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在炼油工业中,蒸馏是一种常规性的分离方法,应用比较广泛。在蒸馏的过程中,原油本身含有的腐蚀性物质以及加工过程中生成的腐蚀性物质都会对设备造成一定的腐蚀,从而引发安全问题。不同性质的原油含有不同的腐蚀物质,也需要采用不同的防护措施进行防护。
受到世界原油资源紧张的影响,我国的一次加工原油质量比较差,掺炼的高含酸原油的比例不断增加。在这种形势下,炼油企业需要通过一定的技术手段提高设备的防腐性,让常减压蒸馏装置能够长期保持良好的运行状态,保证原油加工的效率。当前,我国的原油加工中,设备防腐技术有了一定的发展,多种防腐技术在原油加工中得到了应用,包括对设备材质的升级、设备表面处理、原油的调控、电脱盐处理以及防腐助剂的应用等,都发挥了一定的作用,提高了设备的防腐性能,降低了腐蚀伤害。
1、材质升级
这是一种比较常用的防腐措施。蒸馏装置的低温部位通常都是碳钢材质的,要提高装置的防腐性能,需要选择优质的材料,可以选用08Cr2AlMo、09Cr2Al-MoRe、300系列不锈钢以及2205双相钢等材质,也可以采用复合板内衬的方式,塔体可以应用16MnR 0Cr13复合板材料。蒸馏装置的高温部位比较容易受腐蚀,原油的性质会对其产生较大的影响,用于加工低酸、低硫原油的装置通常都采用Cr-Mo钢或者碳钢材料;加工含硫的原油可以选用Cr-Mo钢以及300系列不锈钢,使用300不锈钢做内衬;在加工高酸原油的设备中应以300系列不锈钢为主要材料,重要部位采用316L、317L材质。在材质升级的过程中,要遵循相关的行业标准和规范,保证设备的性能得到提升,并满足生产加工的需求。另外,企业应对原油性质进行准确的预测,对装置使用的材料进行评估,使用满足原油适应性需求的材料,提高设备防护的有效性。
2、表面处理
设备表面处理也是一种有效的防腐蚀方法。常用的表面处理方法有非金属涂层、碳钢渗铝、Ni-P涂层等,在蒸馏装置的冷换设备中应用比较广泛。引用比较多的包括热固化涂料、冷固化涂料、钛纳米涂料、贝尔佐纳涂料、涂改型树脂化涂料、SHY-99涂料以及TH-901涂料等。通过设置表面涂层能有效的降低设备的腐蚀程度。
3、原油调控
一台蒸馏装置可能会加工多种性质差异比较大的原油,在这种情况下,为了减轻原油对装置的腐蚀,可以适当的调整原油的掺炼比,从而降低腐蚀程度。这种手段在原油加工过程中比较常用。一些炼油厂炼制的原油可能会达到高硫、高酸的指标,为了保证装置能够长期有效的运行,在掺炼处理之后再进行蒸馏加工,降低设备腐蚀程度。
4、电脱盐处理
在原油加工中,电脱盐是第一道工序,对设备防腐起关键性的作用。常用的电脱盐技术包括鼠笼式平流电脱盐技术、交直流电脱盐技术、直流电脱盐技术以及高速电脱盐技术等。不同的电脱盐技术对原油的适应性也存在一定的差异,原油的脱盐、脱水效果也会有很大的不同。可以对一级电脱盐罐中的构件、仪表系统以及电气等进行改造,然后应用常规交直流脱盐技术以及脉冲电脱盐技术进行处理,减少破乳剂的用量,提高原油的脱盐、脱水效果。在脱盐的过程中,为了提高脱盐的效果常常加入破乳剂,不同的破乳剂对原油的适应性也不同,破乳剂的类型以及注入量都会影响脱盐的效率,另外电脱盐的工艺参数也会带来一定的影响。针对这个问题可以通过电脱盐动态模拟实验的方式优化电脱盐工艺的参数,合理的选择破乳剂,提高电脱盐的效果。同时,还要根据原油的性质,适当的添加助剂。在加工高酸原油或含有大量金属离子的原油时,可以加入适量的脱金属剂,有效的缓解电脱盐电流升高的现象。
