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淺談化工設備防腐蝕管理和調查

發布時間:2019-04-16 10:36:00 點擊:
  腐蝕存在于各個工業部門,特別是在石油開采、石油化工和有機化工等生產中,腐蝕問題更是無處不在。化工設備的損壞約有60%是由于腐蝕引起的,腐蝕造成的后果不僅僅是浪費了寶貴的資源,它還會使生產停頓、物料流失,造成環境污染,甚至引起火災、爆炸等災難性事故,給生產帶來安全隱患。因此在化工企業等生產中做好防腐蝕管理和調查,是保證安全生產必要的和有效的措施。化工設備防腐蝕管理與其他生產中的管理一樣,它起著一種全局性的組織作用,貫穿于防腐蝕工作的全過程。 
  1 從全面腐蝕控制的概念考慮防腐蝕管理 
  全面腐蝕控制就是從設計、制造、儲運與安裝、操作運行、維修等五個方面進行全面的腐蝕控制,從而使腐蝕損失降低到最低水平。 
  1.1 設計中的防腐蝕管理 防腐蝕設計的內容主要包括選材、工藝設計,強度設計、防腐蝕方法選擇和正確的結構設計等。選材要考慮耐蝕性,金屬設備尤其要考慮耐點蝕、應力腐蝕破裂,晶間腐蝕,縫腐蝕和耐腐蝕疲勞的性能;還應該考慮材料的物理機械性能、加工性能和材料來源、價格等各個方面。在強度設計時,要考慮腐蝕性環境對于材料強度的影響。特別要注意產生局部腐蝕、腐蝕疲勞和蠕變情況下的強度設計,正確的材料設計能減輕設備的腐蝕。要盡可能消除縫隙,防止形成流體滯留、污垢和沉積物的聚積,還應避免流體直接沖刷設備引起設備震動。此外還應注意正確使用焊接頭的設計,保持適當和均勻的流速、溫度和濃度等,這些都與腐蝕密切相關,是設計時應該考慮的通則。 
  1.2 加工制造工程中的防腐管理 化工設備的腐蝕不少是由于加工制造過程中管理不善引起的,因此必須遵守加工過程中有關的規程和規定。 
  1.2.1 選材 選材要嚴格按照設計要求,認真檢查所用材料的質量。 
  1.2.2 冷加工 冷加工會在工件中留下很大的殘余應力,因此在設備成型時應盡量采用熱加工成型,當整個設備加工完成后,應力求進行整體或局部的熱處理以消除殘余應力;在加工過程中要避免用榔頭等亂敲亂打。 
  1.2.3 焊接 焊縫經常是設備最容易產生腐蝕的部位,焊接工藝及其質量對設備壽命影響很大,因而加強對焊接工藝的管理與指導,有重要的意義。 
  1.2.4 熱處理 熱處理工藝與質量直接影響設備的使用壽命與安全運行,必須了解不同材質的熱處理特性,以區別對待,根據不同材質,不同的使用條件,不同的熱處理目的制定不同的工藝規范。必須注意的是,熱處理易使金屬在高溫下產生垢膜或變形,也不能完全消除殘余應力。 
  1.2.5 防腐襯里 防腐襯里是設備制造過程中的最后一道工序,襯里層防腐不管是金屬覆蓋層或是非金屬覆蓋層都要求施工前進行一系列表面處理、干燥等過程。并嚴格按施工規程的要求操作。 
  1.3 儲運、安裝過程中的防腐管理 設備的庫存期間主要是防止環境、大氣腐蝕,要根據具體情況采取短期或長期的防護措施,并遵照有關規程進行。儲運過程中要防止碰撞、劃傷,在設備上亂寫亂畫;對不銹鋼設備應防止氯離子污染;對鈦材質要防止鐵離子污染;薄壁容器與管子要防止儲運變形、潛伏應力腐蝕破裂的危險。設備安裝也要嚴格執行施工規程,安裝中不能劃傷、碰壁、涂抹設備,要保護設備表面的干凈完好,安裝時的緊固力度要適中,避免用力過大留下殘余應力,配管結構要避免應力過分集中。 
  安裝完畢后要及時清理,并進行嚴格的質量檢查。設備的水壓試驗必須按規程進行,對不銹鋼充水要盡量采用氯離子濃度低的水、鍋爐水或蒸餾水試壓,也可增加緩沖劑。 
  1.4 生產工藝過程中的防腐管理 嚴格控制化工生產工藝條件是防腐管理的一個重要方面。正常運行參數中對流速、溫度、介質濃度等指標的規定十分重要,操作中必須嚴格執行各項規定。任何一個小的操作失誤或數據改變都可能帶來腐蝕隱患。例如鋼鐵在硫酸濃度大于80%小于100%時有良好的抵抗力,但卻不耐蝕在這個范圍以外濃度的硫酸。 
  操作中要做到試車前對設備嚴格清洗。試車時,有的介質要除氧,盡量保持工藝條件穩定;適當提高緩釋劑的添加量等。試車應該制定試車操作規程,加強監測。停車時,必須將廢渣、廢液排除干凈,不得滯留于設備內,并對排空后的設備進行清洗,清洗時要正確選擇清洗劑,防止殘留酸堿、氯離子等有機物所引起的腐蝕。 
