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石油化学プラントの停止時における設備保護方法を紹介する。1、プラントの腐食状況 石油化学産業が絶えず発展し、市場経済が導入され、生産工程が見直される中で、毎年一定期間、生産プラントが停止されることがある。停止後の装置では防食問題が深刻で、適切に保護しなければ稼働中の装置よりも腐食が進み、大きな経済的損失を招く。したがって、停止装置の機器保護の問題は、重視すべき問題です。元々、停止中の装置の腐食状況について十分な認識がなく、停止中の装置の配管内面には単純な処理しか行われていなかった。すぐに窒素を用いてシステム内の空気を完全に置き換えて保護し、窒素の圧力は0.2Mpa前後で安定させる。他の生産装置が窒素を必要とするため（装置の点検のため）、停止中の装置では必要な窒素量を確保できないことが多い。窒素による保圧には一定の困難があるためです。 製油所の常圧減圧装置および熱分解装置の2つの停止中の設備（約1年間）について、設備の腐食調査が行われました。状況は以下の通りです。停止中の装置の設備内壁の腐食度は、稼働中の装置よりもはるかに深刻です。通常の減圧式ガソリン冷却器において、コアを抜いて点検したところ、管群の外壁が深刻に腐食しており、大量の錆の生成物が管群内の管同士の隙間を塞いでいることがわかった。管束の内壁もひどく腐食している（これは停止後の管束表面の清掃が不十分で、錆びの進行が速くなったことが原因だ）。そのうち2基のチューブアセンブリが廃棄された。 装置の塔頂部にある製品分離タンクの腐食もかなり深刻で、例えば塔頂部の製品分離タンク（水平型）では、入口付近の短絡部分の腐食生成物の厚さは約10～15ミリメートルに達し、内壁から約500キログラムの腐食生成物が除去された。缶の内壁には非常に不均一な錆の穴がある。塔装置では、塔頂の方が塔底よりも腐食が激しい。熱分解装置の内部表面の腐食状況からわかるように、腐食が特に深刻なのは金属表面が水素質油に接している部分であり、重質油に接している部分よりも腐食が進んでいる。したがって、設備の腐食と防護においては、生産装置の保護だけでなく、停止中の装置の腐食と防護にも十分な配慮を払う必要がある。 2、腐食原因の分析 運転停止後の装置には、蒸気や工業用ブロワーによる吹き掃除、窒素置換などの処理が行われたが。しかし、装置の腐食状況を調べてみると、効果は良くない。装置や配管の内壁には大量の水があり、同時に内部の空気の湿度も非常に高い。金属表面には多くの水分が付着し、連続した水膜を形成している。同時に、かなりの部分の金属表面が水中に浸っている。腐食が起こるための必要条件は酸素と水の共存であり、金属表面に付着した水分は優れた電解液の薄層となる。金属表面の欠陥部で電気化学的腐食が起こる。 3、材料選定の根拠 長期間使用されていない装置の腐食状況に基づき、順次防食処理を行った。金属の腐食には酸素と水が同時に存在することが必要条件なので、そのうちのどちらかを取り除けば防食の目的を達成できる。固はこれら2つの装置に対して、順に脱酸処理および水処理を行った。その手順は以下の通りである：⑴ まず、すべての機器や配管を蒸気で洗浄し、金属表面の油汚れやその他の異物を除去する。 ⑵ 工業風を用いて蒸気処理された機器や配管をブローし、金属表面の乾燥度を高める。 ⑶ 装置や配管のシール状態を確認する。 ⑷ 処理済みの機器や配管に対して、窒素を用いてシステム内の空気を完全に置き換える。窒素圧力は0.4～0.5Mpaとし、その後窒素圧力を0.2Mpa前後に安定させ、常に窒素圧力をチェックする。 これら2つの装置には処置を施しましたが、生産の実情に基づき、冬場はなんとか窒素の圧力を維持できますが、春になると生産装置の点検・修理が次々と行われます。点検には大量の窒素が必要であり、保護対象の装置の窒素ではその需要を満たすことができない。