5、加注防腐助剂
在电脱盐流程之外,也可以使用防腐助剂。通过这种方式,能够有效的降低加工过程中给装置带来的腐蚀。可加注缓蚀剂、中和剂以及水等。当前比较常用的方法是在蒸馏装置的低温部位注入适量的中和剂、缓蚀剂以及水等物质,减轻低温部位的腐蚀。如某石化公司将KG9302B缓蚀剂应用到蒸馏装置中,降低了加工劣质原油时给塔顶系统造成的腐蚀。还有一些石化企业开发了自动助剂系统,结合PLC自控装置以及PH探针在线监测技术,有效的控制PH值,为防腐工作提供了便利的条件。高酸原油在高温条件下会对设备产生严重的腐蚀,为了减轻这种腐蚀,一些企业在装置的常二、常三、常底系统以及减三系统中注入高温防腐剂,有效的降低了高温环丙酸对设备的腐蚀。另外,要选择适当的助剂类型,把握好注入量,如果采用注水的方式应保证水的质量以及注入量符合规范要求,从而实现降低塔顶腐蚀、冲洗塔顶污垢的效果。
位于近海和沿海地区的混凝土结构,基于海洋环境中富含众多侵蚀混凝土结构的氯离子、硫酸根离子,极易造成钢筋锈蚀、混凝土腐蚀,导致结构出现早期损伤,并不断降低结构的耐久性,在保持预期荷载不变的条件下,还会极大地降低结构本身的可靠度与安全度,在结构未达到设计使用年限就遭受破坏,造成巨大的经济损失。
红岛站位于红岛高新区河套街道汇海路与青兰高速公路围合的地块内,南侧临青兰高速公路,北侧临汇海路,位于青岛市红岛区河套综合板块和滨海生态商务板块之间,是以胶州湾为核心的青岛市三大城区的枢纽位置。红岛站汇集济青高铁和青连铁路两条铁路线以及8号、10号、12号三条轨道交通线,同时公路、市政配套设施均在红岛站以公交、出租、社会车辆形式行成换乘。红岛站是集铁路、城市轨道交通、公路及市政配套设施于一体的综合交通枢纽站。
场区属Ⅱ类环境类型,依据《岩土工程勘察报告》判定:①场区地表水对混凝土结构在干湿交替情况下具有微腐蚀性,在无干湿交替情况下具有微腐蚀性。场区地表水对钢筋混凝土结构中的钢筋,在干湿交替情况下具有中等腐蚀性,在长期浸水情况下具有微腐蚀性。②西北部和东北部场区地下水对混凝土结构在干湿交替情况下具有中腐蚀性,在无干湿交替情况下具有弱腐蚀性;西南部和东南部场区地下水对混凝土结构在干湿交替情况下具有强腐蚀性,在无干湿交替情况下具有中等腐蚀性。③场区地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋,在干湿交替情况下均具有强腐蚀性,在长期浸水情况下具有微腐蚀性。④场区地下水位以上填土对混凝土结构具有弱腐蚀性;东北场区地下水位以上填土对钢筋混凝土结构中的钢筋具有强腐蚀性,其他场区地下水位以上填土对钢筋混凝土结构中的钢筋具有中等腐蚀性。
基于混凝土自身所存在的多孔性,不可避免地具有微观和宏观等方面的缺陷,为有效避免外部环境中的氯离子、硫酸根离子进入到混凝土的内部,就必须采取一系列行之有效的防护措施。以防腐对策原理的不同为依据,在实际工作中可以采取将能量从外部输入的防腐方式,即积极腐蚀控制法,还有一种消极的腐蚀控制法,即不要将能量输入进去。对于氯离子对钢筋的锈蚀作用,各类积极腐蚀控制方法所遵循的电化学机理都是相同的,外加电流会对混凝土、钢筋、钢筋与混凝土接触面的特性、内部的液体流动系统造成一定的影响或者改变,各方法的差异主要体现在外加电流的大小、钢筋的实际可获得电流以及通过混凝土碱性化过程加入混凝土中的特殊电解质,阴极保护法、混凝土电化学碱化法和混凝土电化学除氯法都是比较积极的腐蚀控制法。
