神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)煤制油項(xiàng)目建設(shè)指揮部 寧夏回族自治區(qū)銀川市 750000

摘要：本文以化工儀表的腐蝕的概念為基礎(chǔ)，著重分析了化工儀表的主要腐蝕類型以及原因，以實(shí)際為出發(fā)點(diǎn)對(duì)化工儀器防腐措施進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：化工儀表；腐蝕類型；防腐策略

一、前言

隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，化工企業(yè)的自動(dòng)化水平大大提高，但是化工儀表腐蝕問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。儀表的腐蝕嚴(yán)重影響了儀表的正常運(yùn)行，給化工企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了眾多不便。本文就化工儀表的腐蝕問(wèn)題分析及處理進(jìn)行了探討。

二、化工儀表的腐蝕的概念

1、腐蝕

指材料由于環(huán)境作用引起的破壞或變質(zhì)；也預(yù)指人不在各種不良思想或行為等因素的影響下，使得自身的思想行為逐漸變質(zhì)墮落。國(guó)際上腐蝕的定義是材料與周圍環(huán)境發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而引起的變質(zhì)或破壞。

2、化工儀表的腐蝕

是指構(gòu)成工業(yè)儀表的零部件的金屬或者非金屬材料，在物理、機(jī)械或化學(xué)因素的作用下引起侵蝕或者腐蝕的現(xiàn)象。本文主體內(nèi)容為煤化工儀表的腐蝕。

三、化工儀表的主要腐蝕類型以及原因

1、化工儀表的主要腐蝕類型

化工儀表在生產(chǎn)過(guò)程中大多都采用傳感器和變送器這種貴重金屬作為檢測(cè)元件，使儀表的壽命有了一些提高，但這樣也增加了生產(chǎn)成本，影響了生產(chǎn)進(jìn)度。腐蝕是指金屬與環(huán)境之間的物理、化學(xué)的相互作用，使金屬的性能發(fā)生變化，導(dǎo)致金屬或由金屬組成的部分技術(shù)體系的功能受損傷?；x表的腐蝕是指儀表或組成儀表的零件與周圍環(huán)境發(fā)生的化學(xué)、電化學(xué)、和物理作用引起的破壞現(xiàn)象。因此化工儀表的腐蝕類型有以下幾個(gè)方面。

（一）電化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕是指金屬材料與電解質(zhì)溶液結(jié)合時(shí)，發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化。大多數(shù)金屬的破壞都是由電化學(xué)腐蝕造成的，比如鋼鐵在潮濕的空氣中比在干燥的空氣中腐蝕的快，因?yàn)槌睗竦目諝庠阡撹F表面形成了電解質(zhì)溶液，它跟鋼鐵里的鐵和碳形成了原電池，鐵失去了電子就被氧化了。電化學(xué)腐蝕是化工生產(chǎn)中最普遍的一種腐蝕類型，在化工生產(chǎn)中，酸、堿、鹽酸、硫酸等都是常見(jiàn)的腐蝕性物品，不銹鋼遇到硫酸和鹽酸也會(huì)被腐蝕穿透。電化學(xué)腐蝕對(duì)化工儀表及其零件的危害是巨大的，它會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)對(duì)化工儀表的表面和零件造成大面積腐蝕，并且由于腐蝕產(chǎn)生的沉積物使金屬表面變得粗糙，影響儀表的正常運(yùn)行，對(duì)儀表的準(zhǔn)確度和完整度造成威脅。

（二）化學(xué)腐蝕

化學(xué)腐蝕是指儀表材料與接觸到的高溫氣體或非電解質(zhì)溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)而被氧化損耗的腐蝕，化工廠里的氯氣和化工儀表里的鐵發(fā)生反應(yīng)就生成了氯化亞鐵。

