胡 冰，劉 鑫

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化工設(shè)備的防腐控制措施

胡 冰，劉 鑫

（東北石油大學(xué)，黑龍江 大慶 163301）

由于化工設(shè)備其本身的特性，經(jīng)常出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，因此，在化工設(shè)備的設(shè)計和使用當(dāng)中，腐蝕問題必須要有效解決。目前我國化工設(shè)備防腐問題解決措施并不完善，由于受到各種客觀條件的限制，化工設(shè)備防腐問題遲遲不能完善解決，導(dǎo)致化工設(shè)備在運(yùn)行和使用中存在著大量的安全隱患。對化工設(shè)備腐蝕原因及種類作簡要分析，并提出了幾點化工設(shè)備防腐控制措施，希望能夠引起相關(guān)行業(yè)對防腐問題的重視。

化工設(shè)備；腐蝕問題；防腐措施

現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，我國各企業(yè)對生產(chǎn)設(shè)備要求也越來越高，就實際情況來看，化工設(shè)備被廣泛應(yīng)用于大型石油、化工企業(yè)中，化工產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和成本，在很大程度上取決于化工設(shè)備的完善程度。在一般企業(yè)的化工設(shè)備設(shè)計中，對于其防腐蝕要求都是由設(shè)備專業(yè)以及相關(guān)專業(yè)的設(shè)計人員全面分析之后對防腐蝕內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)設(shè)計，但是受到各種客觀因素的影響，并沒有充分考慮防腐蝕標(biāo)準(zhǔn)要求，使化工設(shè)備防腐措施存在著很大缺陷，因而使化工設(shè)備本身產(chǎn)生了安全隱患，因而要求結(jié)合化工設(shè)備的使用環(huán)境和自身材質(zhì)特點，分析其發(fā)生腐蝕的主要原因和腐蝕種類，有針對性的制定化工設(shè)備的防腐蝕措施，使防腐措施高效快速實施，保障化工設(shè)備的安全性能。

1 化工設(shè)備腐蝕主要原因和種類

1.1 化工設(shè)備腐蝕主要原因和種類

如表1所示，化工設(shè)備腐蝕的主要原因是在各化工企業(yè)生產(chǎn)過程中其生產(chǎn)介質(zhì)中含有較多的二氧化硫、硫化氫、二氧化碳、鹵化物、硫化物、鹽霧以及其他有害物質(zhì)[1]。這些物質(zhì)容易在生產(chǎn)中各環(huán)境溫度下相互發(fā)生反應(yīng)，化工設(shè)備結(jié)構(gòu)材料受到相關(guān)物質(zhì)的影響也隨之發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致化工設(shè)備發(fā)生腐蝕現(xiàn)象， 其結(jié)構(gòu)被破壞或者存在了隱患。按照腐蝕現(xiàn)象和腐蝕原因以及化工設(shè)備腐蝕表面狀態(tài)等可將腐蝕種類分為以下幾類：高溫氧化腐蝕；剝層腐蝕；點狀腐蝕；晶間腐蝕；縫隙腐蝕；焊接應(yīng)力腐蝕；疲勞腐蝕；電化學(xué)腐蝕；工業(yè)大氣腐蝕[2]。

表1 化工設(shè)備腐蝕主要原因和種類

1.2 化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕和物理腐蝕

在化工設(shè)備腐蝕現(xiàn)象中，最常見的三個現(xiàn)象就是化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕和物理腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于化工設(shè)備表面結(jié)構(gòu)材質(zhì)和與其接觸的物質(zhì)產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng)，在化學(xué)反應(yīng)過程中會產(chǎn)生一種或幾種新氧化物，這種氧化物會破壞設(shè)備表面結(jié)構(gòu)，形成腐蝕現(xiàn)象[3]。發(fā)生化學(xué)腐蝕的主要原因是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高溫環(huán)境為反應(yīng)提供了有利條件，使設(shè)備與媒介物質(zhì)之間快速產(chǎn)生了反應(yīng)。

另外一種就是電化學(xué)腐蝕[4]，這種腐蝕現(xiàn)象主要是化工設(shè)備接觸電解質(zhì)溶液，通過電極反應(yīng)而產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，電化學(xué)腐蝕主要發(fā)生在潮濕環(huán)境中。

最后是物理腐蝕[5]，物理腐蝕是指單純的物理溶解對化工設(shè)備結(jié)構(gòu)中的金屬造成損壞。物理腐蝕過程中不參雜化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)，而是在液態(tài)金屬中發(fā)生的物理現(xiàn)象，造成金屬物理溶解。