对于硫酸根离子的腐蚀作用,可以通过掺入矿物掺合料和加入针对盐类腐蚀的防腐蚀剂,改善水泥水化的密实度,通过提高混凝土的密实性来抵抗盐类的侵害。从而降低侵入混凝土中的硫酸根离子的浓度,细化混凝土毛细孔的孔径,抑制氢氧化钙从水泥中析出的速度,达到延缓石膏和钙矾石晶体的生成,起到抑制其膨胀破坏的作用,从而延缓混凝土中氯酸根侵蚀破坏的速度,提高混凝土结构的耐久性。经过混凝土工程的大量实践,混凝土结构会不可避免地出现不同程度的裂缝,为此应该将积极腐蚀控制法与消极腐蚀控制法有机结合起来,来重点防护那些比较重要的混凝土桥梁结构。 2100433B
在实践中常用的是以下几类防护技术:
(1)合理选材:根据不同介质和使用条件,选用合适的金属材料和非金属材料;
(2)介质处理:包括除去介质中促进腐蚀的有害部分(例如锅炉给水的除氧)、调节介质的pH值及改变介质的湿度等;
(3)阴极保护:利用电化学原理,将被保护的金属设备进行外加阴极极化降低或防止腐蚀;
(4)阳极保护:对于钝化溶液和易钝化的金属组成的腐蚀体系,可采用外加阳极电流的方法,使被保护金属设备进行阳极钝化以降低金属的腐蚀;
(5)添加缓蚀剂:向介质中添加少量能阻止或减慢金属腐蚀的物质以保护金属;
(6)金属表面覆盖层:在金属表面喷、衬、镀、涂上一层耐蚀性较好的金属或非金属物质以及将金属进行磷化、氧化处理,使被保护金属表面与介质机械隔离而降低金属腐蚀;
(7)合理的防腐设计及改进生产工艺流程,以减轻或防止金属腐蚀每种防腐蚀措施,都具有应用范围和条件,使用时要注意。对某一种金属有效的措施,在另一种情况下就可能无效,甚至是有害的。例如阳极保护只适用于金属在介质中易于阳极钝化的体系,如果不造成钝化,则阳极极化不仅不能减缓腐蚀,反而会加速金属的阳极溶解。
因此,对于一个具体的腐蚀体系,究竟采用那种防腐蚀措施,应根据腐蚀原因、环境条件、各种措施的防腐效果、施工难易以及经济效益综合考虑,不能一概而论。
1 钢筋在氯盐环境中的防腐技术与预防措施 1.1 防腐技术 研究防腐技术的目的,在于使结构物从投入使用,到内部的钢筋开始锈蚀的时间尽可能的接近设计寿命。...
你好,可以采取以下两种措施。合理的结构设计混凝土结构形式及细部构造应有利于防腐、检测。或者采用高性能混凝土高性能混凝土是指用常规材料、常规工艺,以较低水胶比、适当掺量的优质掺合料和较严格的质量控制制作...
在金属表面覆盖各种保护,把被保护金属与腐蚀性介质隔开,是防止金属腐蚀的有效方法。 1.预防热浸镀锌防腐。热浸镀锌防腐,是将经过酸洗除锈的钢构件浸入480~520℃,高温锌熔池3~5min,使钢铁表面...
高腐蚀气井管柱腐蚀防护的重要突破
天然气井的管材选择中,对于含H2S的气井通常采用抗硫管材,对于含Q2O的高产气井,如塔里木克拉2气井,可以采用13Cr或超级13Cr不锈钢,而对于同时含有CzO+HzS的气井需要选用双相不锈钢甚至镍基合金。因为耐蚀管材价格高昂,以上方案对于低产气井不合适。完井工具配合环空保护液方法是国内外高产气井采用较多的防腐蚀措施之一,但此类工具主要为国外产品,价格高,而国内产品性能不稳定,有效期不稳定。一些气田因为生产后期采用排水采气和积液复产,井下腐蚀环境复杂。试验采用玻璃钢耐蚀管道,但因刚度不够出现不少问题。另外如靖边气田冬季采用注醇生产工艺,容易造成玻璃钢管老化失效,也不能采用。
谈谈直埋光缆的腐蚀及抗腐蚀防护
我国长途通信光缆的建设基本上采用架空和直埋两种方法,直埋光缆以光缆隐蔽于地下而有利于光缆的安全见长,但是它容易受到土地中地质环境的影响。因此探讨光缆抗腐蚀是一个重要的实际问题。
【学员问题】换热器腐蚀防护?
