無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)中腐蝕性對(duì)材料選擇的影響

1、無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)中腐蝕性對(duì)材料選擇的影響目前，無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)過(guò)程中介質(zhì)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕問(wèn)題日益突出，嚴(yán)重影響了無(wú)機(jī)化工產(chǎn)業(yè)的正常生產(chǎn)， 甚至造成了嚴(yán)重的安全事故，不利于無(wú)機(jī)化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，必須加強(qiáng)對(duì)腐蝕性的分析和研究，根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝，選擇不同的防腐材料，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生的腐蝕情況分析目前在無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)過(guò)程中， 由于介質(zhì)條件的不同以及使用的溶液大多數(shù)為腐蝕性極強(qiáng)的多元混合溶液，在流速、濃度、溫度以及壓力等不同條件的共同作用下， 生產(chǎn)設(shè)備極易發(fā)生腐蝕問(wèn)題， 并且不同的耐腐蝕材料形成的腐蝕類型也不相同， 主要分為均勻腐蝕、 石墨化腐蝕以及磨損腐蝕，具體如下

2、：1.1 均勻腐蝕均勻腐蝕是電化學(xué)腐蝕的基本形態(tài)，也是無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)設(shè)備最為常見(jiàn)的一種腐蝕形態(tài)。 均勻腐蝕主要是完全暴露在介質(zhì)的表面并進(jìn)行均勻腐蝕，導(dǎo)致金屬均勻變薄，重量逐漸變輕，直至最后出現(xiàn)破壞性結(jié)構(gòu)。1.2 石墨化腐蝕石墨化腐蝕主要發(fā)生在鑄鐵生產(chǎn)過(guò)程中，石墨以網(wǎng)狀形態(tài)存在于鐵素體內(nèi)，在鹽水、礦物質(zhì)水、稀釋酸性水以及酸性溶液等介質(zhì)中， 鐵素體發(fā)生選擇性腐蝕。 石墨化腐蝕會(huì)增加整個(gè)設(shè)備的重量，受到外界自然環(huán)境的作用下外部鐵銹發(fā)生脫落現(xiàn)象， 對(duì)設(shè)備產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞。1.3 磨損腐蝕 磨損腐蝕的發(fā)生主要是因?yàn)榻饘俦砻婧透g流體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，加速金屬的破壞，其是腐蝕、磨損、化學(xué)作用以及機(jī)械作用共同或交

3、替進(jìn)行的結(jié)果。 磨損腐蝕會(huì)使整個(gè)結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生細(xì)小的裂縫和孔洞，相較于單一的腐蝕過(guò)程此種腐蝕程度更為激烈。不同類型的材料在無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)中的使用上述幾種腐蝕形式在無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生， 并且對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生了極大的影響，因此， 化工行業(yè)有必要針對(duì)現(xiàn)存的腐蝕問(wèn)題，加快鈦材料、不銹鋼材料、非金屬材料以及各種防腐技術(shù)的引用和研發(fā)。2.1 鈦材料在無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)中的應(yīng)用鈦是輕金屬并且容易和氧、氫、氮、碳等元素發(fā)生反應(yīng)形成穩(wěn)定的化合物，具有質(zhì)輕、高強(qiáng)度等優(yōu)勢(shì)，已在國(guó)外化工生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。鈦的平衡電位E=-1.63v（SCE）表明鈦的化學(xué)性質(zhì)很活潑，但鈦具有較強(qiáng)的自鈍能力并且穩(wěn)定性較高，在受到機(jī)械損傷后

4、具有快速的自修復(fù)能力，尤其是在含有強(qiáng)烈破壞鈍化膜的 CI-溶液中也表現(xiàn)出較好的抗點(diǎn)蝕能力。 因此，鈦材料具有的優(yōu)良性能使之在無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)設(shè)備中得到了廣泛的使用， 與以往使用碳鋼制作的冷凝器設(shè)備相比，鈦材設(shè)備使用的壽命可長(zhǎng)達(dá) 10 年以上，具有顯著的優(yōu)勢(shì)。此外，閥門(mén)是無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)的重要的裝置，主要有截止閥、閘閥、漿液閥、球閥以及旋塞等，使用的材質(zhì)有不銹鋼、鈦以及鑄鐵。根據(jù)實(shí)際的使用情況分析數(shù)據(jù)顯示，膠膜閥和鑄鐵閥的使用壽命通常只有 3 個(gè)月，鑄鐵閥門(mén)中的鑄鐵材質(zhì)耐腐蝕性較低并且鑄鐵的重量較大， 使化工生產(chǎn)設(shè)備經(jīng)常發(fā)生泄漏問(wèn)題，不利于無(wú)機(jī)化工的穩(wěn)定、有序生產(chǎn)。而鈦材質(zhì)的閥門(mén)表現(xiàn)出了較強(qiáng)的內(nèi)腐蝕性和

