楊清 (青海鹽湖工業(yè)股份有限公司化工分公司化肥廠二車間,青海 格爾木 816000)
近年來,隨著社會各領(lǐng)域快速發(fā)展,化學(xué)工業(yè)發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)并存,技術(shù)發(fā)展為化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)提供了極大支持,但是,受到運行環(huán)境復(fù)雜及生產(chǎn)條件惡劣等因素的影響,金屬管道腐蝕問題日漸突出,在很大程度上阻礙了化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展,合成氨生產(chǎn)是青海鹽湖工業(yè)股份有限公司化工分公司化肥生產(chǎn)重要部門,低負(fù)荷下合成氨低變爐前管道腐蝕成為制約化肥生產(chǎn)順利進(jìn)行的主要因素。因此,加強對預(yù)防管道腐蝕的研究具有重要意義。
合成氨主要是由煤、石油及天然氣等混合而成,這些原料在經(jīng)過特殊處理之后,對周邊環(huán)境具有較強的腐蝕性,但是,由于合成氨是化肥的重要原料,使得合成氨生產(chǎn)日漸增加。由于合成氨具有腐蝕性特點,加強對其在變爐前管道腐蝕的預(yù)防顯得尤為必要。
腐蝕主要是指材料與環(huán)境之間產(chǎn)生化學(xué)或者電化反應(yīng)造成的變質(zhì)及破壞,腐蝕存在于建筑、設(shè)備等多個方面,在自然及人為環(huán)境中,幾乎所有材料均會遭受不同程度的腐蝕,不僅會污染環(huán)境,嚴(yán)重情況下,還會危及人身安全?;どa(chǎn)常處于高溫、高壓及低負(fù)荷狀態(tài)下,且往往是持續(xù)生產(chǎn),在生產(chǎn)過程中,管道需要接觸酸、堿及鹽等強腐蝕性介質(zhì),造成的損失十分嚴(yán)重。另外,管道腐蝕造成資源浪費嚴(yán)重,與我國可持續(xù)發(fā)展內(nèi)容相違背。
對管道涂抹防腐涂料是現(xiàn)階段比較常見的一種防腐方法,在管道內(nèi)外壁形成一層保護(hù)膜,與腐蝕介質(zhì)隔離,能夠有效延長管道使用時間。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,越來越多的防腐涂料在管道防腐工作中發(fā)揮著積極作用。例如:漆酚涂料,是一種生漆經(jīng)過脫水處理的脫水縮聚,與有機溶劑稀釋而成的防腐材料,相比較生漆而言,具有毒性小、干燥快等特點,且該涂料能夠耐酸、堿及氨等腐蝕介質(zhì),適合應(yīng)用合成氨變爐前管道腐蝕;聚氨酯防腐涂料作為一種防腐涂料,主要是由單組份固化型與雙組份催化劑固化型等類型組成,常與環(huán)氧樹脂、瀝青等混合使用,具有較強的耐酸、堿等特點。在具體選擇過程中,可以結(jié)合實際情況,選擇合適的防腐材料[1]。
合成氨晶間腐蝕具有連續(xù)性特點,造成管道機械強度及塑性大打折扣,另外,晶間腐蝕具有不易察覺性,長時間生產(chǎn)后,會出現(xiàn)突發(fā)性破壞,在一定程度上影響生產(chǎn)順利進(jìn)行。因此,在管道材料選擇過程中,要加強對管材構(gòu)成元素進(jìn)行分析和研究,降低鋼的含碳量,由于晶間腐蝕速度與含碳量息息相關(guān),含碳量越高,那么相對應(yīng)的腐蝕速度也越快,并與管道生產(chǎn)廠家建立合作關(guān)系,適當(dāng)加入穩(wěn)定元素,最大限度消除晶界出現(xiàn)貧鉻現(xiàn)象。
金屬材料受到內(nèi)在壓力與外界承載力因素的影響,會產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象,主要是因為在金屬受應(yīng)力表面上,金屬晶格發(fā)生了形變,形成裂紋,且保護(hù)膜造成到破壞,進(jìn)而出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。管道腐蝕疲勞現(xiàn)象是一種特殊腐蝕情況,針對該類型腐蝕現(xiàn)象,需要從防止裂源入手,加強對管道結(jié)構(gòu)的改良,最大限度消除應(yīng)力集中及脈沖應(yīng)力,并在用材方面,要盡量選擇強度較高,且夾雜物較少的材料,以此來延長管道使用壽命,更好地適應(yīng)低負(fù)荷生產(chǎn)環(huán)境。
在腐蝕性介質(zhì)中增加一種或者幾種介質(zhì),能夠有效降低腐蝕速度,因此,積極采取緩蝕劑保護(hù)技術(shù),能夠在金屬表面形成一種隔離屏障,實現(xiàn)對管道的防護(hù)。例如:工業(yè)高含硫石油及天然氣采輸系統(tǒng)、常壓或者減壓煉油裝置等均采取這種技術(shù),實現(xiàn)對管道的防護(hù)。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,將會出現(xiàn)越來越多的防腐技術(shù),以此來滿足化肥生產(chǎn)管道防腐需求。
管道在使用過程中,內(nèi)部輸送介質(zhì)與管道外部環(huán)境極易形成原電池結(jié)構(gòu),原電池環(huán)境下,在很大程度上增加管道腐蝕速度。因此,要加強對管道采取陰極保護(hù)防腐,改變管道周邊電極電位,以此來避免金屬受到腐蝕。該方法具體操作可以通過獲取外部陰極電流的方式,實現(xiàn)對金屬極化的有效處理,減少金屬腐蝕發(fā)生幾率。針對外加電流來看,可以利用直流電源,并將負(fù)極接于被保護(hù)管道之上,以此來提高管道防腐效果[2]。綜上所述,管道防腐對于化肥生產(chǎn)順利進(jìn)行具有不可替代的作用,管理人員要加強對管道的防腐控制,定期對管道腐蝕程度進(jìn)行監(jiān)督和控制,以此來提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
根據(jù)上文所述,管道作為合成氮低變爐前生產(chǎn)的重要組成部分,在提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率等方面發(fā)揮著積極作用,因此,在日常管理過程中,要將管道防腐納入到管理工作當(dāng)中,并結(jié)合生產(chǎn)實際情況,采取陰極保護(hù)、涂抹防腐層等措施,加強對管道的防護(hù),從而促使管道在生產(chǎn)過程中最大限度發(fā)揮積極作用。
[1]劉記軍,龔烈航,豆立新等.工程機械在大氣環(huán)境下金屬腐蝕因素的灰關(guān)聯(lián)分析[J].解放軍理工大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版,2010,18(03):259-261.
[2]王斌,李春褔,范舟等.合金元素和控制軋制對低合金高強度鋼抗硫化氫腐蝕的影響[J].腐蝕與防護(hù),2012,20(05):12-14.