บทความคุณภาพสูง ‖ การใช้สารป้องกันการกัดกร่อนแบบก๊าซสำหรับอุปกรณ์ที่ไม่ได้ใช้งานในระบบกลั่นน้ำมัน!

Thread Content

โพสต์นี้ถูกแก้ไขครั้งสุดท้ายโดย B0SS เมื่อวันที่ 11 ตุลาคม 2016 เวลา 18:04 สรุป: บทความนี้วิเคราะห์สาเหตุหลักที่ทำให้อุปกรณ์ที่ไม่ได้ใช้งานเกิดการกัดกร่อน กล่าวถึงสภาพการเกิดการกัดกร่อนของอุปกรณ์การกลั่นน้ำมันขนาด 500,000 ตัน การเลือกวัสดุที่ใช้ป้องกันการกัดกร่อน และวิธีการติดตั้งวัสดุดังกล่าว นอกจากนี้ยังกล่าวถึงหลักการ วัตถุประสงค์ ประเภท และลักษณะเด่นของสารป้องกันการกัดกร่อนในรูปแบบก๊าซสำหรับอุปกรณ์ที่ไม่ได้ใช้งานด้วย นอกจากนี้ ยังมีการนำข้อมูลเกี่ยวกับการใช้สารป้องกันการกัดกร่อนแบบก๊าซ Longx-911 ในอุปกรณ์ที่ไม่ได้ใช้งานของโรงงานเราในปี 2015 มาพิจารณาด้วย ซึ่งผลลัพธ์ที่ได้ก็แสดงให้เห็นว่าสารป้องกันการกัดกร่อนแบบก๊าซนี้มีประสิทธิภาพในการป้องกันการกัดกร่อนอุปกรณ์ต่างๆ ในช่วงที่อุปกรณ์เหล่านั้นไม่ได้ถูกนำมาใช้งานจริง (ผู้เขียน: ลี หมิงเฉิง, เกา หย่งเว่ย และคณะ จากโรงงานปิโตรเคมีทาซิซวัน ของบริษัทน้ำมันปิโตรจัสมินในพื้นที่ทาริมู) ； หลี่คัง, วังบิน และคณะ จากบริษัท ลานโจว จินหลงซิน เคมิคอล ทेकโนโลยี จำกัด คำสำคัญ: อุปกรณ์ที่หยุดใช้งาน, อุปกรณ์การกลั่นน้ำมัน, สารป้องกันการกัดกร่อนในรูปแบบก๊าซ, การป้องกันการกัดกร่อน 1. ภาพรวมของสภาพการกัดกร่อนของอุปกรณ์การกลั่นน้ำมันขนาด 500,000 ตัน ที่โรงงานปิโตรเคมีทาซีซาน การวิเคราะห์สาเหตุการกัดกร่อน การเลือกวัสดุที่ใช้ในการป้องกันการกัดกร่อน และวิธีการติดตั้งวัสดุดังกล่าว (1) ภาพรวมของอุปกรณ์การกลั่นน้ำมันขนาด 500,000 ตัน เนื่องจากมีการปรับเปลี่ยนแผนการผลิต อุปกรณ์การกลั่นน้ำมันขนาด 500,000 ตันของโรงงานปิโตรเคมีทาซีซาน ซึ่งเป็นของบริษัท ปิโตรเลียมจีน ได้หยุดใช้งานอย่างเป็นทางการตั้งแต่ปลายปี 2014 เพื่อเข้าสู่ช่วงการหยุดพักของอุปกรณ์ ตั้งแต่เดือนกันยายน ปี 2015 เป็นต้นมา ได้มีการเปิดใช้งานอุปกรณ์ทั้งหมดที่จำเป็นต้องมีการป้องกันการเกิดสนิม จากการตรวจสอบในพื้นที่จริงและการถ่ายภาพเพื่อเก็บหลักฐาน พบว่าอุปกรณ์ทั้งหมดมีอาการเกิดสนิมในระดับหนึ่ง โดยอุปกรณ์ที่มีอาการรุนแรงที่สุดคือถังและหอคอยบางส่วน ถังที่ใช้เก็บสารกัดกร่อนนั้นมีสภาพการเสื่อมสภาพอย่างรุนแรง โดยผิวด้านในเต็มไปด้วยสนิม ในบางจุด ชั้นสนิมมีความหนาประมาณ 2 มิลลิเมตรเลยทีเดียว บริเวณฐานของหอคอยมีการกัดกร่อนไม่รุนแรงนัก จึงมีสนิมน้อย