装置は1年以上にわたって窒素で保護されていましたが、機器を開けて点検してみると、機器や配管の腐食が深刻で、期待された効果は得られていませんでした。 以上の状況から、「ボイラー保護剤の使用中止」を採用するのが比較的合理的である。この保護剤は、ここ数年間、停止中のボイラーの保護に使用されてきました。実践により、防腐効果は良好であることが証明されている。しかし、ボイラーの腐食度は石油化学プラントほど深刻で複雑ではなく、保護すべき空間は約4000立方メートルであり、この保護剤を生産プラントに使用した例はまだない。 製油プラントの実情を踏まえ、調査比較を行った結果、この防食剤を使用することで休止中の設備を保護できると考えられる。なぜなら、ボイラー保護剤の停止は気相防食剤の一種だからです。この防食剤は、常温で自動的に揮発する固体有機物であり、その防食メカニズムは、空気や湿気の影響により、防食剤が拡散・解離・吸着を経て金属表面に保護層を形成し、腐食生成物の生成を阻害することで防食効果を発揮するものです。この防食剤は、従来の気相型防食剤が持つ揮発性の悪さ、浸透性の不足、および総合的な防食性能の低さといった欠点を克服している。保護性が高く、浸透性が強く、防食半径が大きいなど、顕著な特徴を持っています。 この防食剤は、置かれた場所から揮発し、金属表面の水膜を通って金属表面に到達し、付着することで水との接触を遮断します。これにより、金属表面を保護する作用を果たします。また、この防食剤は一般的な防食剤と比べて、近距離、遠距離、およびスケール下の金属に対しても優れた保護効果を発揮し、十分な揮発性と浸透性を有している。この防食剤の上記の状況から、停止中の装置に使用して機器や配管の内面を保護することは可能であると考えられる。 4、機器の保護と方法 これら2セットの装置には保護剤が使用され、施工量は合計で約3600m3です。保護剤の充填手順は以下の通りです：⑴タワー・容器の保護：装置の入口を開き、保護剤を1.5～2Kg/m3の充填量で、タワープレート上または容器の底面に層ごとに均一に充填します。保護剤をトレイやビニールシートの上に置き、入れたら密閉します。 ⑵ 冷却交換装置の保護として、工業用空気を用いて粉末状の薬品をミキサーで均一に混合した後、冷却交換装置の入口または出口からそれぞれケーシング側およびチューブ側に送り込み、設置が完了したら排気を閉じます。 保護効果を監視するため、タワーと容器の適切な位置にそれぞれ一定量の炭素鋼製の取り付け片が設置された。付着片の腐食度の検査により、保護された金属面の防食効果を比較する。 5、保護後の効果 2セットの装置による保護は11ヶ月間続き、保護対象となった機器内に取り付けた検査用プレートの腐食度を調べたところ、腐食の痕跡は見られず、保護前と同様に、保護された金属表面には緩んだ金属酸化層が存在しなかった。 6、結論 ⑴ 錆層を剥がす作用がある。例えば、熱分解装置の分留塔の底部に保護剤が設置されていない場合、錆層は厚くて硬い。約11ヶ月間の保護により、元々タワーの壁面に付着していた錆層がほとんど剥がれ落ち、金属の壁面が現れていることがわかる。保護剤は金属表面に均一な保護層を形成する。この保護剤は浸透力が高い。 ⑵ 保護効果は良好で、1年間の保護を経た装置について、現場で使用される試験片（10号炭素鋼）を用いて確認したところ、腐食点は見られず、取り付けた当初と変わらない状態であった。耐食率は100％に達したと言え、保護された金属表面からも、緩んだ錆生成物が生じていないことがわかる。したがって、この保護剤はその性能が総合的であり、乾燥状態の金属だけでなく、湿潤状態の金属も保護することができる。 ⑶ この保護剤を使用すると、時間と労力が節約できます。装置に薬剤を充填する際は、乾燥装置は不要で、装置内の水を抜き切り、一度薬剤を投入した後に装置を密閉すればよい。保護期間中はデバイスを開けないでください。 石油化学業界の稼働していない設備を保護するために「ボイラー保護剤」を使用することは、効果的な方法です。