熊耀華(江蘇省化工設(shè)計(jì)院有限公司, 江蘇 南京 210024)
化工儀表的腐蝕問(wèn)題及處理措施研究
熊耀華
(江蘇省化工設(shè)計(jì)院有限公司, 江蘇 南京 210024)
在現(xiàn)代化工企業(yè)中,化工儀表是一種最為常見的測(cè)量控制工具,但是由于其所運(yùn)行的環(huán)境往往較為惡劣,而這就可能因此導(dǎo)致腐蝕的問(wèn)題出現(xiàn)。所以為了確保其各項(xiàng)性能得到有效的發(fā)揮,就必須切實(shí)加強(qiáng)腐蝕問(wèn)題的處理和研究。因而本文正是基于這一背景,從化工儀表腐蝕問(wèn)題入手,就如何處理化工儀表的腐蝕問(wèn)題提出了幾點(diǎn)見解。旨在與同行強(qiáng)化業(yè)務(wù)之間的交流,更好地促進(jìn)化工儀表的性能發(fā)揮。
化工儀表;腐蝕問(wèn)題;處理措施
近年來(lái),我國(guó)的化工行業(yè)得到了快速的發(fā)展,所以在測(cè)量控制技術(shù)方面的應(yīng)用也在不斷的推廣和廣泛,作為化工企業(yè)的儀器設(shè)備維護(hù)人員,必須切實(shí)強(qiáng)化腐蝕問(wèn)題的分析和處理,認(rèn)真分析和總結(jié)化工儀表存在的腐蝕問(wèn)題,并采取有效的措施,切實(shí)強(qiáng)化對(duì)其的處理,才能促進(jìn)其性能發(fā)揮的同時(shí)推動(dòng)我國(guó)化工事業(yè)的發(fā)展,并因此而不懈的努力和奮斗。
在化工儀表運(yùn)行過(guò)程中,由于其所處于的運(yùn)行環(huán)境不同,往往會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的化學(xué)腐蝕問(wèn)題,所以我們必須對(duì)化工儀表常見的腐蝕問(wèn)題有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí),并采取有效的措施,切實(shí)強(qiáng)化對(duì)其的處理。常見的化工儀表的腐蝕問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
一是化工儀表的電化學(xué)腐蝕問(wèn)題。從化工儀表所有的腐蝕問(wèn)題來(lái)看,電化學(xué)腐蝕的程度最為嚴(yán)重,究其根源,主要是由于化工儀表自身一般以金屬材質(zhì)打造,而其往往又在腐蝕環(huán)境中運(yùn)行,此時(shí)金屬材質(zhì)就會(huì)因此出現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng),而在腐蝕過(guò)程中,由于電化學(xué)的作用會(huì)形成電流,這就會(huì)導(dǎo)致其出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題。從電化學(xué)腐蝕問(wèn)題來(lái)看,最為常見的有介質(zhì)腐蝕和大氣腐蝕,介質(zhì)腐蝕主要是在進(jìn)行化工生產(chǎn)活動(dòng)時(shí),由于會(huì)遇到具有腐蝕性的溶液,例如酸、堿、鹽等溶液,而這就會(huì)導(dǎo)致化工儀表的金屬材質(zhì)出現(xiàn)腐蝕的情況。而大氣腐蝕主要是在進(jìn)行化工生產(chǎn)活動(dòng)時(shí),在冷凝膜中存在二氧化硫或者氯化鹽,就會(huì)導(dǎo)致化工儀表的電子元件和電路板出現(xiàn)被腐蝕的情況。
二是化工儀表的化學(xué)腐蝕問(wèn)題。在化工生產(chǎn)活動(dòng)中,由于其往往處于高溫干燥的環(huán)境下其自身的材料和乙醇以及苯等非電解質(zhì)而出現(xiàn)化學(xué)發(fā)硬,進(jìn)而導(dǎo)致其被腐蝕。例如化工儀表自身的金屬材質(zhì)在石化生產(chǎn)裂解裝置和硫貼礦沸騰爐中出現(xiàn)的腐蝕,就是最為典型的化學(xué)腐蝕問(wèn)題。