ส่วนบริเวณกลางของหอคอยเริ่มมีการกัดกร่อน และปริมาณสนิมก็เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ยิ่งขึ้นไปที่ส่วนบนของหอคอย การกัดกร่อนก็ยิ่งรุนแรงขึ้น และชั้นสนิมก็ยิ่งหนาขึ้นด้วย ในบริเวณที่หนาที่สุด ชั้นสนิมสามารถมีความหนาได้ประมาณ 2 มิลลิเมตรเลยทีเดียว จากสถิติพบว่า อุปกรณ์ที่ไม่มีความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนจากสภาพอากาศนั้น จะเกิดการกัดกร่อนในช่วงที่ไม่ได้ใช้งานมากกว่าช่วงที่กำลังใช้งานอยู่อย่างมาก หากไม่มีการดำเนินมาตรการป้องกัน ก็อาจเกิดการกัดกร่อนหรือรูพรุนขนาดใหญ่ได้ ซึ่งจะทำให้ยากต่อการนำอุปกรณ์กลับมาใช้งานอีกครั้ง หรืออาจต้องทิ้งอุปกรณ์ไปเลย ส่งผลให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจอย่างมาก เนื่องจากก่อนที่จะมีการป้องกันการเสื่อมสภาพครั้งนี้ เครื่องจักรเหล่านี้ได้หยุดใช้งานไปแล้วนานที่สุดถึงเกือบ 10 เดือน และน้อยที่สุดก็ประมาณ 9 เดือนเช่นกัน อุปกรณ์มักจะเกิดการกัดกร่อนบางส่วนในช่วงเวลาที่ถูกทิ้งไว้โดยไม่มีการใช้งานเป็นเวลานาน เราแนะนำให้ทำการป้องกันการเกิดสนิมโดยเร็วที่สุด เมื่อจะหยุดใช้งานอุปกรณ์ในอนาคต (2) การวิเคราะห์สาเหตุของการกัดกร่อน การกัดกร่อนจากอากาศเกิดจากกระบวนการทำให้ออกซิเจนสูญเสียคุณสมบัติในการทำให้โลหะเป็นขั้วไฟฟ้า หากไม่มีออกซิเจน การกัดกร่อนของโลหะจากอากาศก็จะไม่เกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม ในสภาพที่มีออกซิเจน พื้นผิวของโลหะจะเกิดปฏิกิริยาทางอิเล็กโทรเคมีกับสารละลายที่ก่อให้เกิดการกัดกร่อน ซึ่งส่งผลให้เกิดความเสียหายได้ เนื่องจากชั้นน้ำบนพื้นผิวโลหะมีความหนาเพียงเล็กน้อย ออกซิเจนในอากาศจึงสามารถเข้าถึงพื้นผิวโลหะได้ง่าย ดังนั้นกระบวนการที่เกิดขึ้นที่ขั้วลบจึงสามารถดำเนินไปได้อย่างง่ายดาย ในกระบวนการกัดกร่อนของอากาศที่มีความชื้นสูง พื้นผิวของโลหะมักจะอยู่ในสภาวะสลับกันระหว่างแห้งกับเปียกอยู่เสมอ ในขณะนี้ ชั้นสนิมบนพื้นผิวโลหะจะช่วยเร่งกระบวนการกัดกร่อน และเมื่อความชื้นเพิ่มขึ้นอีก ชั้นสนิมก็จะสามารถทำหน้าที่เป็นสารช่วยลดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วลบได้ ร่วมกับออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำด้วย เพื่อชะลอการกัดกร่อนของโลหะ ผู้คนจึงใช้วิธีการต่างๆ เพื่อปกป้องโลหะ โดยหนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพและคุ้มค่าก็คือการเติมสารป้องกันการกัดกร่อนลงไปในอุปกรณ์ที่ไม่ได้ใช้งาน