彭玉敏 (青島藍圖石化工程有限公司 266555)
甘紹勝(福建省新五環(huán)工程設計院有限公司 266555)
化工設備工作條件的有其特殊性:高溫、高壓、磨損、介質(zhì)腐蝕,都對設備的使用性能產(chǎn)生影響,特別是介質(zhì)腐蝕危害巨大,而腐蝕機理又比較復雜,即使同一種材料在同一種介質(zhì)中因其內(nèi)部或外部條件(如:材料金相組織,承受的應力,介質(zhì)的溫度、濃度及壓力)的變化,往往又表現(xiàn)出不同的腐蝕形式,所以,分析設備的腐蝕機理,采取相應的防腐措施,延長化工設備的使用壽命,保證安全生產(chǎn),對化工企業(yè)來說,有著特別重要意義。
金屬的組成結(jié)構(gòu)是腐蝕發(fā)生的直接原因,金屬的溫度和濕度是金屬發(fā)生腐蝕的潛在原因。在化工企業(yè)的生產(chǎn)流程中,CO2、氫氧化物、硫化物的有害物質(zhì)的接觸,還有金屬在高溫的環(huán)境下,容易發(fā)生腐蝕。腐蝕的原理有化學腐蝕和電化學腐蝕,金屬在干燥的環(huán)境中比較容易發(fā)生腐蝕,金屬的腐蝕直接的原因就是跟空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應。在金屬的表面形成氧化層,腐蝕金屬設備。氧化還原反應是金屬電化學腐蝕,導致腐蝕的原因是金屬在潮濕的條件下,金屬設備和溶液發(fā)生反應,通過電極發(fā)生腐蝕反應。
金屬的介質(zhì)不同導致金屬抗腐蝕能力也不相同,金屬內(nèi)部的顆粒越粗,腐蝕就會越嚴重,這就是不銹鋼不容易腐蝕的原因。金屬部件的構(gòu)造越粗糙,越容易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象,如果金屬存在一定的保護層,被腐蝕的程度就會降低。在金屬的死角位置,有應力集中,金屬的腐蝕比較明顯。三、造成腐蝕的外在原因
金屬的組成成分和雜質(zhì)含量以及濃度都是造成腐蝕的外在因素,介質(zhì)的溫度越高,被腐蝕就越快,腐蝕是一種化學反應,溫度升高,擴散越快,電解液的電阻降低導致腐蝕反應加快。溫度升高,擴散越快,電解液的電阻降低導致腐蝕反應加快。介質(zhì)流動過快,容易發(fā)生沖蝕,破環(huán)原有的保護膜,引起設備失效。零部件受外界的壓力越大,腐蝕越快。
1.加強材料的管理,避免使用不合理的材料,材料不能混放要集中放在一起,尤其是鋁制材料在運輸過程中不要發(fā)生碰撞。2.制定合理的制造工藝,減少余熱效應,對材料進行熱處理,消除焊接余力。3.金屬要做防腐處理,用電鍍和涂層的方法能有效的防止金屬被氧化。4.金屬在加工過程中,要使金屬的表面保持粗糙,表面切勿損傷,避免腐蝕。
對金屬設備進行有效的保養(yǎng),也是杜絕金屬被腐蝕的常見方法。
1.操作要規(guī)范,控制設備的溫度,嚴格遵守操作流程,不許超負荷運行。2.定期檢驗,檢修設備及管道,檢查時盡量要進入內(nèi)部,檢查表面的腐蝕情況。3.建立設備的腐蝕管理檔案,記錄設備防腐方法及使用效果,改善防腐方式。4.加強信息管理,了解同行業(yè)采用的防腐技術(shù)及國內(nèi)外先進技術(shù),與同部門進行交流和信息反饋。
很多做法可以防止設備被腐蝕,從生產(chǎn)的實際來說,一般防止金屬的有以下方法。一是通過改變金屬的構(gòu)造提高金屬的防腐性,金屬的種類有很多,常見的金屬元素化學活性比較低,金屬不容易發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象,改變金屬的構(gòu)造是防止金屬被腐蝕的有效方法。二是可以通過化學保護的方法,利用電池的防腐蝕原理。三是保護層法。在金屬的表面形成保護層,通過這種方法將金屬和腐蝕介質(zhì)分隔開來。四是防腐介質(zhì)處理,要根據(jù)防腐介質(zhì)來選擇化工設備?;ぴO備防腐的方法有很多,常見有金屬保護層方法,根據(jù)材料的不同涂層可以分為金屬和非金屬涂層兩種。
1.金屬涂層保護。保護層可以用發(fā)生腐蝕的鋅、鉻化學元素形成金屬保護層。常見的方法有鍍鉛法和熱浸法等。目前來看,熱浸法是比較常見的。傳統(tǒng)的方法用乙炔進行噴涂,發(fā)展到后來逐漸形成了火焰噴涂和使用氣體進行噴涂。材質(zhì)可分為銅、銀等。金屬熱噴要采用直接噴射的方法。對操作要求比較簡單,對環(huán)境不會造成污染,可以保證工作人員的施工的安全性,可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。對加工本身來說工藝比較粗糙,保護層比較薄,防腐比較差。缺點比較多,在設備生產(chǎn)中使用的比較小,另一種方法金屬覆蓋面的設計,覆蓋材料一般使用塞焊、焊接、金屬復合。這種方法抗腐蝕性比較好,防腐時間比較長,在生產(chǎn)活動中使用太頻繁,對材料的厚度、保護層和設備的焊接要求很嚴格。
2.非金屬保護。一般來說非金屬保護有兩種方法,一種可以采用緩蝕劑,在金屬表面可以形成保護膜起到防腐蝕作用,減慢金屬腐蝕速度。緩蝕劑一般用亞硝酸亞和磷酸鹽等。加入這些試劑可以在金屬表面形成保護膜。在使用這些試劑時,對濃度要求很嚴格。另一種方法是對設備表面進行涂漆,防腐材料酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂。為了達到防腐的目的對保護膜的防銹老化有嚴格要求,對材料的性質(zhì)和施工條件有嚴格要求。
在化工的生產(chǎn)中溶劑的溶解性不同,有的介質(zhì)溶解能力很好,有的材料需要進行有機溶解。有的溶劑在大量的聚積下還會發(fā)生爆炸,對化工生產(chǎn)是一個很大的安全隱患,所以,防腐涂料的使用一定要對癥下藥,合理使用,還需在以后的生產(chǎn)中不斷總結(jié)經(jīng)驗。重要的問題,化工生產(chǎn)中還有很多重要的問題,所以成產(chǎn)者不斷的進行總結(jié)。
對化工生產(chǎn)來講,要把防腐作為首要考慮的問題。要了解腐蝕的原因,制定相關(guān)的防腐措施,通過正確的選材,合理的設置結(jié)構(gòu)。提高化工設備的防腐蝕性,最終達到提高企業(yè)經(jīng)濟效益的目的。
[1]李秉忠.熱噴涂制備近凈尺寸涂層技術(shù)的發(fā)展及其前沿科技問題[J].中國表面工程,2008(2).
[2]宋廣成等.優(yōu)龍無溶劑環(huán)氧導靜電防腐涂料的研制及其性能測試報告[J].中國表面工程,2009(1).
[3]王敏.化工設備防腐方法淺析化工設備與管道[J].低碳世界,2012(3).