論化工設(shè)備腐蝕與防護(hù)

—論化工設(shè)備腐蝕與防護(hù)化工裝備是人類生活當(dāng)中必不行少的工業(yè)裝備，其對(duì)于人類生活水平的提高有著重要的推動(dòng)作用。在日常運(yùn)用過(guò)程中，由于外部環(huán)境影響、內(nèi)部化學(xué)藥品侵蝕、運(yùn)用方法上選擇以及運(yùn)用年限過(guò)長(zhǎng)等因素的促在，很簡(jiǎn)單造成化工裝備的腐蝕。這種化工裝備腐蝕的情況顯現(xiàn)，不僅會(huì)降低化工裝備的運(yùn)用效果，還會(huì)帶來(lái)極大的安全隱患，做好對(duì)化工裝備的防護(hù)工作，降低化工裝備的腐蝕情況對(duì)于我國(guó)化工事業(yè)的發(fā)展有著重要的作用。筆者結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，在本文當(dāng)中對(duì)化工裝備的腐蝕因素進(jìn)行分析，并探討了提高化工裝備防護(hù)水平的策略。在化工裝備的實(shí)際工作當(dāng)中，化工裝備在工作時(shí)自身所產(chǎn)生的化學(xué)腐蝕、外部環(huán)境的侵蝕、運(yùn)用方法及維護(hù)方法選擇不當(dāng)?shù)纫蛩囟紩?huì)為化工裝備的腐蝕制造條件或完成對(duì)腐蝕的催化，一旦化工裝備腐蝕到肯定程度，那么化工裝備的工作性能就必定會(huì)降低，腐蝕情況嚴(yán)峻的還會(huì)導(dǎo)致化工裝備的報(bào)廢，想要保證化工裝備的工作狀態(tài)，完成化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，做好化工裝備的腐蝕防護(hù)工作勢(shì)在必行。1.化工裝備腐蝕的因素分析在化工產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，化工裝備的腐蝕情況較為常見(jiàn)，其屬于化工裝備的合理?yè)p耗，依據(jù)對(duì)化工裝備實(shí)際運(yùn)用情況來(lái)看，導(dǎo)致化工裝備腐蝕因素可以分為內(nèi)部因素和外部因素兩個(gè)層面。從內(nèi)部原因來(lái)看，化工裝備以金屬材質(zhì)為主，而金屬自身的化學(xué)屬性較為活潑，其在企業(yè)運(yùn)用過(guò)程中，工作環(huán)境必需與化工生產(chǎn)介質(zhì)發(fā)生接觸，如酸、堿、高溫、高壓、不勻稱應(yīng)力等都極易發(fā)生金屬腐蝕情況。從外部原因來(lái)看，化工裝備的運(yùn)用環(huán)境、運(yùn)用方法及日常維護(hù)都會(huì)在不同程度上為化工裝備的腐蝕制造條件。盡管化工裝備的腐蝕屬于常規(guī)損耗，但假如腐蝕程度超出正常范圍，那么其對(duì)于化工裝備的工作狀態(tài)及運(yùn)用壽命都有極大的影響。2.化工裝備的腐蝕因素分析2.1.化工裝備內(nèi)部的腐蝕目前，化工產(chǎn)業(yè)當(dāng)中的化工裝備絕大部分都是金屬材質(zhì)，由于金屬本身的性質(zhì)就較為活潑，所以當(dāng)化工裝備遇到一些能夠產(chǎn)生反應(yīng)的化學(xué)材料時(shí)，其自身很簡(jiǎn)單產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)的顯現(xiàn)對(duì)于化工裝備的腐蝕情況是非常嚴(yán)峻，其中在具有酸堿反應(yīng)等的工作環(huán)境尤為突出。