（三）物理腐蝕

物理腐蝕是金屬由于物理溶解或外在機(jī)械作用引起的對(duì)原金屬的破壞，比如用鐵器來(lái)放液態(tài)鋅，鐵器就會(huì)被腐蝕。在生產(chǎn)合成氨時(shí)，高壓閥芯就會(huì)受到侵蝕。儀表測(cè)量的介質(zhì)黏度偏大時(shí)，會(huì)給金屬膜合的表面帶來(lái)聚合物，使儀表堵塞，測(cè)量時(shí)的就會(huì)產(chǎn)生偏差，影響準(zhǔn)確度，并且清理起來(lái)比較困難，很容易使整個(gè)儀表失靈。

2、化工機(jī)械腐蝕的原因

（一）機(jī)械腐蝕的內(nèi)在因素

金屬的防腐蝕能力和金屬材料的晶粒粗細(xì)程度呈反比，晶粒越粗，金屬的防腐蝕能力越差，例如鑄鐵的防腐蝕能力比不銹鋼的防腐蝕能力要差；在不同的環(huán)境下，不同的介質(zhì)即化工機(jī)械所裝載的溶液，對(duì)于不同的金屬材料，腐蝕能力不一樣；零件的耐腐蝕能力也與其表面粗糙度有很密切的關(guān)系。粗糙度越高，越耐腐蝕。或者在零件表面鍍層，也可提高零件的耐腐蝕能力；還有一種叫應(yīng)力腐蝕，其主要出現(xiàn)在設(shè)備結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中處，例如拐角、孔、縫隙等位置，在應(yīng)力集中的位置，金屬腐蝕較快。

（二）機(jī)械腐蝕的外在因素

機(jī)械腐蝕的一個(gè)主要原因就是在化工生產(chǎn)中存在酸、堿、水、氧氣等各種腐蝕性氣體和液體，例如H2S、CO2、SO2；上述氣體和液體的種類、化學(xué)配比、濃度以及含氧的多少，水汽對(duì)腐蝕都有很大的影響；流體與氣體的壓力、溫度等影響化學(xué)反應(yīng)速度的因素也對(duì)腐蝕有極其重要的影響；由于腐蝕具備的化學(xué)特點(diǎn)，外在流體或氣體的流動(dòng)速度與腐蝕有很密切的聯(lián)系。流動(dòng)越快，腐蝕速度越快。因?yàn)榱鲃?dòng)速度會(huì)對(duì)機(jī)械表面所形成的保護(hù)層造成沖擊，摩擦，造成機(jī)械設(shè)備的腐蝕，從而導(dǎo)致設(shè)備的失效；設(shè)備的外在應(yīng)力以及零部件在加工過(guò)程、使用過(guò)程中所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力越大，零件的腐蝕程度越快。在加工過(guò)程中，包括車銑等過(guò)程中的變形抗力，以及熱處理，鍛壓等熱加工造成的組織應(yīng)力。還有一部分是在使用過(guò)程產(chǎn)生壓力和扭矩等循環(huán)交變載荷造成的零件疲勞，這都會(huì)造成機(jī)械的腐蝕破裂。

四、化工儀器防腐措施

1、犧牲陽(yáng)極保護(hù)法

碳素鋼的電化學(xué)腐蝕：若碳素鋼處于電解質(zhì)溶液中（例如水）時(shí)會(huì)會(huì)形成微電池。組成碳素鋼的基本元素是鐵素體（Fe）與滲碳體（Fe，C），又由于鐵素體的電極電位相對(duì)比較低，故它能夠成為微電池的陽(yáng)極，而滲碳體自然而然就是陰極。犧牲陽(yáng)極保護(hù)法：在發(fā)生電化學(xué)腐蝕的過(guò)程中，兩極之間產(chǎn)生的電流為腐蝕電流。那么什么才是所謂的犧牲陽(yáng)極保護(hù)法，即在被保護(hù)的金屬設(shè)備上連接一個(gè)電位更負(fù)（相對(duì)于被保護(hù)的金屬設(shè)備而言）的金屬（如剛鐵設(shè)備上連接的鋅等），使被保護(hù)的金屬設(shè)備發(fā)生陰極極化。一般情況下，碳素鋼作為犧牲陽(yáng)極材料，因?yàn)榻M成碳素鋼的基本元素是鐵素體（Fe），同時(shí)在相關(guān)的表中也可以查到鐵是電位極低的標(biāo)準(zhǔn)材料。如果將擇鋁作為陽(yáng)極，這樣就比較容易產(chǎn)生氧化膜，但是不會(huì)產(chǎn)生腐蝕電流。而其他一些材料的價(jià)格不菲，故將鋅作為陰極極化的材料比較劃算。

