下约有10-15%转化成NH4+，有1-2%则转化成HCN。在吸收稳定系统的温度（40-50℃）和水存在的条件下，从而形成了HCN+H2S+H2O型腐蚀环境。催化裂化装置的吸收稳定系统的耐蚀选材，由于系统中湿硫化氢环境的存在，而且CN-存在时可大大提高应力腐蚀开裂敏感性，因此目前吸收稳定系统的设备以碳钢为主，要注意焊后热处理，塔体用0Cr13复合钢板。在催化裂化吸收稳定系统加注一定量的咪唑啉类缓蚀剂，能取得较好的防腐效果。

03高温氢气的腐蚀

高温氢腐蚀是在高温高压条件下扩散侵入钢中的氢与不稳定的碳化物发生化学反应，生成甲烷气泡（它包含甲烷的成核过程和成长），即Fe3C+2H2→CH4+3Fe，并在晶间空穴和非金属夹杂部位聚集，引起钢的强度、延性和韧性下降与劣化，同时发生晶间断裂。由于这种脆化现象是发生化学反应的结果，所以它具有不可逆的性质，也称永久脆化现象。高温氢腐蚀有两种形式：一是表面脱碳；二是内部脱碳。材料选择：高温高压氢环境下高温氢腐蚀的防止措施主要是选用耐高温氢腐蚀的材料，工程设计上都是按照原称为“纳尔逊（NELSON）曲线”来选择的。该曲线最初是在1949年由G.A.NELSON收集到的使用经验数据绘制而成，并由API提出。从1949年至今，根据实验室的许多试验数据和实际生产中所发生的一些按当时的纳尔逊曲线认为安全区的材料在氢环境使用后发生氢腐蚀破坏实例，相继对曲线进行过多次修订，现较新版本为APIRP941（第5版）“炼油厂和石油化工厂用高温高压临氢作业用钢”。

04储罐系统的腐蚀

石油化工厂常用的各类储罐，由于所储物中含有有机酸、无机盐、硫化物及微生物等腐蚀性介质，都会发生不同程度的腐蚀。随着所储物性质变差，腐蚀也变严重，因此必须采取必要的保护措施进行保护。储罐的腐蚀应当特别注意三个区域：罐顶内壁、罐底板内壁和外壁。材料选择：罐内底板采用涂层加高效铝牺牲阳极联合保护是储罐常用手段。涂层采用不导静电的涂料（建议采用环氧树脂类或聚氨脂类涂料），涂层厚度不小于120μm，然后按设计安装高效铝牺牲阳极，并对焊口进行补涂防腐涂层处理。罐内其它部位采用抗静电涂料、环氧氯磺化聚乙烯抗静电涂料、聚氨脂抗静电类涂料等。涂层进行施工前，需要先对表面进行清理，然后进行喷砂除锈，喷砂除锈需达到GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中的Sa2.5级要求。

05循环水系统的腐蚀

一些重金属离子如铜、银、铅对钢、铝、镁、锌等起有害作用。在酸性溶液中Fe3+具有强烈的腐蚀性。循环水中往往含有泥土、沙粒、焊渣、麻丝、腐蚀产物等不溶性物质，这些物质有些是从空气中进入的，有些是安装时带入的，也可能是在运行中生成的。这些不溶物一方面易在滞流区域沉积造成垢下腐蚀，另一方面随水流冲击管壁，对硬度较低的金属或合金（例如铜管）产生磨损腐蚀。材料选择：为了避免这种物理腐蚀现象的发生，可以在重要设备的周围安装防护罩以达到保护的目的，避免设备在长期的运行中一些不必要的损耗，要注意的是，挡板材料的选择也尽量选用抗冲击性较好的材料，保证其能