【解答】换热器在炼油工业中的应用是十分广泛的,其重要性也是显而宜见的,换热设备利用率的高低直接影响到炼油工艺的效率以及成本的费用问题。据统计换热器在化工建设中约占投资的1/5,因此,换热器的利用率及寿命是值得研究的重要问题。由换热器的损坏原因来看,腐蚀是一个十分重要的原因,而且换热器的腐蚀是大量的普遍存在的,能够解决好腐蚀问题,就等于解决了换热器损坏的根本。要想防止换热器的腐蚀,就得弄清楚腐蚀的根源,现就换热器的腐蚀的原因从以下几方面进行讨论。
腐蚀
1·换热器的用材的选择使用何种材料的决定因素是其经济性,管子材料有不锈钢,铜镍合金,镍基合金,钛和锆等,除了工业上不能使用焊接管的情况以外都使用了焊接管,耐蚀材料仅用于管程,壳程材料是碳钢。2·换热器的金属腐蚀
2.1金属腐蚀的原理金属腐蚀是指在周围介质的化学或电化学的作用下,并且经常是在和物理、机械或生物学因素的共同作用下金属产生的破坏,也即金属在它所处环境的作用下所产生破坏。
2.2换热器几种常见的腐蚀破坏类型
2.2.1均匀腐蚀在整个暴露于介质的表面上,或者在较大的面积上产生的,宏观上均匀的腐蚀破坏叫均匀腐蚀。2.2.2接触腐蚀两种电位不同的金属或合金互相接触,并浸于电解质溶解质溶液中,它们之间就有电流通过,电位正的金属腐蚀速度降低,电位负的金属腐蚀速度增加。
2.2.3选择性腐蚀合金中某一元素由于腐蚀,优先进入介质的现象称为选择性腐蚀。
2.2.4孔蚀集中在金属表面个别小点上深度较大的腐蚀称为孔蚀,或称小孔腐蚀、点蚀。
2.2.5缝隙腐蚀在金属表面的缝隙和被覆盖的部位会产生剧烈的缝隙腐蚀。
2.2.6冲刷腐蚀冲刷腐蚀是由于介质和金属表面之间的相对运动而使腐蚀过程加速的一种腐蚀。
2.2.7晶间腐蚀晶间腐蚀是优先腐蚀金属或合金的晶界和晶界附近区域,而晶粒本身腐蚀比较小的一种腐蚀。2.2.8应力腐蚀破裂(SCC)和腐蚀疲劳SCC是在一定的金属一介质体系内,由于腐蚀和拉应力的共同作用造成的材料断裂。
2.2.9氢破坏金属在电解质溶液中,由于腐蚀、酸洗、阴极保护或电镀,可以产生因渗氢而引起的破坏。
3.冷却介质对金属腐蚀的影响工业上使用最多的冷却介质是各种天然水。影响金属腐蚀的因素很多,主要的几个因素及其对几种常用金属的影响:
3.1溶解氧水中的溶解氧是参加阴极过程的氧化剂,因此它一般促进腐蚀。当水中氧的浓度不均匀时,将形成氧的浓差电池,造成局部腐蚀。对碳钢、低合金钢、铜合金和某些牌号的不锈钢而言,熔解氧是影响它们在水中腐蚀行为的最重要因素。
3.2其他溶解气体在水中无氧时CO2将导致铜和钢的腐蚀,但不促进铝的腐蚀。微量的氨腐蚀铜合金,但对铝和钢没有影响。H2S促进铜和钢的腐蚀,但对铝无影响。SO2降低了水的pH值,增加了水对金属的腐蚀性。
3.3硬度一般说来,淡水的硬度增高对铜、锌、铅和钢等金属的腐蚀减小。非常软的水腐蚀性很强,在这种水中,不宜用铜、铅、锌。相反,铅在软水中耐蚀,在硬度高的水中产生孔蚀。
3.4pH值钢在pH>11的水中腐蚀较小,pH<7时腐蚀增大。
3.5离子的影响氯离子可以破坏不锈钢等钝化金属的表面,诱发孔蚀或SCC.
