炼油装置腐蚀调查的有效开展及规范化探讨

2022-05-26 15:19:19 作者：涂层与防护杂志来源：涂料工业分享至：

0 引言

装置腐蚀调查是石化企业一项传统的设备管理基础工作，上世纪90年代初期，随着加工进口原油比例的不断攀升，针对炼制中东高硫原油带来的腐蚀问题，中石化比较系统而全面地开展了相关装置的腐蚀调查工作。介入较早且开展较好的有茂名石化、齐鲁石化、长岭炼化等石化企业，一般都是在装置停工大检修时成立腐蚀调查专业组，由设备管理部门、生产运行部门、设备监测（或研究）部门联合开展调查 ,了解设备的腐蚀情况，评价腐蚀破坏的程度，分析腐蚀机理和原因，判断腐蚀发展的趋势，提出相应的防腐措施。后续随着加工原油的劣质化及设备腐蚀加剧，腐蚀调查工作越来越受到重视，通过长期的积累，总体上对加工高硫原油及后来高酸原油甚至高氯原油的腐蚀特点都有所掌握，并取得较为较为丰富的腐蚀防控经验，对企业的安全生产起了重要作用。

腐蚀调查工作并非国家法定强制要求，目前没有相应的标准、规范对检查内容、检查方法、人员要求等做出相关规定，参考和依据的主要是中石化和中石油的相关管理规定，主观性和随意性比较强，腐蚀检查的广度和深度、质量好坏主要与实施检查的单位的能力相关。所以，对如何规范而有效地开展炼油装置腐蚀调查工作，很有必要进行探讨和总结。

1 腐蚀调查的目的和范围

腐蚀调查，也称腐蚀检査，是对生产装置的腐蚀故障、腐蚀状况进行全面检查、分析和总结，掌握其腐蚀规律的行为，为生产装置安全运行和预防性维护提供重要依据。腐蚀调查是设备管理的一项基础性工作，是搞好设备设施资产完整性管理的重要手段，是生产装置安全运行的基础。

1.1 腐蚀调查的目的

一般情况下，对单一企业，通过腐蚀调查，可以达到如下目的：

（1）全面了解装置设备的腐蚀环境和腐蚀状况，及时发现并处理腐蚀严重或存在安全隐患的设备、管线。

（2）掌握装置的重要腐蚀区域、设备及管线，优化腐蚀探针和定点测厚的布点，完善腐蚀监控网络。

（3）对工艺防腐、材质升级、结构优化、涂装衬里、阴极保护等防腐措施的使用效果进行评估和检验。

（4）发现一些腐蚀严重而暂时又无较好防腐对策的设备，作为今后开展防腐研究的对象，将防腐新技术应用于生产，解决生产中的瓶颈问题。

（5）在调查中将各阶段的探针监测数据、腐蚀挂片数据、化验分析数据、工艺操作数据、日常检维修记录及腐蚀失效记录等进行全面整理和综合分析，对设备的腐蚀情况做出评价，形成数据和资料，建立设备腐蚀信息管理文件，方便实施设备预防性维护，为设备检维修提供准确依据，为全生命周期管理打下基础。

（6）通过专业的腐蚀调查，了解、掌握各类原料在各工艺生产装置腐蚀状况及规律，为制定行业设备选材、防腐管理标准提供依据。诸如中石化制定的《加工高硫高酸原油选材导则》，就是在系统内多家企业腐蚀调查研究的基础上，形成的指导性规范。

（7）腐蚀调查形成的各类文献，为企业技术管理人员及院校腐蚀防护研究人员提供了丰富的案例及教材，提升了专业人员技术水平。

针对某一专项问题对多个企业组织开展的腐蚀调查，也可称为专题腐蚀调研（查），目的是集中优势力量，成立专业专家组，为出现的共性问题提供详细的理论分析和科学的解决方案。如中石化系统内开展的加工达混原油的腐蚀调查、加工高氯原油的腐蚀调查、加氢装置反应流程物高压空冷器腐蚀调查等。而一些耐蚀材料的选择和修订，也是基于长期积累的腐蚀调查、评估以及成功案例的收集整理和分析。比如临氢环境的选材曲线给出的极限是基于 G.A.Nelson 最初收集的操作经验和 API 征集的补充资料。

1.2 腐蚀调查的范围

理论上腐蚀调查的范围应涵盖装置的所有设备设施，具体的实施上，腐蚀调查范围主要是传统意义的炼化企业静设备专业所管理范围内的反应器、塔、容器、加热炉、冷换设备、常压储罐、管线、钢结构及混凝土构筑物等，另也包括部分机泵（组）、风机、过（压）滤机及调节阀等。

2 腐蚀调查策略和方法

2.1 腐蚀调查准备

2.1.1 检察人员准备

在开展腐蚀调查工作前，首先应组建腐蚀调查项目团队，所有检查人员必须熟悉装置工艺流程，具备腐蚀与防护专业知识。充分考虑检察人员在炼油工艺、无损检测、工业水处理、金属工艺、表面技术与工程等专业的专长情况来优化人员配置。