ซึ่งถือเป็นวิธีการป้องกันการกัดกร่อนที่สำคัญวิธีหนึ่ง (3) การเลือกและการใช้วัสดุป้องกันการกัดกร่อน เพื่อชะลอหรือป้องกันไม่ให้อุปกรณ์กลั่นน้ำมันขนาด 500,000 ตันของโรงงานเราเกิดการกัดกร่อน เราจึงใช้วิธีการต่างๆ เพื่อปกป้องอุปกรณ์เหล่านี้ หลังจากการเปรียบเทียบเทคโนโลยีและการคัดเลือกผลิตภัณฑ์ต่างๆ แล้ว โรงงานของเราจึงตัดสินใจเลือกใช้สารป้องกันการกัดกร่อนแบบก๊าซ Longx-911 ซึ่งผลิตโดยบริษัท ลานโจว จินหลงซิน เคมิคัล ทेकโนโลยี จำกัด เพื่อปกป้องอุปกรณ์ในช่วงที่ไม่ได้ใช้งาน หลังจากการประมูลซื้อ สารป้องกันการเสื่อมสภาพในรูปแบบก๊าซก็ถูกส่งมายังไซต์งาน และเริ่มมีการเติมสารดังกล่าวเข้าไปทีละน้อยตั้งแต่เดือนกันยายน ปี 2015 ก่อนที่จะเริ่มการเติมสาร แผนกจัดการและบำรุงรักษาอุปกรณ์ของโรงงานเราได้ร่วมมือกับทีมงานวิศวกรจากบริษัท ลานโจว จินหลงซิน เคมิคัล ทेकโนโลยี จำกัด เพื่อวางแผนการเติมสารอย่างเข้มงวด และในช่วงที่มีการเติมสาร บริษัทดังกล่าวก็ได้ให้คำแนะนำทางเทคนิคแก่เราด้วย เนื่องจากมีอุปกรณ์จำนวนมาก กระบวนการบรรจุจึงใช้เวลานาน โดยจะดำเนินการบรรจุให้เสร็จสิ้นตั้งแต่วันที่ 21 กันยายน ถึง 20 ตุลาคม ก่อนจะเข้าสู่ช่วงการป้องกันการเสื่อมสภาพ 2. กลไกการป้องกันการกัดกร่อนของสารป้องกันการกัดกร่อนในรูปแบบก๊าซสำหรับอุปกรณ์ที่หยุดใช้งาน รวมถึงวัตถุประสงค์ ประเภท และลักษณะเด่นของสารดังกล่าว
(1) กลไกการป้องกันการกัดกร่อน สารป้องกันการกัดกร่อนในรูปแบบก๊าซสำหรับอุปกรณ์ที่หยุดใช้งานนี้ เป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ที่ถูกพัฒนาขึ้นจากการนำหลักการการกัดกร่อนของอุปกรณ์ เทคโนโลยีการชะลอการกัดกร่อนในรูปแบบก๊าซ และกระบวนการป้องกันการกัดกร่อนมาผสมผสานกัน ผลิตภัณฑ์นี้สามารถช่วยป้องกันการกัดกร่อนอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เตาอุตสาหกรรม หอคอย ถังต่างๆ ระบบท่อ ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน และภาชนะที่มีแรงดันสูง ได้อย่างมีประสิทธิภาพในช่วงที่อุปกรณ์เหล่านี้หยุดใช้งาน สารป้องกันการกัดกร่อนในรูปแบบก๊าซสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้งานหรือเตรียมไว้ใช้งานนั้น เป็นสารที่ช่วยชะลอการกัดกร่อนในรูปแบบก๊าซ โดยประกอบด้วยสารที่สามารถระเหยได้ง่ายซึ่งมีคุณสมบัติชะลอการกัดกร่อน รวมถึงสารที่ช่วยขจัดสนิม และสารเติมแต่งต่างๆ ซึ่งสามารถระเหยออกมาเป็นก๊าซที่มีคุณสมบัติชะลอการกัดกร่อน