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（神华集团鄂尔多斯煤制油公司 内蒙古 鄂尔多斯市 017209） 摘 要: 在石油化工行业中，设备腐蚀历来是影响生产装置正常运行的重要问题。本文在介绍了石油化工设备腐蚀的现状、原因以及分类基础上，重点对石油化工设备腐蚀渗氢的监测进行了分析和研究。 关键词: 石油化工行业;设备腐蚀;渗氢;监测 1 石油化工设备腐蚀概述 1.1 石油化工设备腐蚀的现状 在石油化工行业，设备的腐蚀一直是影响生产装置正常运行的重要问题。由于石油化工工艺形成的特殊工况条件，设备承受着高温、高压下腐蚀性介质的侵蚀，尤其是近年来原油含硫高、酸值高的趋势，原油性质的劣化更加重了石油化工装置设备的腐蚀。因此，采取有效的防护措施来解决石油化工生产中的设备腐蚀问题，是实现生产安全与长周期运行的关键。 1.2 石油化工设备腐蚀的形成原因以及分类 一般根据金属被破坏的基本特征，石油化工设备按照腐蚀的破坏形式来分类，可分为二大类： （1）均匀腐蚀 它是最常见的腐蚀形态当金属发生腐蚀时，腐蚀作用均匀地分布在整个金属表面上，金属逐渐变薄，最后被破坏。相对来说，这类腐蚀造成的损失及危害没有局部腐蚀严重。化学或电化学反应在全部暴露的表面或大部分面积上均匀地进行是均匀腐蚀的一般特征。 （2）局部腐蚀 当金属发生腐蚀时，腐蚀作用集中在一定的区域内，而金属的其余部分却几乎没有发生腐蚀，这类腐蚀造成的危害较均匀腐蚀严重。局部腐蚀主要分为以下几类： 1、电偶腐蚀或双金属金属腐蚀 当两种不同的金属浸在腐蚀性或导电性的溶液中，两金属之间通常存着电势差，如果这些金属互相接触或用导线连通，由于存在电势差，该电势差使电子在它们之间流动，故而引起腐蚀。 2、缝隙腐蚀 浸在腐蚀介质中的金属表面上，在缝隙和其它隐蔽的区域内常常发生强烈的局部腐蚀。这类腐蚀常和孔穴、垫片底面、搭接缝、表面沉积物以及螺帽和铆钉帽下的缝隙内积存的少量静止溶液有关。 3、晶间腐蚀 在金属的多数应用中，晶界影响不显著。如一种金属腐蚀时，由于晶界通常只比基体稍许活泼一些，结果还是均匀腐蚀。然而在某些情况下，晶界非常活泼结果就能产生晶间腐蚀。当晶界或其邻近产生局部腐蚀，而晶粒的腐蚀则相对很小，这就是晶间腐蚀。它是由晶界的杂质，或晶界区某一合金元素增多或减少而引起的。 2 石油化工设备腐蚀渗氢的监测 随着原料中硫含量的增加和开工周期的延长，如何把握装置设备的运行状态显得更加重要。目前，在石化工业中，基本达到装置三年一修，因此大多数工业设备不能停产进行检测，所以发展无损在线检测对设备的维护和经济操作有重要意义。 氢传感器能用来监检测腐蚀反应产生的氢的含量。目前主要有三种氢传感器压力型、真空型和电化学型传感器。 2.1压力型氢传感器检测 压力型氢传感器是通过制造一个 封闭的空腔，测量其中积集的氢的压力。通过适当的装置使传感器的封闭端进入待测环境中。随着钢管外壁的腐蚀，一部分氢将扩散进入钢管的内表面，在探头的测压器内壁复合成氢分子，导致压力的增加。压力增加的速率反映了传感器在环境中监测的腐蚀渗氢速率。 压力型氢传感器可方便地安装在任何位置，正常工作于酸性体系中的液相或气相环境中。它是一种简单的积集型的仪器，氢渗透率是以单位时间内压力的积累来计算。这就要求对氢传感器作定期读数并且其灵敏度受压力测量器灵敏度的限制。它结构简单，不需要外加能源，通常在24小时内反映出氢渗透率的变化。 2.2电化学氢传感器 电化学氢传感器，主要有安培型传感器和电势型传感器两类。安培型传感器是靠检测工作电极与对电极之间的短路电流为输出信号的，从而可以估算出钢中的氢浓度。电势型传感器直接检测的响应信号有平衡电势、电导等与氢气组分浓度有关的热力学参数。 （1）电流型氢传感器 1962年电化学科学家提出了一种电化学方法来研究氢对金属的渗透，其主要结构是由金属箔双面电极及两侧的两个电解槽组成。箔的一侧处于自由腐蚀或阴极充氢状态，另一侧采用恒电势仪对阳极侧施加一个氧化电势，能将由充氢侧扩散过来的原子氢氧化掉，其氧化电流密度就是原子氢扩散速率的直接量度。 我国杜元龙等人以次为基础，研制成功新型的原子氢渗透速率测量传感器，它是一种密封型一结构的原子氢金属氧化物燃料电池传感器。
利用对氢吸附性强的把银合金作为敏感阳极，阴极为金属氧化物粉末电极。两个电极表面之间有浸透了碱液的隔膜与电极相接触。这种传感器响应时间短，信号输出强，灵敏度高，成本低廉，能直接接触腐蚀介质而本身无明显的腐蚀。 （2）电势型传感器 电势型传感器直接检测的信号包括平衡电势、PH值、电导等与特定组分浓度相关的热力学参数，由于热力学平衡不可能很快建立，因此易受外来气体干扰，使得电势型传感器在响应速度、选择性和灵敏性等重要性能指标方面受到限制。 2.3 真空型氢传感器 真空型氢传感器可制成手指型和补钉型两种。手指型探头适合于流线型管道和容器罐。它可以从设备上移走作定期检查和清洗。仪器壁薄，能十分灵敏地响应体系环境的变化，但在腐蚀性强的环境中使用寿命较短补钉式探头使用管线或容器壁作为探头的表面来追踪渗入“补钉”下面的管壁的氢。补钉式探头处在与测试体系相同的环境，能提供更真实的情况。仪器的壁较厚，能够经受更大的压力和腐蚀性更强的环境，但这也降低了其灵敏度，增加了响应时间。它难以移动、检查、清洗。真空型氢探头的电子设备和其他硬件价格昂贵，需要外加电源，且该探头目前只能在实验室中使用。
3 小结 随着石油工业生产中原油内含硫物质的增多，氢损伤对石油化工设备的破坏越来越严重，为了防止重大事故发生，必须将石油化工设备腐蚀渗氢的检测提到重要的地位。
集装箱内衬袋>浮油收集器 参考文献 [1]任世科，含硫原油加工过程腐蚀环境分析，腐蚀与防护，2006 [2]卜全民，炼制高硫原油对设备的腐蚀与安全对策，腐蚀科学与防护技术，2002 [3]王蓄辉，石油化工厂几种材料的高温硫化氢腐蚀研究，腐蚀与防护.2002
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