解决方案 | 手持光谱仪在石化行业硫化腐蚀控制中的应用

石油化工行业的设备最容易发生硫化腐蚀，由于石化行业在生产过程中，存在大量的硫化物，如硫化氢和硫酸根离子等。因此，生产中使用的石油储罐、管道、换热器、原油设备/真空设备、流体催化裂化装置、焦化和减粘裂化等设备，都容易受到硫化腐蚀的影响。

碳钢中的硅含量越高，硫化腐蚀的程度越低，因为硅能够形成硅化物和硅酸盐保护膜，促进钢材的致密化，从而减少硫化物和其他腐蚀性物质对钢材的侵蚀。根据美国 API（石油学会）推荐规程 939-C（避免炼油厂硫化腐蚀事故指南），三分之一的高温硫化腐蚀是由于碳钢中的硅含量低而导致的。

因此，企业需要对所有容易与硫化物接触的合金设备装置，进行安装使用的合规性验证，可以保证生产安全，防患于未然。

手持X射线荧光光谱仪（XRF）可以无损、快速检测合金的牌号和硅含量，可用于管道和设备的现场分析，并提供准确的分析结果。

尼通手持X射线荧光光谱仪在石化行业中的优点如下：

• 更快的分析速度和更低的检出限

• 数据精准，结果可信

• 轻元素检测（镁Mg，铝Al，硅Si，磷P，硫S）无须真空或充氦气（He）

• 实验室级别的现场手持仪器

• 防水，防尘，坚固的外壳适用于恶劣环境

使用尼通手持X射线荧光光谱仪，对 15 个经过认证的参考标样以及待测样品，在确保表面洁净，无任何污染的条件下（表面不洁和污染会引入 Si 和其它元素）进行测试。

图 1 是分析相关性曲线，是在不充氦的情况下，使用尼通手持X射线荧光光谱仪分析钢中的Si元素得到的结果不标准样品真值的相关性。

图 2 是分析相关性曲线，是在充氦的情况下，使用尼通手持X射线荧光光谱仪分析钢中的Si元素得到的结果与标准样品真值的相关性。

每个元素的相关系数 R² 以数值形式给出，R² 值是用来衡量每个数据组之间彼此相关程度的，当各数据组完全相关时，R² =1。

图 3 是在不充氦的情况下多次测量一块标样 402-2 的重复性数据，标样 402-2 中 Si 含量的标准值是 0.111％。

使用尼通手持X射线荧光光谱仪所得到的分析结果与实验室的分析结果表现出一致性。经过适当的样品制备并保证没有污染引入的条件下，分析仪能够检测钢中0.03％或更低的硅含量。充氦可以使分析仪在相同的时间里，有更低的检测限。同理，在精度要求相同的情况下，使用充氦仪器比使用未充氦仪器的分析时间更短。如果想减少总的分析时间，使用充氦仪器分析25秒就能达到未充氦仪器分析60秒的分析性能。