มีคุณสมบัติในการจับกับโลหะ และมีคุณสมบัติเป็นด่างได้ในสภาพอุณหภูมิและความดันปกติ ①ก๊าซที่มีคุณสมบัติช่วยป้องกันการกัดกร่อน ซึ่งเกิดจากสารกันเสีย โดยส่วนใหญ่แล้วจะเป็นสารที่มีกลุ่มไนโตรเจนอยู่ในโครงสร้างของสารนั้น ก๊าซเหล่านี้จะเกาะติดบนพื้นผิวของโลหะที่ต้องการปกป้อง โดยอาศัยกลไกการดูดซับทางเคมี เพื่อสร้างชั้นป้องกันที่แข็งแรง ซึ่งจะช่วยกั้นไม่ให้อากาศ ไอน้ำ และสารกัดกร่อนอื่นๆ สัมผัสกับโลหะได้ ทำให้สามารถปกป้องอุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และช่วยลดหรือป้องกันการเกิดการกัดกร่อนได้ ②ก๊าซที่ระเหยออกมาจากสารกันเสียนั้นมีคุณสมบัติในการซึมผ่านได้ดี สามารถซึมเข้าไปใต้ชั้นสนิมและชั้นคราบสกปรกได้ จากนั้นจะไปจับกับไอออนโลหะบนผนังของอุปกรณ์ ซึ่งช่วยป้องกันการเกิดสนิมและคราบสกปรกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกัน การซึมเข้าไปและการจับกับสารต่างๆ สามารถช่วยขจัดชั้นสนิมที่มีอยู่เดิมออกไปได้บางส่วน ซึ่งจะช่วยลดพื้นที่ของจุดสนิมและลดความหนาของชั้นสนิมได้ ③ก๊าซที่มีความเป็นด่างอ่อนซึ่งระเหยออกมาจากสารกันเสีย สามารถสร้างสภาพแวดล้อมที่มีความเป็นด่างภายในอุปกรณ์ได้ ซึ่งจะช่วยป้องกันการเกิดการกัดกร่อนทางไฟฟ้าเคมีบนพื้นผิวภายในอุปกรณ์ และทำให้เกิดผลในการป้องกันการเสื่อมสภาพของอุปกรณ์ได้ (2) ประเภทและวัตถุประสงค์ สารกันสนิมสำหรับอุปกรณ์ที่หยุดใช้งานนั้น มีอยู่ 2 ชนิด ได้แก่ Longx-911 และ Longx-901 โดย Longx-911 ใช้สำหรับป้องกันการเกิดสนิมในอุปกรณ์ต่างๆ ในอุตสาหกรรมเคมีและการกลั่นน้ำมัน ส่วน Longx-901 นั้นใช้สำหรับป้องกันการเกิดสนิมในเตาไอน้ำและระบบท่อส่งความร้อนต่างๆ ในช่วงที่อุปกรณ์เหล่านั้นหยุดใช้งาน (3) ลักษณะเด่น ① ผลิตภัณฑ์นี้สามารถระเหยได้เองที่อุณหภูมิห้อง โดยจะปล่อยก๊าซที่มีความดันไอสูง ซึ่งมีคุณสมบัติในการป้องกันการกัดกร่อน คุณสมบัติในการจับกับไอออน และคุณสมบัติเป็นด่างออกมา ก๊าซที่ระเหยออกมาสามารถช่วยป้องกันการกัดกร่อนและขจัดสนิมบนพื้นผิวโลหะได้ ทั้งในระยะใกล้และระยะไกล ซึ่งช่วยให้เกิดประสิทธิภาพในการป้องกันการกัดกร่อนได้ ②สารนี้ละลายในน้ำได้ง่าย และสารละลายน้ำก็มีคุณสมบัติในการป้องกันการกัดกร่อนได้เช่นกัน หลังจากหมดช่วงเวลาการป้องกันการเสื่อมสภาพ สิ่งที่เหลืออยู่ก็สามารถกำจัดออกได้ง่า ③ผลิตภัณฑ์นี้สามารถแก้ไขข้อเสียของวิธีการทำให้แห้งแบบดั้งเดิม