  1.5 設備維修過程中的防腐管理 當生產設備停止運行以后,要根據不同情況制定對設備的保護措施,并認真做好停車期間的設備檢查。包括:結垢情況;腐蝕情況;材料強度劣化情況。然后根據不同情況綜合、全面、認真的分析和研究問題產生的原因,科學、合理的制定出詳細的維修方案。在維修過程中要避免對設備造成新的污染及損傷,防止產生腐蝕隱患。 
  在設備檢修中要做好各部位特別是重點部位腐蝕情況觀測,各種腐蝕的檢查記錄。 
  從以上各方面的防腐蝕管理工作可以看到,有的直接影響設備使用壽命,有的影響系統甚至整個工廠的均衡生產,由此可見加強化工腐蝕管理的重要意義。 
  2 開展腐蝕調查 
  為了提高和深入開展化工防腐工作,要有計劃有步驟地開展各種類型的腐蝕調查,對于分析、研究解決化工生產中存在的各種腐蝕問題,提高防腐蝕效果和經濟效益,推廣防腐蝕技術,交流經驗,提高全行業的防腐技術與管理水平有重要作用。 
  2.1 腐蝕調查的重要性 要想解決任何腐蝕問題,必須通過實地調查,掌握腐蝕的具體情況,分析發生腐蝕的原因,通過日常監控和定期對設備進行檢測,了解腐蝕形貌、腐蝕類型及其他情況;防腐蝕措施的效果,只能通過一定時期的實踐,深入細致調查才能鑒別;由此可見腐蝕調查是防腐蝕工作的一項重要內容。 
  2.2 腐蝕調查的主要內容 
  腐蝕調查一般可分為以下幾種: 
  2.2.1 定期腐蝕調查 在設備進行停車檢修時,常由廠部設備科、車間乃至有關研究單位參加,組成調查組。當新廠投產一年后,必須進行一次全面的腐蝕調查,以建立設備腐蝕檔案。 
  檢查內容大體包括下列各項:①宏觀檢測:就是用肉眼或低倍放大鏡對設備本體進行仔細觀察檢查,初步確定設備的腐蝕形貌、類型、腐蝕程度和重點腐蝕部位。②現場測厚:對設備現場測厚計算出設備實際的均勻腐蝕速度,進而推斷設備使用壽命,測厚要注意部位要固定,以便對比。③現場探傷及顯微檢測:對腐蝕開裂不明顯部位應借助探傷來鑒別。④腐蝕環境調查:重點調查環境中腐蝕介質的類型、含量及變化情況,但也不能忽視微量雜質如CL-、溶解氧、H2S等;同時了解工藝操作情況。 
  2.2.2 事故腐蝕調查 這是對突發性的腐蝕事故發生后所進行的調查。腐蝕事故一般發生在新投產的工廠,由于開車時許多條件還不穩定,如操作溫度太高或太低,腐蝕物質的濃度波動,緩釋劑分布不均勻,氧去除不徹底等原因造成;有時候老廠也會由于檢修質量不好或原料成份改變,以及其他原因而發生腐蝕事故,這類腐蝕調查涉及的人員較多,范圍較廣,調查必須深入細致,以便找出事故腐蝕原因,以防事故再次發生。 
  事故腐蝕調查內容基本上與定期檢查一致,不過偏重于發生事故設備的部位。 
  2.2.3 專題腐蝕調查 當一臺裝置經常遭受腐蝕,并且同類型工廠也常出現同樣的問題,則必須進行深入細致的專題調查。這種調查的組織往往由制造廠家、運行生產單位及有關研究單位組成。通過專題腐蝕調查,找出原因,組織實驗研究,采取措施加以解決。有時在專題調查中也可發現,同樣的裝置,腐蝕情況及其使用壽命往往存在差異,這樣在找出了存在差異的原因之后,問題就得到解決。因此,通過這樣的專題調查,往往促進了化工防腐蝕技術的共同提高。 
  2.2.4 系統腐蝕調查 這類調查是按工藝流程逐臺設備進行調查,了解他們的腐蝕情況分析腐蝕原因,掌握防腐蝕措施的效果等。 
  調查過程中對各工廠中腐蝕輕、重的設備相互對照,分析比較,找出存在差異的原因,交流經驗共同提高,是提高全行業防腐蝕技術水平的重要途徑。 
  各類腐蝕調查之后,必須寫出調查報告,報告的內容一般包括:概況、情況調查、原因分析及措施建議等部分。腐蝕調查報告建立在深入細致的調查基礎上,原因分析要求明確具體。如果原因不明,就要進行實驗研究,查明原因,研究出防腐效果和經濟效益的最優化措施。所以腐蝕調查是開展防腐蝕科學研究的重要依據。 
  綜上所述,防腐蝕管理的好壞直接關系到設備能否長期安全運行,關系到生產能否正常進行和企業的經濟效益,因此它是整個企業管理的重要內容之一,決不能忽視。腐蝕管理的主要目的就是為了增產節約,防腐蝕措施的評價應該以經濟效益來衡量。所以,作為化工防腐蝕專業人員除了應掌握腐蝕管理的理論與實踐的業務知識外,還應具備廣泛的綜合分析能力,包括經濟分析和評價,統籌管理等,這樣才能更為有效的做好防腐蝕管理工作,促進腐蝕管理這一技術領域的發展。 
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