气相防腐剂在油厂二套催化备用设备中的应用

1、气相防腐剂在炼油厂二套催化备用设备中的应用危建民1陶大军1李鹤1李康2王斌2庄善学2(1中石油独山子石化公司，克拉玛依，833600；2.兰州金陇鑫化工科技有限公司，兰州，730070)中文摘要:本文介绍了独山子石化炼油厂二套催化设备在备用过程中的腐蚀及保护情况，停备用设备气相防腐剂的物质组成及作用原理，比较了几种常见防腐方法的优缺点。停备用设备气相防腐剂在独山子石化二套催化备用设备半年的防腐期内，阻止了设备在备用过程中的进一步腐蚀，并对未使用防腐剂以前生成的陈旧锈层起到了一定的剥离和去除作用，将悬挂于设备内部的试验试片取出后发现光亮如新，没有出现腐蚀情况，对试片称重后没有发现试片重量发生变化

2、，防腐效果满足预期要求。通过在独山子石化炼油厂二套催化停备用设备中的实际应用，验证了停备用设备气相防腐剂在设备停备用期间有良好的防腐蚀效果。关键词:气相防腐剂，缓蚀剂，二套催化设备，停备用设备the gas phase preservatives used in standby equipment of two catalytic device in refineryabstract:this paper introduces the corrosion and protection of dushanzi petrochemical refinery second set of cataly

3、tic device in the standby process, material composition and the action principle of stopping standby equipment in gas phase preservatives, compare the advantages and disadvantages of several common anticorrosion method. using gas phase preservatives of stopping standby equipment in dushanzi petroche

4、mical refinery second set of catalytic device in the standby process in six months, to prevent further corrosion of the equipment in the process of standby. and used to generate the old rust layer plays a certain detachment and removal effect before without use of preservatives. to remove the test s

5、pecimens inside the equipment and found bright as new, no corrosion, the weight of test specimens have not change, the anticorrosion effect to meet the expected requirements. through the practical application in the stopping standby equipment of dushanzi petrochemical refinery second set of catalyti

6、c device, verified the good effect of gas phase preservatives.keywords: gas phase preservatives, corrosion inhibitor, two catalytic device, stopping standby equipment一、概述1、独山子石化炼油厂二套催化设备简介设备在停备用期间，由于设备金属表面直接和大气或残留腐蚀介质接触，又不能得到有效的防腐保护，设备的腐蚀往往比运行时更严重1。为了最大限度的减少设备腐蚀，有必要对停备用设备采取有效的防腐措施。根据生产安排，独山子石化炼油厂二套催

7、化设备作为备用设备于2009年停工。二套催化设备停工后，一直采用充氮气保护方法进行内部防腐，2011年10月19号打开了二套催化设备的t-201、t-202、t-301、t-302、t-303人孔，经过实地勘察和拍照取证，我们发现设备的腐蚀情况较为严重。除了塔底t-201腐蚀较轻锈迹较少外，t-202附近就能看见大片的锈迹，不过锈层不厚。从中部开始腐蚀锈迹逐渐增多，越往塔上部腐蚀越严重，铁锈层也越厚。接近顶部的t-301、t-302、t-303整体腐蚀非常严重，内表面全部覆盖满锈迹，个别部位铁锈层达到2毫米左右。为了防止设备进一步腐蚀，经过比较筛选后，决定使用停备用设备气相防腐剂对二催化的整套

8、设备进行防腐蚀作业,并于2011年10月20号开始填装停备用设备气相防腐剂，22号填装完毕。2、停备用设备气相防腐剂介绍 停备用设备气相防腐剂是将设备腐蚀原理、气相缓蚀技术2和防腐保护工艺相结合而研制成功的一款新产品，该产品在工业锅炉3、塔、釜、艚、罐、管网、换热器4及压力容器等设备5停备用期间能起到有效的防腐保护和螯合除锈作用。停备用设备气相防腐剂是由易挥发的气相缓蚀性物质6、螯合除锈剂以及其它添加剂复配而成。这种气相防腐剂在常温常压下能自动挥发出具有缓蚀性和螯合性的弱碱性气体，从而实现防腐除锈作用。固体气相防腐剂易溶于水且具有缓蚀效果，其水溶液也对设备具有缓蚀防腐作用7。气相防腐剂的缓蚀和

