化工設(shè)備的腐蝕與預(yù)防腐蝕措施

1、解決方案示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼：CYKJ-FW-271編號：_化工設(shè)備的腐蝕與預(yù)防腐蝕措施審核：_時(shí)間：_單位：_化工設(shè)備的腐蝕與預(yù)防腐蝕措施用戶指南：該解決方案資料適用于為完成某項(xiàng)目而進(jìn)行的活動(dòng)或努力工作過程的方案制定，通過完善工作思路，在正常運(yùn)行中起到指導(dǎo)作用，包括確定問題目標(biāo)和影響范圍、分析問題并提出解決方案和建議、成本計(jì)劃和可行性分析、實(shí)施和跟進(jìn)。可通過修改使用，也可以直接沿用本模板進(jìn)行快速編輯?！菊侩S著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對化工產(chǎn)品的需求不斷增加，越來越多生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行超出設(shè)計(jì)能力，因而目前對化工企業(yè)而言，防止工藝設(shè)備因受到腐蝕發(fā)生故障而造成損失

2、已成為迫在眉睫的問題。許多專家認(rèn)為，材料保護(hù)和防腐措施是降低維護(hù)費(fèi)用和使工廠安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證。【關(guān)鍵詞】化工設(shè)備；腐蝕；防腐蝕隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對化工產(chǎn)品的需求不斷增加，越來越多生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行超出設(shè)計(jì)能力，因而目前對全球的化工企業(yè)而言，防止工藝設(shè)備因受到腐蝕發(fā)生故障而造成損失已成為迫在眉睫的問題。許多專家認(rèn)為，材料保護(hù)和防腐措施是降低維護(hù)費(fèi)用和使工廠安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證。腐蝕破壞到處可見，腐蝕事故頻頻發(fā)生，這除了因腐蝕本身所具有的自發(fā)性質(zhì)外，很大程度上是因?yàn)槿藗儗Ωg的危害性估計(jì)不足，對腐蝕防護(hù)的重要意義認(rèn)識(shí)不深，對腐蝕與防護(hù)科學(xué)缺乏應(yīng)有的知識(shí)，沒有采取防腐蝕措施、或采取的防腐蝕措施不當(dāng)

3、所致。1.1腐蝕的分類腐蝕：材料與周圍環(huán)境發(fā)生作用而被破壞的現(xiàn)象。腐蝕按材料種類分為金屬腐蝕和非金屬腐蝕。腐蝕按表面形貌分為全面腐蝕和局部腐蝕；局部腐蝕又有小孔腐蝕、應(yīng)力腐蝕破裂、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、磨損腐蝕等等；金屬腐蝕按機(jī)理可分為物理腐蝕、化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕等。物理腐蝕：材料單純物理作用的破壞，一般是由溶解、滲透引起的，如熔融金屬容器的溶解，高溫熔鹽、熔堿對容器的溶解滲透?；瘜W(xué)腐蝕：金屬與非電解質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)作用引起的破壞。腐蝕過程是純氧化-還原反應(yīng)，腐蝕介質(zhì)與金屬表面的原子直接碰撞而形成腐蝕產(chǎn)物，反應(yīng)中無電流產(chǎn)生，符合化學(xué)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。電化學(xué)腐蝕：金屬與電解質(zhì)溶液發(fā)生電化學(xué)作用而引起的破

4、壞。反應(yīng)過程中有陽極失去電子和陰極獲得電子以及電子的流動(dòng)（電流），歷程符合電化學(xué)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。1.2腐蝕的危害與控制腐蝕的意義腐蝕遍及國名經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，從日常生活到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，從普通技術(shù)到尖端科學(xué)，都存在腐蝕問題。由于腐蝕，大量材料變成廢料（每年因腐蝕報(bào)廢的鋼鐵約占年產(chǎn)量的30%，其中2/3可回收，其余完全變?yōu)閺U物），設(shè)備失效，甚至造成災(zāi)難性事故。20xx年1月26日，世界鋼鐵協(xié)會(huì)25日公布了09年世界粗鋼總產(chǎn)量為12億1972萬噸，其中約3.6億噸因銹蝕將報(bào)廢，且其中1.2億噸將徹底變?yōu)椴豢苫厥盏膹U物。按09年全年均價(jià)4500元/噸計(jì)算，損失5400億元。我國20xx年用Hoar法調(diào)查結(jié)果部

