2016年3月22日，武汉一化工厂，在锅炉设备运行过程中，因高温引起设备腐蚀，锅炉炉膛负压波超过负荷，导致锅炉动作灭火，燃料丧失。最终被迫进行发电机逆功率动作解列，申请中调停机检修。经过停炉现场检查确认，锅炉左侧水冷壁喷燃器腐蚀严重，从炉前向炉后数第20根管爆破。

设备腐蚀是化工业普遍存在的现象，机械设备被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏以及资源和能源的严重浪费，使企业受到巨大的损失。

化工行业由于设备腐蚀带来的成本常常是天文数字，难以估量。腐蚀不仅会对工艺设备造成损坏，如果发现不及时，还会导致严重的生产损失，甚至对生产人员人身安全构成威胁。尤其是炼油及下游的石化生产企业，因原油的品质不同，特别容易受到腐蚀影响。

因此，研究腐蚀机理，采取防护措施，提高防腐能力，对企业发展有着十分重大的意义。 

而石化行业设备防腐的奥秘之一，就是严格的控制过程中pH和氧含量的范围。通过在线测量关键分析参数实现设备腐蚀的预防管理。

◇ 原油引起腐蚀的原因 

“包罗万象”是对原油的最好描述：多种碳氢化合物和分散的间隙水组成的乳化物，同时含有盐，金属硫磺等固体杂质，氧气、氮气、硫化氢（H2S）等溶解气体。炼油厂和下游石化企业中的大部分腐蚀问题不是由碳氢化合物，而是由其中的无机物引起的。原油中的盐通过水解生成酸，酸会溶解保护金属的钝化氧化层，从而进一步使金属管道设备受到腐蚀。

尽管，水、盐、硫的含量和总酸值（TAN）决定了原油的腐蚀性，但并不绝对。因为在原油加工和储存的不同阶段，关键过程分析参数的改变会影响其腐蚀性。

◇ pH和溶解氧的影响 

pH和溶解氧的变化作为一个复杂的系统会共同影响石化设备腐蚀情况。

结果表明，pH值在4-10之间时，铁的腐蚀速率主要由氧浓度决定，而不是由pH值决定。pH值在4以下时，氧化亚铁（FeO）溶解，这意味着钝化层形成后会消除。换句话说，腐蚀在低pH值下的传播速率高于高pH值下的传播速率（见图1）。

在完全无氧的情况下，腐蚀速率在高pH值（> 12）的情况下也会增加。尽管炼油和石化行业中这种情况比较少见，但也不能完全忽视，因为一些碱洗设备或洗涤器确实可能在非常高pH值的环境下运行。

除了腐蚀外，氧也是结垢的主要原因，因为许多锈蚀的腐蚀产物会像固体一样沉积在流速较低的区域，造成热交换器和排水盘堵塞。

◇ 解决方案 

防止发生腐蚀的策略和处理方法有很多。综合考虑，通过在线分析仪表对pH和溶解氧持续监控，避免形成腐蚀性环境是首选方式之一。

梅特勒-托利多的InPro4800i 是用于石化过程理想的pH传感器。其双腔参比系统与大面积PTFE除垢隔膜提供了绝佳的屏障，可阻止硫化物和粘性碳氢化合物中毒。

InPro4800i 采用智能传感器管理（ISM?）技术，可提供增强的性能诊断信息，确保每个传感器在不影响测量可靠性的情况下充分使用。

梅特勒-托利多的ISM产品系列中还有溶解氧测量传感器。针对不同的工况需求，可提供多种选择，适用于大多数石化过程的蒸汽冷凝水和工艺水应用，即使在较低的ppb范围内仍可实现精确测量。

M400多参数变送器与变送器配合，使在线分析技术如虎添翼。无论是测量pH还是溶解氧，直观的操作界面都可即时访问诊断和维护功能。通过HART或Foundation Fieldbus通信，可以使用大多数常见的资产管理工具方便地远程监控传感器诊断。

凭借在全球石化行业多年的经验，梅特勒-托利多提供了完整的分析仪器平台，并基于客户需求，不断发展壮大。虽然，在线分析仪表并不能彻底杜绝石化设备腐蚀，但却是预防的开始。梅特勒-托利多过程分析愿与所有石化企业一起，预防设备腐蚀，降低运营成本和安全风险！