9、螯合除锈原理如下：（1）防腐剂中挥发出的缓蚀性气体，其中主要是带有含氮基团的化合物，在被保护金属设备的表面利用化学吸附作用形成致密的保护膜8，起到隔绝空气、水蒸气等腐蚀性介质与金属基体接触的作用，从而达到有效保护设备，防止或减缓腐蚀的目的。（2）防腐剂中挥发出的气体具有较强的渗透性，可以渗透到锈层和结垢层下面，与设备壁的金属离子发生螯合作用，有效防止了锈下和垢下腐蚀。同时，通过渗透和螯合作用能剥离除去部分原有锈层，可以减小锈斑面积和减少锈层厚度。（3）防腐剂中挥发出的弱碱性气体，能在设备内部形成碱性环境，阻断设备内表面的电化学腐蚀，进而达到防腐的效果9-11。表1. 几种常见防腐方法优缺点比较

10、table 1. comparing the advantages and disadvantages of several common preservative methods保护方法干燥空气保护法充氮保护法水剂防腐保护法油料防腐保护法气相防腐保护法常规法停备用设备气相防腐剂对保护设备的要求与限制尺寸与大小不限不限一般不适用于尺寸很大的设备保护不限一般不适用于尺寸很大的设备保护不限结构不限不限一般不适用于结构复杂和深孔的设备保护硬膜防锈油一般不适用于结构复杂的设备保护不限不限材质不限不限注意对非金属材质和非铁金属是否适应注意对非金属材质和非铁金属是否适应不限对铜制部件须包扎隔离表面状态清洁

11、干燥清洁干燥水剂清洗液洗净表面亲水清洁干燥清洁干燥不限保护时对包装的要求金属容器或气密性封装金属容器或气密性封装耐油纸、塑料薄膜或采用容器作全浸式保护耐油纸、塑料薄膜或采用容器作全浸式保护塑料薄膜或采用容器，保护，不必气密性封装。保护时所需专用设备封焊金属容器或封套工具充氮设备及封焊工具不需不需不需不需保护时施工难易程度较复杂复杂简单简单简单简单启封时的方便程度方便方便方便用厚油时不方便方便方便保护期限理论上保护期长，实际在数月以内有效理论上保护期长，实际在数月以内有效一年以下1-3年1-3年3-5年泄露时的安全程度安全容易造成人员伤害，存在安全隐患泄露时对环境造成污染泄露时对环境造成污染安全

12、安全中间检查添加需检查保持正压需检查保持正压需检查保持正压需检查需检查不需检查二、药剂填装及腐蚀监控1、药剂填装前的准备工作（1）、将设备内部所有铜制部件用塑料布包扎隔离；（2）、用工业风将设备内表面吹扫干净；（3）、整个系统在保护之前应将所有系统中的阀门打开，以利于防腐剂气体挥发扩散；（4）、被保护设备应该与不保护系统有效隔离。2、腐蚀监控（1）、拍照：对设备典型部位进行拍照，并标注保存好照片。（2）、挂试片：对设备内部可以悬挂试片的地方挂腐蚀试片，提前对试片进行称重，并做详细记录，悬挂后对悬挂点进行标注以方便取出。（3）、模拟监控：在类似设备内部腐蚀环境下悬挂便于观察的腐蚀试片，实时观测腐

13、蚀试片的腐蚀程度，并对观测结果进行记录，以便了解设备内部的大概腐蚀情况。3、药剂的填装（1）、塔类设备塔类设备体积大、内表面积小、塔底与塔顶间有塔盘，加药剂比较方便；再者，塔类设备一般是立式设备，气相防腐剂挥发出的气体容易上升到塔顶部，在加药时应打开人孔，由上而下，由少而多的加入，以便于在短时间内使挥发出的保护性气体充满整个塔器，并达到平衡状态，最后密封人孔，使塔内不再进入空气。 （2）、容器贮罐类设备 根据容器贮罐设备容积大小，计算好药剂填装量，开启人孔，将药剂放在设备底部，然后封闭人孔，防止空气流通。（3）、冷却设备根据冷却设备容积大小，计算好药剂填装量，打开管道堵头，用工业风或压缩空气将