3.6垢的影响淡水中的CaCO3垢。CaCO3垢层对传热不利,但是有利于防止腐蚀。
4·传热过程对腐蚀的影响金属在有传热和没有传热的条件下,腐蚀行为是不相同的。一般说来,传热使金属的腐蚀加剧,特别是在有沸腾、汽化或过热的条件下更明显。在不同介质中,或对不同的金属,传热的影响也不相同。
5·防腐方法知道了换热器各种腐蚀的原因,合理的选择防腐措施,才能达到高效利用设备的目的。
防护
针对以上讨论的有关腐蚀情况,提出以下防腐方法:
这里主要介绍缓蚀剂,电化学保护
①缓蚀剂以铬酸盐为主要成分的缓蚀剂是冷却水系统常用的,铬酸根离子是一种阳极(过程)抑制剂,当它与合适的阴极抑制剂组合时,能得到令人满意而又经济的防腐蚀效果。铬酸盐-锌——聚磷酸盐:聚磷酸盐的使用是由于它是具有清洁金属表面的作用,有缓蚀能力,聚磷酸盐可以部分转成正磷酸盐,它们也可以同钙生成大的胶体阳离子,抑制阴极过程。铬酸盐-锌——膦酸盐:这种方法用膦酸钠代替聚磷酸盐外与上一种方法相似,氨基甲叉磷酸盐也可以用于比为聚磷酸盐所规定的pH值要高的场合。氨基甲叉膦酸盐可以防止水垢,即使pH值为9也能控制钙盐的沉淀。铬酸盐-锌——水解的聚丙烯酰胺:由于阳离子型共聚物水解的聚丙烯酰胺的分散作用,能够防止或抑制水垢成污垢的产生。②电化学保护采用阴极保护和阳极保护。阴极保护是利用外加直流电源,使金属表面变为阴极而达到保护,此法耗电量大,费用高。阳极保护是把保护的换热器接以外加电源的阳极,使金属表面生成钝化膜,从而得到保护。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
内容简介
《钢桥梁腐蚀防护与施工》共分十一章,全面总结了桥梁腐蚀防护技术、涂层材料和工程施工管理。重点介绍了桥梁钢结构、混凝土结构、缆索系统的腐蚀防护技术和工程应用实例。
《钢桥梁腐蚀防护与施工》可供从事桥梁设计、施工、监理和养护的专业技术人员参考与借鉴,也可供相关专业的大中专学生和研究生学习与参考。
第一章 钢桥梁与腐蚀环境
第一节 钢桥梁的结构类型
第二节 桥梁的腐蚀环境
第二章 桥梁钢结构腐蚀防护技术
第一节 桥梁钢结构腐蚀防护技术的发展
第二节 重防腐涂料防护技术
第三节 热喷涂复合涂层防护技术
第四节 桥梁钢结构其他防护技术
第五节 桥梁钢结构主要涂层体系及实例
第三章 桥梁混凝土结构腐蚀防护技术
第一节 桥梁混凝土的腐蚀与防护
第二节 桥梁钢筋混凝土结构腐蚀防护技术
第三节 桥梁混凝土结构表面涂装施工
第四节 桥梁混凝土结构防腐工程应用实例
第四章 桥梁缆索系统腐蚀防护技术
第一节 斜拉桥拉索的腐蚀防护
第二节 悬索桥缆索系统的腐蚀防护
第五章 桥梁防腐蚀涂料
第一节 概述
第二节 桥梁防腐蚀涂料
第三节 防腐蚀涂料性能测试方法
第六章 桥梁防腐蚀施工现场管理
第一节 进点前的准备
第二节 开工前的施工现场准备
第三节 典型钢桥梁防腐蚀涂装施工工艺介绍
第四节 工艺试验
第五节 首件试生产和交付
第六节 生产管理
第七节 桥址现场生产管理
第七章 桥梁防腐蚀施工质量控制
第一节 桥梁防腐蚀施工质量的特点
第二节 施工质量管理制度
第三节 质量关键点的选择与控制
第四节 工程质量的检查与验收
第五节 质量控制措施
第六节 售后服务
第八章 桥梁防腐蚀施工安全管理
第一节 安全生产法律法规基础
第二节 安全生产的意义
第三节 桥梁防腐蚀施工中的危险源
第四节 劳动保护措施
第五节 施工安全技术措施
第六节 安全管理制度与安全操作规程
第七节 生产安全事故应急预案
第九章 桥梁防腐蚀施工文件管理
第一节 防腐蚀工程文件的定义与分类
第二节 防腐蚀工程文件管理包括的内容
第三节 合同文件的管理
第四节 施工文件的管理
第五节 与监理往来文件的管理
第六节 竣工验收文件的管理
第七节 防腐蚀文件的归档管理
第十章 钢桥梁防腐蚀施工进度管理
第一节 进度计划编制
第二节 进度控制
第十一章 钢桥梁防腐蚀维修项目管理
第一节 钢桥梁防腐蚀涂层监测与涂层质量评估
第二节 钢桥梁防腐蚀维护保养
第三节 国内外钢桥梁防腐蚀维护实例
参考文献 2100433B