以反應(yīng)釜為例，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)的物料溫度過(guò)高時(shí)，其釜內(nèi)物料在反應(yīng)過(guò)程中，釜內(nèi)的介質(zhì)可能會(huì)有酸性或堿性，這些性質(zhì)的物料都可能會(huì)與金屬反應(yīng)釜的內(nèi)壁發(fā)生反應(yīng)，金屬被氧化或別離；同時(shí)，內(nèi)部所產(chǎn)生的大量的熱量，熱量更加會(huì)加速反應(yīng)釜介質(zhì)與反應(yīng)釜體發(fā)生反應(yīng)，熱量所造成的水蒸汽或酸堿蒸汽都會(huì)對(duì)反應(yīng)釜的罐頂產(chǎn)生巨大的沖擊，而蒸汽遇冷后會(huì)發(fā)生液化反應(yīng)形成水珠，這些水珠附著在釜頂上形成一層液膜，進(jìn)而形成了“微腐蝕電池”和“氧濃差腐蝕”等腐蝕情況。2.2.外部環(huán)境引起的腐蝕外部環(huán)境引起的腐蝕的效果雖不像內(nèi)部腐蝕那么大，但其也是化工裝備腐蝕的重要因素。在筆者看來(lái)，對(duì)于化工裝備腐蝕而言，外部環(huán)境更多的是制造了條件，這對(duì)于化工裝備的腐蝕是致命的。以土壤對(duì)管道外壁的腐蝕為例，由于土壤自身所具備的多腐蝕性、多孔電介質(zhì)已經(jīng)非均質(zhì)膠體體系等特性，再加上不同地段土壤的土質(zhì)有著明顯的不同，所以當(dāng)金屬管道接觸到土壤時(shí)，極易在接觸面形成不同的電位，而這些電位與金屬管道的接觸部位之間就會(huì)產(chǎn)生電位差，從而形成了土壤腐蝕電流回路及“氧濃差電池腐蝕”等腐蝕情況顯現(xiàn)。2.3.人為因素造成的腐蝕事實(shí)上，在實(shí)際工作當(dāng)中人為因素所導(dǎo)致的化工裝備腐蝕情況也是較為常見(jiàn)的。其造成的腐蝕的原因來(lái)源于兩個(gè)方面，其一為設(shè)計(jì)方面，其二為運(yùn)用與維護(hù)方面，在實(shí)際的化工生產(chǎn)中，化學(xué)反應(yīng)是一個(gè)極為冗雜的過(guò)程，比方對(duì)于一臺(tái)化學(xué)反應(yīng)裝置，在設(shè)計(jì)過(guò)程中有可能對(duì)化學(xué)反應(yīng)的分析不夠透徹或?qū)橘|(zhì)中的元素分析不夠全面，對(duì)生產(chǎn)反應(yīng)裝備材質(zhì)的選擇不恰當(dāng)，當(dāng)運(yùn)用于生產(chǎn)時(shí)，很快就會(huì)產(chǎn)生化學(xué)腐蝕造成裝備的破壞，這對(duì)企業(yè)也會(huì)造成極大的損失；其二是對(duì)于化工生產(chǎn)人員在進(jìn)廠時(shí)雖然需要嚴(yán)格的專業(yè)水平篩選，但在實(shí)際的化工生產(chǎn)操作過(guò)程中，由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的原材料介質(zhì)較多，難免會(huì)有誤操作造成腐蝕，同時(shí)由于對(duì)于新技術(shù)、新裝備的不斷更新，員工對(duì)于新事物特性的了解及把握也需要肯定的時(shí)間，所以人為因素所引起的化工裝備腐蝕因素也是不同小視的。3.化工裝備的腐蝕防護(hù)策略3.1.合理的裝備選擇想要防止化工裝備的過(guò)度腐蝕，做好裝備的設(shè)計(jì)選型基礎(chǔ)，尤其是對(duì)于裝備材質(zhì)的選擇更要謹(jǐn)慎。在選擇裝備時(shí)，首先要針對(duì)生產(chǎn)物料的介質(zhì)成分，反應(yīng)機(jī)理、過(guò)程完全把握，再對(duì)應(yīng)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行選材或通過(guò)腐蝕實(shí)驗(yàn)進(jìn)行裝備材質(zhì)的選擇，選擇合理的裝備不僅能夠提高其自身的抗腐蝕性，同時(shí)可以降低生產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)的影響，同時(shí)精確的選材還能夠降低生產(chǎn)投資或本錢，這對(duì)于化工企業(yè)來(lái)說(shuō)能夠節(jié)約很大一部分本錢，耐蝕合金或在裝備的金屬材質(zhì)當(dāng)中添加合金元素，都可以很大程度的提高裝備的耐腐蝕性。