14、药剂从堵口吹入，然后立即封闭堵口。（4）、换热器根据换热器容积大小，计算好药剂填装量，用专业工具打开设备之间相连管线上的仪表孔，用工业风将固体保护剂吹入设备内，填装完成后立即封闭仪表孔。4、药剂的清除在确认防腐停用过程结束前，用蒸气对二套催化设备系统进行全面吹扫，吹扫后固体气相防腐剂就会完全消失，将吹扫后的残余液体送往单塔汽提系统处理后可实现无残留，至此防腐过程结束，设备进入开工状态。三、防腐效果由于生产的需要，独山子石化炼油厂二套催化设备需投入使用，遂于2012年4月9号打开t-201、t-302、t-303的人孔对防腐效果进行检验。检验结果如下：（1）、打开人孔观察，没有发现继续腐蚀的情况

15、（肉眼直接观察所得）。（2）、未加防腐剂以前生成的锈层，在气相防腐剂的作用下已经发生了大面积的掉落。图1. 使用气相防腐剂半年后在t-201口有大片的锈层掉落figure 1. using gas phase preservatives after six months large tracts of rust layer to drop in t-201 port图2. 使用气相防腐剂半年后在t-303口有大片的锈层掉落figure 2. using gas phase preservatives after six months large tracts of rust layer to

16、drop in t-303 port（3）、部分锈迹已经消失，露出了金属本色（以上结论由加气相防腐剂前后的对比照片得出）。图3. 未使用气相防腐剂的t-302端口figure 3. unused gas phase preservatives of t-302 port图4. 使用气相防腐剂半年后, 在t-302口部分锈迹已经消失露出了金属本色figure 4. using gas phase preservatives six months in the t-302 port portion of rust has disappeared and exposed metal color（4）

17、、设备加入停备用设备气相防腐剂进行防腐作业的同时，进行了模拟监测试验。模拟监测试验结果显示，添加气相防腐剂的试验试片光亮如新，没有发生腐蚀；未添加气相防腐剂的试验试片已经出现了明显的锈迹。图5. 使用气相防腐剂半年后的试验试片figure 5. the test specimens of using gas phase preservatives after six months图6. 未使用气相防腐剂半年后的试验试片figure 6. the test specimens of unused gas phase preservatives after six months（5）、试片监测将悬

18、挂于设备内部的试验试片取出后发现光亮如新，没有出现腐蚀情况，对试片称重后没有发现试片重量发生变化，防腐效果完全达到预期要求。结束语停备用设备气相防腐剂在半年的防腐期内，阻止了炼油厂二套催化设备在备用过程中的进一步腐蚀，并对未加防腐剂以前生成的陈旧锈层起到了一定的剥离和去除作用，防腐效果满足预期要求。参考文献:1 张大全. 大气腐蚀和气相缓蚀剂应用技术j. 上海电力学院学报, 2006, 22 (3): 273-274.2 何新快，陈白珍，张钦发. 气相缓蚀剂的研究现状与展望j. 中国腐蚀与防护学报, 2004, 24 (4): 245-247.3 刘振法，王育琳. 气相缓蚀剂用于锅炉保养的研究j. 河北省科学院学报, 1996, 2: 33-34.4 张大全，高立新，周定国. 气相防锈技术及其在热力设备停用保护中的应用j. 腐蚀与防护, 2001, 22 (1): 20-24.5 魏刚, 杨民, 熊蓉春. 气相缓蚀剂用于钢制设备保护的研究j. 腐蚀科学与防护技术，2000, 12(5): 269-272.6 毛信表，吕碧超，谈平庆，等. 炼油厂闲置设备保护用气相缓蚀剂的研制j. 腐蚀与防护，2002, 23(8):