石油化工碳钢水冷器管束油气侧的腐蚀与防护效果

石油化工碳钢水冷器管束油气侧的腐蚀与防护效果

       由于原油品质逐渐变坏，加工过程中对设备腐蚀严重。当加工原油，硫含量达0.62％，盐含量达248mgNace/g，酸值达0.35mgNaOH/g品质不好。原油加工过程中钙、镁盐水解生成的+Ice及硫化物分解生成的H2S在设备的初冷区溶于水便对设备产生HCl－H2S－H2O介质腐蚀。换热器管束油侧管壁是腐蚀最严重的部位之一，以往缺乏有效的防护手段，芯子平均使用寿命仅两年左右而且还因穿孔泄漏造成产品污染及影响生产稳定，多年来一直是石化企业急待解决的问题。
      同碳钢水冷器防护一样，找到一种耐腐蚀的涂料是综合效益最好的方法。以前石化企业中也曾用过一些耐油涂料，但由于高温与强腐蚀介质，效果并不好。炼油厂在常减压装置减顶冷却器管束外侧试验性涂装了大漆改性的涂料。经一个生产周期（11个月）使用，涂膜完整无鼓泡，光亮如初，起到了良好的防腐效果。

涂装该涂料最大的好处是有效减缓了管束的腐蚀，延长了设备的使用寿命（由未防护的使用两年延长到约四年），而且，减少了停产抢修，提高了检修质量和进度，还为企业节约了可观的资金。
       以一台Ф900管束为例：管束价格为7000元／吨×4.7吨＝32900元，使用两年，则16450元／年。涂层防护费用100元/m2×240m2＝24000元，防护后按使用四年计算，则14225元／年。由此可看出，涂一台Ф900换热器芯子平均每年为企业节省2225元。

在石油化工行业中，原油的加工过程会导致严重的设备腐蚀问题，特别是当处理的原油含有较高的硫含量、盐含量和酸值时。钙、镁盐水解产生的氯离子和硫化物分解产生的硫化氢（H2S）在设备的初冷区与水结合会引起严重的介质腐蚀，主要表现为氯化氢（HCl）、硫化氢和水（H2O）的腐蚀介质。碳钢水冷器管束油侧的管壁是这种腐蚀最为严重的部位之一。

过去，由于缺乏有效的防护手段，这些换热器的管束（芯子）的平均使用寿命只有大约两年，而且穿孔泄漏还会导致产品污染和生产稳定性的问题。为了解决这个问题，开发和应用耐腐蚀涂料是一种有效的手段。

石化企业之前尝试过一些耐油涂料，但由于操作环境的高温与强腐蚀性，这些涂料的效果并不理想。然而，当一个炼油厂在其减压装置的冷却器管束外侧试验性涂装了大漆改性的耐腐蚀涂料后，经过一个生产周期（11个月）的使用，涂层表现出良好的耐久性，完整无泡，并保持了涂层的光泽，实现了良好的防腐效果。

涂装耐腐蚀涂料带来的最大好处是显著减缓了管束的腐蚀速率，从而延长了设备的使用寿命（从两年延长到大约四年），减少了因腐蚀导致的停产抢修，提高了检修的质量和进度，还为企业节省了显著的资金。

文中给出了一个具体的经济效益计算例子：
未采用防护措施时，Ф900管束的价格是7000元/吨，总重4.7吨，总价格为32900元。如果每两年需更换一次，则平均每年的成本为16450元。而采用涂层防护的费用是100元/m^2，面积为240m^2，总费用是24000元。防护后的使用寿命假设为四年，那么每年的平均成本降低到了14225元。这样算来，每年可为企业节省2225元。

此案例表明，尽管涂层防护的初始投资较高，但通过延长设备的使用寿命，从长远来看，可以为企业节约成本，提高生产效率和设备的可靠性。
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