3.2.實(shí)時(shí)的環(huán)境掌握任何化學(xué)反應(yīng)都是需要肯定介質(zhì)環(huán)境才能夠發(fā)生的，腐蝕反應(yīng)也是如此。所以在運(yùn)用化學(xué)裝備時(shí)，假如能夠消退金屬材質(zhì)的裝備在運(yùn)用環(huán)境中引起腐蝕的各種因素，那么腐蝕就會(huì)明顯的減緩，甚至是終止。當(dāng)然這只是理想化的結(jié)果，由于腐蝕反應(yīng)過(guò)程中的許多環(huán)境因素并非人為能夠掌握的，例如大氣中的氧氣、水分和土壤當(dāng)中的水分、海水中的鹽分等等。在這種環(huán)境背景下，就只能通過(guò)局部環(huán)境的調(diào)整，來(lái)完成對(duì)化工裝備運(yùn)用時(shí)的環(huán)境掌握。局部環(huán)境掌握的方法有許多中，筆者在本文當(dāng)中略舉一二：3.2.1.在鍋爐當(dāng)中參加Na2SO2和N2H4等除氧劑，可以削減鍋爐內(nèi)壁的氧化腐蝕；3.2.2.在水中可以恰當(dāng)參加酸或堿，來(lái)完成對(duì)水的酸堿度綜合，進(jìn)而防止冷卻水對(duì)換熱器產(chǎn)生結(jié)垢和穿孔；3.2.3.去除倉(cāng)庫(kù)內(nèi)空氣中的水分，強(qiáng)化倉(cāng)庫(kù)的通風(fēng)、枯燥，從而防止所貯存的金屬部件生銹。3.3.全面的養(yǎng)護(hù)策略為化工裝備進(jìn)行全面的養(yǎng)護(hù)是防止其過(guò)分腐蝕的重要方法，日常的養(yǎng)護(hù)策略有許多個(gè)種類，筆者在本文中著重探討一下裝備的涂層和緩蝕劑的運(yùn)用。3.3.1.裝備的涂層裝備涂層的原理通過(guò)對(duì)化工裝備的金屬外表進(jìn)行抗腐蝕層的涂抹，能夠使裝備上形成一層鍍層，而鍍層能夠?qū)ρb備的金屬外表進(jìn)行很好的愛(ài)護(hù)，進(jìn)而阻礙和降低腐蝕反應(yīng)的發(fā)生與發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界各國(guó)最常用的化工裝備防腐方法就是對(duì)裝備進(jìn)行涂層。之所以涂層能夠如此受歡迎，一方面是由于其防腐效果好，另一方面是其本錢低，試想一下一個(gè)能夠用最少的本錢換取最大防腐效果的方法，怎么會(huì)不被世界所關(guān)注呢為了到達(dá)最理想的防腐效果，在對(duì)裝備進(jìn)行涂層時(shí)，必需要保證涂層結(jié)構(gòu)的致密性、勻稱性、針對(duì)性。3.3.2.緩蝕劑的運(yùn)用在化工裝備的防腐措施當(dāng)中，緩蝕劑的運(yùn)用也是較為常見(jiàn)的方法。在能夠產(chǎn)生腐蝕反應(yīng)的環(huán)境當(dāng)中，放入肯定量的緩蝕劑，緩蝕劑就能夠先與裝備金屬外表進(jìn)行物理反應(yīng)，完成對(duì)金屬外表的愛(ài)護(hù)，從而顯著降低金屬材料被腐蝕的程度，完成掌握化工裝備腐蝕的目標(biāo)。因緩蝕劑自身性質(zhì)的影響，在運(yùn)用緩蝕劑時(shí)并不需要單獨(dú)為其準(zhǔn)備裝備或容器，并且也無(wú)需對(duì)金屬構(gòu)件的性質(zhì)，所以其無(wú)論是在順應(yīng)性方面、還是本錢方面，都具有肯定的優(yōu)勢(shì)。目前緩蝕劑廣泛應(yīng)用于酸洗冷卻水系統(tǒng)、油氣并酸化、油田注水、金屬制品的儲(chǔ)運(yùn)等各個(gè)方面。綜上所述，化工裝備作為化工行業(yè)當(dāng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其自身的腐蝕水平很大程度影響著化工裝備的工作水平，因此必需要做好化工裝備的腐蝕防護(hù)工作。盡管在化工裝備工作當(dāng)中，影響化工裝備腐蝕