三是化工儀表的物理腐蝕問(wèn)題。此類腐蝕主要是化工儀表材料由于機(jī)械作用和物理作用而形成的侵蝕現(xiàn)象,在諸多腐蝕現(xiàn)象中,汽蝕問(wèn)題最為嚴(yán)重,高壓閥芯在汽蝕作用下形成的腐蝕以及氨氮合成時(shí)化工儀表的腐蝕問(wèn)題等均屬于常見的物理腐蝕問(wèn)題[1]。
通過(guò)上述分析,我們對(duì)化工儀表常見的腐蝕問(wèn)題有了一個(gè)基本的認(rèn)識(shí),所以為了更好地加強(qiáng)腐蝕問(wèn)題的處理,我們應(yīng)切實(shí)注重以下工作的開展:
一是切實(shí)注重防腐蝕化工儀表的應(yīng)用。在化工行業(yè)中,農(nóng)藥、氯堿、硫酸和硝酸屬于強(qiáng)腐蝕行業(yè),尤其是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿以及腐蝕性氣體導(dǎo)致化工儀表的部件被腐蝕,進(jìn)而對(duì)安全生產(chǎn)帶來(lái)影響。例如碳鋼與強(qiáng)酸相遇之后,在短短的幾分鐘之內(nèi)就會(huì)變成殘?jiān)?,而不銹鋼材料與稀鹽酸和稀硫酸在一起接觸超過(guò)10個(gè)小時(shí),就會(huì)導(dǎo)致其被腐蝕甚至穿透,更何況化工儀表是一件十分精密的儀器,尤其是傳感器的各個(gè)部件,其往往屬于精細(xì)、小巧、敏感的元器件,當(dāng)其受到強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的作用時(shí)就會(huì)發(fā)生斑痕,其在變質(zhì)之后就會(huì)導(dǎo)致其應(yīng)有的作用失去。所以為了確?;x表的腐蝕問(wèn)題得到有效的解決。就必須采取相應(yīng)的隔離措施,常見的隔離措施主要有:①隔離膜片;②隔離液體;③注氣保護(hù)。從而預(yù)防其和腐蝕介質(zhì)接觸,有效的預(yù)防其腐蝕。與此同時(shí),為了確保防腐蝕的針對(duì)性,還應(yīng)緊密結(jié)合腐蝕介質(zhì),通過(guò)多元化的特種合金材料亦或是特種金屬材料進(jìn)行檢測(cè)元器件的制作,從而更好地應(yīng)付腐蝕性氣體和液體。由此可見,在化工行業(yè)所選的化工儀表應(yīng)盡可能地具有較強(qiáng)的防腐蝕性能[2]。
二是化工儀表應(yīng)采取的隔離措施分析。例如利用膜片進(jìn)行隔離時(shí),主要是在彈簧管和壓力差變送器的波紋管上進(jìn)行噴涂和粘附聚全氟乙丙烯和聚四氟乙烯膜片,從而避免其與腐蝕介質(zhì)接觸。而在采用液體進(jìn)行隔離時(shí),例如對(duì)氧化氮、氯化氫(氣體)和氯氣等介質(zhì)進(jìn)行測(cè)量事宜時(shí),一般可以采用隔離液進(jìn)行隔離,但是由于其隔離方法較為復(fù)雜,所以一般不推薦使用。
三是利用吹氣法對(duì)腐蝕介質(zhì)液面進(jìn)行測(cè)量。因?yàn)榇禋庋b置的結(jié)構(gòu)主要是不銹鋼,所以其節(jié)流軟件必須精細(xì)化的加工,同介質(zhì)接觸的催氣管道用采用耐腐蝕的合金管和聚四氟乙烯管。采用0.08兆帕的空氣作為氣源,從而更好地預(yù)防節(jié)流孔被堵塞,節(jié)流之后每分鐘冒的氣泡為200個(gè)左右,所以吹氣法主要是對(duì)常規(guī)壓力的容器液面進(jìn)行測(cè)量,從而在測(cè)量腐蝕介質(zhì)液面的基礎(chǔ)上為防腐蝕工作的開展提供技術(shù)指導(dǎo)。