2.1.2 检察器具准备

检测仪器具应从种类、数量和完好状态上满足腐蚀调查的需要，最基本的现场腐蚀调查器具有：测厚仪、合金分析仪、内窥镜、相机、游标卡尺、千分尺、直尺、手电筒、锉刀、灰刀、粉（石）笔、采样袋等。在异地开展腐蚀调查时，较好做法是装箱前对所有器具进行计量、校准、充电等的检查，并按物料清单进行勾选确认装箱。

2.1.3 资料收集

（1）基础资料：装置概况、设计图纸、操作规程、设备台账、安装及验收记录等。

（2）运行资料：操作压力、温度等变化情况；加工物流原料、助剂的性质，特别是物流原料中中硫、氯离子、氧等腐蚀性介质含量及其它原料评价数据；定点测厚数据、物流腐蚀性分析数据、腐蚀探针数据等。

（3）检维修资料：开停工记录；本运行周期内装置运行情况，出现的腐蚀等设备故障记录等资料；历年检修、抢修记录以及防腐蚀检查情况的记录。

（4）参考资料：国内外同类原料、同类装置腐蚀事故资料及防腐蚀经验。

2.2 腐蚀调查方案的制定

调查方案的制定主要建立在前期资料收集的情况及大检修详细计划基础之上，并结合同类装置防腐经验，分析可能发生的腐蚀类型和易受腐蚀重点部位，明确每套装置的重点腐蚀机理及重点腐蚀部位、腐蚀调查（检查）重点检查设备及部位，列出每台设备的检查内容和检查方法。

在确定调查方案的过程中，腐蚀检查单位与业主单位做好良好的对接和沟通是非常必要的，这样可以首先保证在开展腐蚀调查时工作能得到很好的协调和进行的顺畅，其次通过多角度和多层次的论证、修订及完善，方案会更加充实与合理。

2.3 腐蚀调查报告的编制

腐蚀调查报告要真实完整地记录现场腐蚀情况，对腐蚀现象、腐蚀原因、腐蚀速率等作出综合分析和结论，对下周期检修项目、设备更新、工艺及材料防腐蚀措施等内容提出建议。至少应包含如下内容：（1）装置简介、运行情况及在线腐蚀监测状况；（2）装置的总体腐蚀流程图及腐蚀状况、主要腐蚀流程的腐蚀类型、腐蚀检查情况；（3）单台设备的腐蚀状况评价；（4）主要腐蚀问题及原因分析；（5）建议和措施。

2.4 腐蚀调查方法

腐蚀调查顾名思义是基于腐蚀角度出发的调查或检查的过程和行为，而不是检验和检测，从方法上讲就是一个透过现象看本质的过程，主要采用目视检查（包括内窥镜检查）、超声波测厚、锤击检查、拍照等手段，从宏观上辨别和确认锈蚀、结垢、减薄、凹坑、沟槽、尺寸变化、变形、鼓包、开裂、穿孔等腐蚀形貌，在一定的情况下加以实施金相、硬度、光谱、能谱、XRD等分析及磁粉、超探、射线、涡流等其他无损检测，并结合工艺操作情况、介质性质、材料性能等进行综合分析判断，对某个调查对象或问题作出严谨的腐蚀评价。

3 腐蚀调查重点和要点

对于腐蚀调查的重点设备和部位可以参照中石化《炼油装置防腐蚀策略》及中石化《关于加强炼油装置腐蚀检查工作的管理规定》。

腐蚀调查应在装置停工吹扫、置换检验合格后，第一时间进入设备或在通过设备人孔进行检查，并通过拍照或录像记录腐蚀垢物形貌，避免腐蚀挂片丢失、保证腐蚀问题尽早发现、腐蚀产物采样的及时性以及判断分析的准确性。对于各类设备腐蚀调查的具体项目、内容、方法可以参考《中国石化炼化企业设备防腐蚀管理规定》的4.11装置腐蚀检查实施。

腐蚀调查过程中要做好必要的现场记录，腐蚀形貌描述要规范引用专业术语，并尽量用量化的方式来描述，如所在方位、区域大小、蚀坑深度、减薄量、裂纹长度等。对调查发现的重大问题，应在现场做好标记，对相关检测数据反复确认核对，并对相应腐蚀回路中涉及的设备和管线采取扩大范围检查，在得到较为充分的论证后，及时将问题的分析、意见和建议反馈。

4 结语

目前，在炼油行业过剩加剧、巨型炼油厂开始逐步建成投产的局面下，各炼化企业面临巨大经营压力。随着对经济效益最大化的追求，挖潜增效措施方法的不断丰富，不可避免的会在加工原（料）油倾向劣质化、加工方案调整多变以及各种费用的严格控制等方面得到不同程度的深化和体现。而实现上述各手段和目标的物质载体——设备面临的腐蚀问题日趋严重，这对企业防腐管理提出了更高要求。作为设备设施完整管理的一项重要手段，装置腐蚀调查的有效开展和规范实施，对保证生产装置安、稳、长、满、优意义重大。

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