2、換熱器防腐涂料以及應(yīng)用

CH-784防腐涂料屬于環(huán)氧氨基涂料，具有這樣一些特性：耐腐蝕性能好，耐大部分酸堿，耐水，耐溶劑，可承受的最高溫度可達(dá)200℃；同時(shí)這種漆膜的物理性能也較好，硬度大，表面較滑，粘附性較強(qiáng)，耐沖擊，耐摩擦。所以，與水中的不易溶解的物質(zhì)之間的摩擦力小，所沉淀的物質(zhì)又會(huì)被冷卻水沖走，不會(huì)粘附在管壁上。漆膜的防腐阻垢的作用很明顯，CH-784防腐涂料底漆面漆含有一定的金屬顏料，因此導(dǎo)熱系數(shù)大，漆層的厚度大致在80～250μm。漆層熱阻最大只會(huì)有1.66×104M2h℃/kcal，既不生銹也不結(jié)垢，同時(shí)還能夠增加水的流速，使換熱效果提高。因?yàn)樗|(zhì)的腐蝕，有很多工廠都開(kāi)始使用不銹鋼、銅合金、鈦合金的換熱器，但是價(jià)格成本較高。在碳鋼的表面涂上防腐層，這樣成本僅為不銹鋼換熱器1/4～1/5，為鈦換熱器的1/11，使用年限可達(dá)到10年。若是為了保障金屬與環(huán)境之間的作用，那么就可以涂一層較薄的金屬涂層與無(wú)機(jī)涂層，這是除了犧牲鋅以外的又一種保護(hù)方法。在金屬的表面涂層（或稱鍍層）時(shí)，具體方法有：電鍍、，火焰噴涂、包鍍、熱浸以及蒸汽鍍。無(wú)機(jī)涂層具體方法有：噴涂、滲鍍、化學(xué)轉(zhuǎn)化等等。在噴涂后進(jìn)場(chǎng)在高溫下烘烤。金屬涂層的變化性比較強(qiáng)，同時(shí)無(wú)機(jī)涂層也很脆弱，所以這兩種涂層都必須有完全隔離的作用，若是出現(xiàn)唯恐或者是其他一些問(wèn)題，會(huì)發(fā)生電偶效應(yīng)，會(huì)使金屬的局部發(fā)生快速腐蝕。2.3CH-784防腐涂料以及使用效果

CH-784防腐涂料試制的特征：CH-784防腐涂料屬于環(huán)氧胺基涂料，具有這樣一些特性：耐酸堿、耐油、耐水、耐溶劑、耐高溫、耐磨損、導(dǎo)熱性好，抗沖擊強(qiáng)，堅(jiān)硬光滑，抗水蒸氣，附著行好。熱固化型可以承受的溫度可達(dá)到150℃～200℃，CH-784涂料屬于單包裝，因此施工簡(jiǎn)單，加熱使其融化，就可以制成淡色漆。CH-784防腐涂料的成分是環(huán)氧樹(shù)脂。

施工工藝要求：設(shè)備噴砂可以除銹、除油，同時(shí)也可露出金屬原有顏色。涂層厚度——換熱器的屠城要達(dá)到要求，即不僅達(dá)到防腐蝕的目，還要滿足多熱的要求，因此涂層一般為80～250μm。

五、結(jié)束語(yǔ)

總之，化工儀表的腐蝕問(wèn)題是化工企業(yè)急需解決的問(wèn)題，因此，需要科技人員的不斷研究和開(kāi)發(fā)，提高化工儀表的防腐蝕能力，加強(qiáng)隔離防腐能力，而對(duì)其提出的措施，有待在以后實(shí)際生產(chǎn)中得到更深層次的完善。

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