หรือการใช้ไนโตรเจนเพื่อป้องกันการกัดกร่อน ซึ่งมีระยะเวลาการป้องกันที่สั้นและประสิทธิภาพไม่ดี รวมถึงข้อเสียของวิธีการใช้น้ำมันในการป้องกันการกัดกร่อน ที่มีความไม่ปลอดภัยและมีต้นทุนสูง โดยผลิตภัณฑ์นี้มีข้อดีคือมีความคุ้มค่า ปลอดภัย ใช้งานง่าย ประหยัดเวลา ประหยัดแรงงาน และมี 3. ประสิทธิภาพในการป้องกันการกัดกร่อน ครั้งนี้ได้ใช้สารป้องกันการกัดกร่อนแบบก๊าซสำหรับอุปกรณ์ที่ไม่ได้ใช้งาน เพื่อป้องกันการกัดกร่อน โดยคาดว่าจะมีผลในการป้องกันการกัดกร่อนเป็นเวลาหนึ่งปี เนื่องจากมีการปรับแผน ทำให้จำเป็นต้องเริ่มดำเนินการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันการเสื่อมสภาพล่วงหน้า ดังนั้น ตั้งแต่วันที่ 5 เมษายน 2016 เป็นต้นมา จึงเริ่มเปิดช่องเข้าถึงอุปกรณ์ต่างๆ เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพในการป้องกันการเสื่อมสภาพ และได้ทำการสรุปผลตามข้อกำหนดเกี่ยวกับการตรวจสอบและประเมินประสิทธิภาพในการป้องกันการกัดกร่อน ตาม “แผนการบรรจุสารป้องกันการกัดกร่อนชนิด Longx-911 สำหรับอุปกรณ์สำรองในการกลั่นน้ำมันขนาด 500,000 ตัน ของโรงงานปิโตรเคมีทาซิซวัน บริษัท จีนน้ำมันทาริมู” ผลการตรวจสอบจริงมีดังนี้: ① เมื่อตรวจสอบด้วยตาเปล่าหลังจากเปิดช่องเข้าถึงภายในอุปกรณ์ทั้งหมดแล้ว พบว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัดในด้านความทนทานต่อการกัดกร่อนของพื้นผิวภายในอุปกรณ์ ② จากการเปรียบเทียบภาพถ่าย พบว่าพื้นผิวภายในของอุปกรณ์ไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัดในด้านการป้องกันการเกิดสนิมก่อนและหลังการใช้งาน นอกจากนี้ยังพบว่า ชั้นสนิมที่เกิดขึ้นก่อนที่จะมีการเติมสารกันเสียนั้น มีแนวโน้มที่จะหลุดลอกออกไปในปริมาณมาก เมื่อมีสารกันเสียเข้ามาช่วยป้องกัน ③ นำแผ่นทดสอบการกัดกร่อนที่แขวนอยู่ภายในอุปกรณ์ออกมาจากด้านนอก พบว่าเมื่อมองด้วยตาเปล่าแล้ว ไม่มีความเปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัดบนพื้นผิวของแผ่นทดสอบก่อนและหลังการป้องกันการกัดกร่อน ในขณะที่มีการดำเนินการป้องกันการกัดกร่อนให้กับอุปกรณ์ ก็มีการทดสอบเพื่อตรวจสอบสภาพภายนอกของอุปกรณ์ไปด้วย ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า บริเวณพื้นผิวของชิ้นส่วนที่มีการเติมสารป้องกันการกัดกร่อนนั้นไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในขณะที่บริเวณพื้นผิวของชิ้นส่วนที่ไม่มีการเติมสารป้องกันการกัดกร่อนนั้น มีรอยสนิมเกิดขึ้นอย่างชัดเจน ④ อัตราการกัดกร่อนสามารถคำนวณได้จากการชั่งน้ำหนักแผ่นทดสอบการกัดกร่อนที่ถูกแขวนไว้ภายในอุปกรณ์ โดยเจ้าหน้าที่ตรวจสอบจะนำน้ำหนักมาคำนวณหาอัตราการกัดกร่อน โดยมีค่าต่ำสุดคืออุปกรณ์กลั่นภายใต้ความดันปกติ C-1002 ซึ่งมีค่าอัตราการกัดกร่อนอยู่ที่ 0.0005 มม./ปี ส่วนค่าสูงสุดคืออุปกรณ์ดักจับกำมะถัน C-6302 ซึ่งมีค่าอัตราการกัดกร่อนอยู่ที่ 0.0087 มม./ปี ส่วนค่าเฉลี่ยของอัตราการกัดกร่อนอยู่ที่ 0.0026 มม./ปี อัตราการกัดกร่อนของแผ่นทดสอบทั้งหมดไม่เกินค่าที่กำหนดไว้ ซึ่งอยู่ที่ 0.01 มม./ปี โดยอัตราการกัดกร่อนเฉลี่ยอยู่ที่เพียง 26% ของค่าที่กำหนดทางเทคนิคเท่านั้น จากการชั่งน้ำหนักและคำนวณของเจ้าหน้าที่ตรวจสอบ พบว่า สำหรับแผ่นทดสอบที่ใช้ในการทดสอบจำลองนั้น มีค่าดังนี้: ① ในกรณีของน้ำและไอน้ำ มีการเติมสารป้องกันการกัดกร่อนในรูปแบบก๊าซเข้าไป แต่เนื่องจากอุณหภูมิภายในห้องสูง ทำให้สารป้องกันการกัดกร่อนในรูปแบบก๊าซระเหยออกมาอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้ความดันไอน้ำภายในขวดสูงเกินไปจนทำให้ฝาขวดเปิดออก สารป้องกันการกัดกร่อนในรูปแบบก๊าซก็ระเหยหมดไป และมีอากาศจำนวนมากเข้ามาแทนที่ สุดท้ายแล้ว อัตราการกัดกร่อนของแผ่นทดสอบอยู่ที่ 0.0084 มม./ปี ②โดยการจำลองสภาพของน้ำและไอน้ำ พร้อมกับเติมก๊าซในปริมาณที่เพียงพอเพื่อป้องกันการกัดกร่อน พบว่าอัตราการกัดกร่อนของแผ่นทดสอบอยู่ที่ 0.0062 มม./ปี ③จากการทดลองเปรียบเทียบโดยใช้น้ำและไอน้ำ โดยไม่มีการเติมสารป้องกันการกัดกร่อนในรูปแบบก๊าซ พบว่าอัตราการกัดกร่อนของแผ่นทดลองอยู่ที่ 0.0127 มม./ปี ผลการทดสอบจำลองการทดสอบแสดงให้เห็นว่า เมื่อเติมสารป้องกันการกัดกร่อนในรูปแบบก๊าซเข้าไป อัตราการกัดกร่อนก็จะอยู่ในระดับที่ตรงตามข้อกำหนดทางเทคนิค คือ 0.01 มม./ปี บทสรุป: สารป้องกันการกัดกร่อนแบบก๊าซสำหรับอุปกรณ์ที่ไม่ได้ใช้งานนี้ มีประสิทธิภาพในการป้องกันการกัดกร่อนของอุปกรณ์กลั่นน้ำมันขนาด 500,000 ตันของโรงงานเราได้อย่างมีประสิทธิภาพตลอดระยะเวลา 6 เดือน อัตราการกัดกร่อนของตัวอย่างอุปกรณ์ที่ถูกนำมาทดสอบนั้นอยู่ในเกณฑ์ที่กำหนด โดยมีอัตราการกัดกร่อนเฉลี่ยอยู่ที่ 0.0026 มม./ปี ซึ่งเทียบเท่ากับ 26% ของค่าที่กำหนดไว้ทางเทคนิค นอกจากนี้ สารนี้ยังช่วยลอกและกำจัดชั้นสนิมที่เกิดขึ้นก่อนที่จะมีการใช้สารป้องกันการกัดกร่อนได้อีกด้วย ถือว่ามีประสิทธิภาพในการป้องกันการกัดกร่อนได้ดี (อ้างอิงข้อมูลเพิ่มเติมไม่ระบุ)