2 探析化工設(shè)備的防腐控制措施

2.1 提升化工設(shè)備防腐作業(yè)人員的專業(yè)技能

化工設(shè)備的腐蝕不僅影響美觀，還損壞了設(shè)備安全性能，在防腐蝕作業(yè)中，要求加強(qiáng)施工組織，對相關(guān)防腐蝕施工人員進(jìn)行專業(yè)防腐技能培訓(xùn)。正式進(jìn)行防腐作業(yè)時要求選派經(jīng)過系統(tǒng)專業(yè)知識培訓(xùn)的防腐施工人員上崗，并對表面防腐蝕工作各環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督，把握防腐蝕作業(yè)的每一個細(xì)節(jié)，使防腐作業(yè)人員意識到設(shè)備防腐的重要性，在操作中避免失誤，嚴(yán)格遵守操作規(guī)范，以免因為方式不當(dāng)加重設(shè)備腐蝕，造成不可逆的損失。

2.2 化工設(shè)備表面防腐蝕措施

化工設(shè)備表面腐蝕是防腐作業(yè)中需要首先解決的問題，化工設(shè)備表面防腐主要采用的是表面噴砂和噴劑式方案，處理時首先是預(yù)處理，采用噴砂或拋丸設(shè)備，將設(shè)備鋼材上的氧化程和銹蝕等雜物徹底清除，檢查表面處理質(zhì)量，要使達(dá)到國家除銹標(biāo)準(zhǔn)，確保設(shè)備表面清潔、干燥、無雜物。然后進(jìn)行防腐噴劑的調(diào)配，在調(diào)配過程中，要注意主劑、輔劑和稀釋劑的混合比例，最好派遣經(jīng)驗豐富的工作人員進(jìn)行調(diào)配，確保噴劑混合時攪拌均勻，且稀釋程度也要符合使用標(biāo)準(zhǔn)。最后是選擇適合的噴涂方法，不同的設(shè)備其結(jié)構(gòu)材質(zhì)不同，使用噴劑不同，對其選擇的噴涂方式也應(yīng)該不同，對無機(jī)富鋅底漆噴劑可使用無氣高壓噴涂，之后對缺陷部分進(jìn)行刷涂補(bǔ)充。對于直徑較大的設(shè)備，應(yīng)將其水平放在滾動胎上，噴涂時設(shè)備殼體由滾動胎帶動緩慢向上轉(zhuǎn)動，噴嘴在設(shè)備水平方向上左右噴涂，全面保護(hù)設(shè)備表面，防止再次被腐蝕。

2.3 化學(xué)介質(zhì)濃度控制

化工設(shè)備的腐蝕和化學(xué)介質(zhì)有著不可分割的關(guān)系，化學(xué)介質(zhì)的濃度對化工設(shè)備腐蝕有著直接關(guān)聯(lián)?；瘜W(xué)介質(zhì)的腐蝕特性和介質(zhì)濃度以及介質(zhì)所處的溫度條件有關(guān)，化學(xué)介質(zhì)中的氫氧化鈉、硫化氫以及水的濃度都會對設(shè)備腐蝕產(chǎn)生影響。對于設(shè)備鋼材焊接過程中主要注重控制水和硫化氫的含量，如此可延長焊接接頭應(yīng)力腐蝕破裂時間。而對于碳鋼和低合金鋼制壓力設(shè)備如果進(jìn)行了焊后冷加工處理，不進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，在此過程中，對氫氧化鈉的濃度一定要限制，且要控制其溫度環(huán)境。合理控制氫氧化鈉的濃度和溫度，其目的也是為了阻止和減少焊接后應(yīng)力腐蝕破裂程度。

2.4 正確使用防腐涂料

防腐涂料法是化工設(shè)備常用的防腐措施，就目前實際情況來看，這種方法應(yīng)用最廣泛的要數(shù)石油企業(yè)化工設(shè)備。防腐涂料的使用能夠預(yù)防設(shè)備腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，其作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

第一方面，具有較強(qiáng)的保護(hù)作用，可有效將腐蝕介質(zhì)和設(shè)備材料之間的接觸隔離切斷，而且能夠有效阻礙腐蝕電流的通路，這就有效防止了介質(zhì)和設(shè)備材料接觸而產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使腐蝕過程無法順利進(jìn)行。

第二方面，防腐蝕涂料對腐蝕過程有一定的延緩作用，在某些程度上和緩蝕劑有相同功效，例如一些顏料可和介質(zhì)之間的水分反應(yīng)形成保護(hù)膜，不過只對于化工設(shè)備金屬材料的腐蝕有一定的緩解作用。