5、防沖刷性能，使用壽命可達(dá)年，提供了化工生產(chǎn)的穩(wěn)定性。近年來(lái)，鈦材料已應(yīng)用在無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)的技術(shù)改造及新裝置的制造中，例如無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)使用的塔內(nèi)冷卻管、熱換器管或板、泵葉以及儀表等設(shè)備的重要部件。 從目前鈦材料在化工生產(chǎn)設(shè)備中的應(yīng)用情況來(lái)看，已相對(duì)成熟， 由鈦材料制成的靜止設(shè)備或是傳動(dòng)設(shè)備在腐蝕介質(zhì)或是腐蝕、 沖刷兼有的介質(zhì)中都表現(xiàn)出了較長(zhǎng)的使用壽命， 為化工生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)了較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2.2 不銹鋼材料在無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)中的應(yīng)用奧氏體不銹鋼不銹鋼材料在無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)中的使用主要以?shī)W氏體不銹鋼和奧氏體 -鐵素體雙相不銹鋼為主，其中奧氏體不銹鋼又以含有鉬的 00MO5 不銹鋼、高鎳鉬 904L

6、 不銹鋼以及 316L 不銹鋼為主， 00MO5 不銹鋼具有優(yōu)良的抗孔蝕和縫隙腐蝕能力，主要用于塔設(shè)備冷卻管的制作， 也可以用于接觸海水介質(zhì)的冷卻小管， 但由于其標(biāo)準(zhǔn)不一致，限制了此種不銹鋼材料的使用和推廣； 904L 不銹鋼的鉻鎳及 MO 含量很高，具有比 00MO5 還高的耐全面腐蝕性，同時(shí)還具有抗點(diǎn)蝕能力及冷熱加工性能； 316L 不銹鋼主要在設(shè)備、管道以及儀表等上面使用。雙相不銹鋼雙相不銹鋼主要以3RE60和 CD4MCU鑄造不銹鋼為主。我國(guó)將此種材料應(yīng)用在蒸發(fā)、吸收等設(shè)備的重要部位，雙相不銹鋼具有較好的抗晶間腐蝕的能力， 其耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能只有在低應(yīng)力下才會(huì)凸顯優(yōu)越性。2.3 非

7、金屬材料在無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)中的應(yīng)用工程塑料耐蝕塑料主要分為熱塑性與熱固性兩類，其中熱塑性塑料包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、氯化聚醚、聚苯硫醚等，這些熱塑性塑料具有優(yōu)良的耐腐蝕性能；熱固性的樹(shù)脂包括樹(shù)脂有環(huán)氧、酚醛、聚酯、呋喃四大類，由于這些材料的剛度與強(qiáng)度較差，在用于化工設(shè)備的制造時(shí)需通過(guò)纖維來(lái)增強(qiáng)其剛度和強(qiáng)度。耐蝕塑料主要用于管道、通用設(shè)備、槽罐、熱換器、泵、閥等化工設(shè)備的制造中。玻璃鋼玻璃鋼是一種纖維增強(qiáng)高分子材料， 經(jīng)合成樹(shù)脂為粘合劑并以玻璃纖維為增強(qiáng)材料的新型復(fù)合結(jié)構(gòu)材料， 具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐蝕以及優(yōu)良的耐熱性能。耐蝕玻璃鋼制品主要有儲(chǔ)罐、槽車、耐蝕風(fēng)機(jī)以及管道等，另外玻璃鋼還可以替代鋼結(jié)構(gòu)制作設(shè)備平臺(tái)、梯子、電纜橋架等，雖然一次性的投入成本較大，但能夠有效節(jié)約采用鋼結(jié)構(gòu)帶來(lái)的周期性防腐費(fèi)用。 需要注意的是選用玻璃鋼時(shí)要對(duì)粘合劑品種及其配制進(jìn)行分析，以保障玻璃鋼的耐腐蝕性能。結(jié)束語(yǔ)通過(guò)本文