王冬梅

摘 要：通過對煉廠循環(huán)水設備的調查，對設備的腐蝕情況以及防護對策分別做了總結，發(fā)現(xiàn)，循環(huán)水的設備腐蝕情況基本相同，發(fā)生腐蝕需要對設備進行檢修，既影響換熱效率也影響設備的長周期運行，通過分析腐蝕原因，給出幾種相應的對策來防止或延緩腐蝕的發(fā)生，進而延長設備使用周期。

關鍵詞：循環(huán)水；設備；腐蝕；防護

1 循環(huán)水設備腐蝕原因分析

很多煉廠都有循環(huán)水系統(tǒng)，主要是通過換熱器來進行熱交換，加熱和冷卻原料和產品，由于水容易取得和具有較大的比熱，因此常常作為換熱介質，但長期運行的循環(huán)水系統(tǒng)容易產生腐蝕問題，影響設備運行的效率和周期，從而對煉廠的生產安全和經濟效益產生不良影響。

以鋼鐵材料為主的循環(huán)水設備，產生的腐蝕現(xiàn)象是一種電化學反應。由于金屬元素一般比較活潑，鐵原子容易失去電子形成鐵離子，鐵離子溶解到水中，設備就被腐蝕，而電子又和水形成氫氧根，后者與鐵離子形成氫氧化鐵的沉淀，反應向正反應方向進行，電化學反應就源源不斷的發(fā)生。表現(xiàn)在宏觀現(xiàn)象就是，設備產生鐵銹，變薄，強度下降，嚴重的會銹穿設備，造成生產事故。水中溶解的其他陽離子也會與氫氧根進行反應，形成水垢，進一步形成垢下腐蝕，嚴重的還會堵塞管路，水垢在設備的表面，大大降低了換熱器的換熱效率，進一步造成資源的浪費。

微生物活動也會對設備的影響，換熱器中的水經過長周期的循環(huán)運行，其中的礦物質和有機物濃度很高，加上合適的溫度和其他有利于微生物生長的條件，好氧性的微生物細菌，比如硝化菌、迅速繁殖，還有其他硫酸鹽還原菌（SRB）、鐵氧化菌（IOB）、錳氧化菌（MnOB）、硫氧化細菌、鐵還原細菌等。這些微生物其生物膜與金屬表面發(fā)生作用，參與腐蝕的電化學反應，從而加劇了腐蝕的進行。微生物體液和塵土等雜質形成粘泥，附著在金屬表面，粘泥下面由于氧濃度低。金屬表面作為陽極，粘泥外表面氧濃度高，金屬表面作為陰極，形成氧濃差電池。垢下腐蝕屬于縫隙腐蝕的一種，只是在粘泥形成的垢下，腐蝕才會發(fā)生。而且由于水垢的形成極大影響了換熱器的換熱效率。

2 腐蝕防護對策

通常對設備的防腐有兩種途徑，一是通過加入藥劑改善水質，從而降低腐蝕的發(fā)生，向循環(huán)水中添加藥劑有緩蝕劑，阻垢劑，殺菌劑等；二是對設備本身進行防腐處理，在設備表面進行涂層處理，改善金屬表面的耐腐蝕性能。

2.1 緩蝕劑

緩蝕劑通過2種途徑來達到防腐的目的。一是通過與金屬表面鈍化，形成保護膜來隔絕金屬與，或者阻滯腐蝕發(fā)生的電化學反應來阻礙腐蝕的進行的，按物質的構成分為有機類和無機類緩蝕劑。胺類、醛類、炔醇類等屬于有機類緩蝕劑，通常分子內含有極性基團和非極性基團，極性基團吸附在金屬表面，非極性基團緊密排列形成吸附膜。無機緩蝕劑包括一些無機鹽類化合物，它們在金屬表面陰極區(qū)形成沉淀膜，抑制腐蝕反應的進行，或者在金屬表面形成緩蝕作用的鈍化膜，延緩金屬腐蝕的進行。通常對緩蝕劑進行改性和復配來改善緩蝕效果。王勤娜[1]研究了瞇唑啉化合物及與丙炔醇的復配物在25%濃度鹽酸介質中的緩蝕性能，結果列于表1。

從表1中可以看出，咪唑啉與丙炔醇復配物的緩蝕效果要比單一咪唑啉化合物的緩蝕效果好，復配有良好的協(xié)同作用，提高了緩蝕效率，具有好的應用前景。

2.2 阻垢劑

阻垢劑多為高分子類物質，包括天然高分子與合成高分子兩類[2]，阻垢劑一般都含有酚羥基和羧基，對Ca2+和Mg2+等易形成鹽垢的晶體有一定的抑制作用。由于天然高分子投加量大易降解等缺點，人們通常對其進行接枝等改性來改進阻垢效果，對阻垢劑進行的復配后，發(fā)現(xiàn)阻垢率升高明顯。

2.3 涂層

有人對金屬表面進行涂層處理[3]，有以下幾種手段，一是在金屬表面鍍上一種惰性金屬來防腐，比如鍍鎳、鍍銅等方法，或者在金屬表面上涂上防腐涂料，并且改善涂料的性能，巍巍等利用納米技術對涂層防腐材料中的填料進行了改性，涂層的綜合性能得到了較大的提高，在增加涂層的機械強度、硬度、附著力，提高耐老化性和耐候性等方面有顯著的作用。也有人利用微弧氧化、磷化等方法，均取得了不錯的效果。但是是否增加生產成本，對設備的加工是否會增加難度，沒有進一步的研究。

3 結語

循環(huán)水設備腐蝕原因很多，既要對循環(huán)水進行加劑處理，同時加強對水質進行監(jiān)測，提高設備本身的防腐等級，對一些特殊工藝介質還需要有針對性處理，盡可能改進工藝流程，減少介質內進入雜質引起腐蝕。

參考文獻：

[1]王勤娜.高濃度鹽酸緩蝕劑研究[J].石油化工腐蝕與防護，1999，16（3）：43—44.

[2]趙希林，劉繼寧，劉麗娟等.阻垢緩蝕劑的改性和復配研究進展[J].應用化工，第44卷第2期，2015年2月.

[3]何毅，徐中浩，陳航宇.屬材料防腐技術的研究進展[J].第42卷第11期，2013年11月.