四是利用鋯金屬孔板對(duì)稀硫酸的流量進(jìn)行測(cè)定。因?yàn)榱蛩嵋彩菍?dǎo)致化工儀表腐蝕的主要原因,所以必須對(duì)硫酸的流量進(jìn)行測(cè)量。例如某化肥生產(chǎn)企業(yè)為了預(yù)防化工儀表被硫酸腐蝕,首先就對(duì)50%的硫酸流量進(jìn)行了測(cè)量,在測(cè)量過(guò)程中,利用鋯金屬進(jìn)行孔板的制作,且在一年之后將其拆下進(jìn)行檢測(cè),最后孔板完好無(wú)損。所以該公司為了預(yù)防化工儀表被稀硫酸腐蝕,在管道以及取壓裝置方面,選用玻璃鋼作為材料,而引壓管的內(nèi)襯則同樣選擇金屬鋯制作的玻璃鋼管,所使用的化工測(cè)量?jī)x器主要是加強(qiáng)防腐蝕差壓變送器的應(yīng)用,這主要是因?yàn)楫?dāng)金屬鋯的濃度處于10%到15%時(shí),硫酸每年的腐蝕程度為0.01毫米左右,因而利用金屬鋯進(jìn)行節(jié)流裝置的的制造材料,并將其用于稀硫酸流量的測(cè)量具有十分強(qiáng)烈的必要性。
五是在化工儀表的電路板中應(yīng)采取的防腐蝕技術(shù)。由于化工儀表往往在惡劣的環(huán)境下運(yùn)行,在電路板中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)銅箔被腐蝕的情況,進(jìn)而導(dǎo)致儀器和儀表失控,不僅穩(wěn)定性較差,而且靈敏度也會(huì)下降,所以針對(duì)此類問(wèn)題,應(yīng)對(duì)電路板中銅箔腐蝕的部位進(jìn)行焊錫和涂敷防腐材料,這樣不僅具有較強(qiáng)的防腐效果,而且具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性,但是其主要在輕度腐蝕的電路板中使用,因?yàn)楹稿a中主要包含了錫和鉛,而其均具有較強(qiáng)的耐腐蝕性,所以其是制作腐蝕元件的主要材料,尤其是二者的化學(xué)性質(zhì)具有較強(qiáng)的惰性,所以對(duì)于電路板的防腐具有十分重要的作用。與此同時(shí),在日常工作中還應(yīng)加強(qiáng)化工儀表的檢修和維護(hù),盡可能地確保其各項(xiàng)性能得到高效的發(fā)揮,尤其是應(yīng)注重防腐蝕工作中的開展,在未腐蝕之前就加強(qiáng)對(duì)其的預(yù)處理,才能更好地促進(jìn)化工企業(yè)安全高效的生產(chǎn)[3]。
綜上所述,化工儀表是化工企業(yè)中使用最為常見的儀器元件,對(duì)于促進(jìn)化工儀表性能的發(fā)揮和各項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)的完成具有十分重要的意義。所以作為新時(shí)期背景下的化工企業(yè),必須認(rèn)真分析和總結(jié)化工儀表在日常運(yùn)行中可能出現(xiàn)的腐蝕問(wèn)題,并結(jié)合腐蝕問(wèn)題的形成機(jī)理,采取針對(duì)性的措施,切實(shí)加強(qiáng)腐蝕問(wèn)題的處理,確?;x表正常運(yùn)行的同時(shí)更好地實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)生產(chǎn)的最優(yōu)化。
[1]趙德淵,渠修一,張文帥.化工儀表的腐蝕問(wèn)題分析及處理[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2013,19:35.
[2]劉延一.化工儀表的腐蝕問(wèn)題分析及處理[J].化工管理,2014,32:187.
[3]張井柱.化工儀表常見的外部干擾問(wèn)題及處理措施[J].南方農(nóng)機(jī),2015,05:68+70.
熊耀華(1957-),男,江西豐城人,工程師,研究方向:化工自動(dòng)化。