第三方面，在電化學(xué)腐蝕中，對電極陰極有保護(hù)作用。漆膜的電極電位較之金屬材料的電極電位要相對高一些，在腐蝕的電池當(dāng)中可將防腐蝕涂料當(dāng)作陽極使用，腐蝕涂料的過程中有效的保護(hù)了陰極。

2.5 使用緩蝕劑防腐

緩蝕劑的使用是防范化工設(shè)備化學(xué)腐蝕的一種有效方式。緩蝕劑實際是一種能夠在低濃度下抑制金屬腐蝕速度的物質(zhì)，緩蝕劑的使用可以有效減慢金屬被腐蝕的速度。因為緩蝕劑成本較低，使用簡單，因此這種方式被廣泛使用在化工設(shè)備防腐方案中。緩蝕劑的主要作用原理是，在介質(zhì)中加入緩蝕劑，會在電極表面形成一層鈍化膜或吸附膜，將電化學(xué)腐蝕的電極極化程度速率提高，有效降低了腐蝕電流對化工設(shè)備的腐蝕速度，在具體使用中，需要根據(jù)要保護(hù)的金屬種類、特點以及腐蝕介質(zhì)對緩蝕劑進(jìn)行選擇，而且緩蝕劑添加量的控制對緩解電化學(xué)腐蝕也有重要作用，下面我們通過實例進(jìn)行分析。

表2 2010年某月對化工設(shè)備緩蝕劑防腐實驗結(jié)果

表2為2010年某月對化工設(shè)備緩蝕劑防腐實驗中，不同濃度緩蝕劑的動電位極化曲線參數(shù)分析結(jié)果。

由分析結(jié)果可知，采用動電位極化曲線實驗可測試出緩蝕劑最佳添加濃度，根據(jù)上述結(jié)果，可以看出當(dāng)添加量為200 mg/L時緩蝕劑質(zhì)量最佳，緩蝕效果高達(dá)99%以上。當(dāng)然，在緩蝕劑的使用過程中也應(yīng)該根據(jù)實際情況和化工設(shè)備種類進(jìn)行適當(dāng)復(fù)合配比，緩蝕劑有不同種類，包括陰極抑制性緩蝕劑和陽極抑制性緩蝕劑等。

4 結(jié)束語

化工設(shè)備是所有機(jī)械設(shè)備中的特殊存在，因其在工作時過多接觸化工介質(zhì)，要求化工設(shè)備在設(shè)計和使用時必須具備耐高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕性等特點[6]。因此在化工設(shè)備內(nèi)部以及與之相關(guān)聯(lián)的工藝操作、存積、選材、熱處理等各環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格把關(guān)，制定相關(guān)防腐蝕措施，保障化工設(shè)備的安全性和可靠性。

［1］王國臣.石油化工設(shè)備表面防腐質(zhì)量要求與缺陷產(chǎn)生原因及對策[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2012(7)：58.

［2］張家驥,詹士平.淺談化工設(shè)備的腐蝕以及防腐措施的設(shè)計應(yīng)用[J].中國化工貿(mào)易,2012(10):102-103.

［3］李東海.化工壓力容器的腐蝕原因分析以及相關(guān)防腐措施[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2012(16):69.

［4］羅前寬.論玻璃鋼貼襯防腐工藝在化工設(shè)備上的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012(28) :210-212.

［5］蔡科.常減壓裝置常壓塔塔頂系統(tǒng)腐蝕失效分析與防腐[J].石油化工設(shè)備,2012(3)：115-117.

［6］郭維娜,張國棟,楊巧蓮等.淺析化工機(jī)械設(shè)備腐蝕原因及防腐措施[J].城市建設(shè)理論研究（電子版） ,2013(36)：210.

Discussion on Control Measures of Chemical Equipment Corrosion

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（Northeast Petroleum University，Heilongjiang Daqing 163301，China）

Due tooneself characteristics of chemical equipment, its corrosion phenomenon often appears, therefore, in the design and use of chemical equipments, corrosion problems must be solved effectively. At present, China's chemical equipment corrosion problem solving measures are not perfect, due to the limitation of all kinds of objective conditions, chemical equipment corrosion problems can't be completely solved, which will cause a lot of potential safety problems in operation and use of chemical equipments. In this article, reasons and types of chemical equipment corrosion were analyzed, and several control measures of the chemical equipment corrosion were put forward.

Chemical equipment; Corrosion problems; Corrosion protection measures

TQ 050.9

A

1671-0460（2014）06-1032-03

2014-04-27

胡冰(1981-)，女，黑龍江尚志人，碩士研究生，講師，研究方向：應(yīng)用化學(xué)。