5、門 直接腐蝕損失（億元）化工 300能源部門（電力、石油、煤） 172.1建筑部門（公路、橋梁、鐵路） 1000機(jī)械工業(yè) 512.43交通部門（火車、汽車） 303.9合計(jì) 2288.3如考慮間接損失，總計(jì)可達(dá)5000億，占當(dāng)時(shí)國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的5%。腐蝕造成的損失是巨大的，它是材料設(shè)施的“癌癥”，但是通過采取科學(xué)的措施，腐蝕也是可以控制、減輕的，一般可降低2530%。2化工設(shè)備的防腐蝕措施目前的防腐技術(shù)主要有：開發(fā)耐蝕材料，表面防蝕技術(shù)，緩蝕技術(shù)，電化學(xué)保護(hù)等。2.1開發(fā)耐蝕材料耐蝕材料的開發(fā)研究是防腐蝕技術(shù)進(jìn)步的突破口，人類各個(gè)時(shí)期的技術(shù)進(jìn)步無不與其息息相關(guān)。耐蝕材料主要分為金屬材料、高分

6、子材料、無機(jī)非金屬材料。金屬及合金材料是結(jié)構(gòu)材料中的主體，其中鋼鐵占據(jù)主要地位，但是，鋼鐵的耐蝕性能具有局限性。具有高性能的合金及有色金屬材料的開發(fā)和應(yīng)用發(fā)展迅速，在一定程度上解決了局部腐蝕及特殊環(huán)境下的腐蝕問題。如含鉬高的耐蝕合金，雙相不銹鋼，高純鐵素體不銹鋼，鎳基合金，低合金鋼，鈦及鈦合金。耐蝕非金屬材料目前國內(nèi)外耐蝕非金屬材料在化工生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛。非金屬材料具有優(yōu)良的耐蝕性能，而機(jī)械性能可以通過增強(qiáng)等途徑來彌補(bǔ)，在某些領(lǐng)域已有發(fā)展為取代鋼材的趨勢。現(xiàn)在正在開發(fā)的如：耐蝕塑料，玻璃鋼，石墨，搪玻璃，工程陶瓷2.2表面覆蓋層在現(xiàn)有的防腐蝕手段中，表面耐蝕涂層和金屬表面技術(shù)的費(fèi)用占所有防腐

7、蝕費(fèi)用的87左右。采取正確的表面防蝕技術(shù)是提高設(shè)備使用壽命、減少維修費(fèi)用以及提高設(shè)備管理水平必不可少的途徑。同時(shí)，采用表面防蝕技術(shù)，大大提高了整體材料的耐蝕性能。在化工和石油化工中常用的表面防蝕技術(shù)包括涂、襯、鍍、滲以及近年發(fā)展起來的各種高技術(shù)，其中以涂層及襯里應(yīng)用最廣泛。2.2.1耐蝕涂料耐蝕涂料的開發(fā)一直是人們關(guān)注的研究領(lǐng)域，在化學(xué)工業(yè)中，耐蝕涂料主要用于建筑物、構(gòu)筑物、裝置及貯罐的內(nèi)外壁及輸水、輸油、輸氣管線。據(jù)統(tǒng)計(jì)，防腐蝕涂層的損壞，其基體表面處理不當(dāng)約占75，因此，重視表面處理質(zhì)量是當(dāng)務(wù)之急。幾種有發(fā)展前途的涂料，如富鋅涂料，重防腐涂料，耐高溫涂料，陶瓷類涂料，帶銹涂裝涂料，氟樹脂涂

8、料等等，正是當(dāng)前國際上研究最熱門的涂料。2.2.2襯里技術(shù)及復(fù)合管道襯里技術(shù)利用強(qiáng)度高的材料(如碳鋼、玻璃鋼、鑄鐵等)作結(jié)構(gòu)材料，用耐蝕性能優(yōu)異的材料作襯里層。襯里技術(shù)分緊襯、松襯等，國外重點(diǎn)發(fā)展緊襯技術(shù)。襯里技術(shù)常用于化工設(shè)備、管道等。2.2.3其他表面工程技術(shù)電鍍、化學(xué)鍍在化工防腐蝕應(yīng)用中，電鍍主要有鍍鉻、鍍鋅和鍍鎳。鍍鋅層的鈍化是一個(gè)十分活躍的領(lǐng)域，近十年推出的低鉻或無鉻彩色鈍化、黑鈍化、軍綠鈍化及強(qiáng)鈍化(含硅樹脂或其他樹脂的復(fù)合鈍化層)，可使鍍鋅層在海洋大氣、工業(yè)大氣環(huán)境及工業(yè)水、江水河水環(huán)境中的耐蝕性大大提高。化學(xué)鍍是采用金屬鹽和還原劑在同一溶液中進(jìn)行自催化氧化還原反應(yīng)，在固體表面沉

9、積出金屬鍍層的成膜技術(shù)?；瘜W(xué)鍍鎳磷合金及三元鎳系合金，產(chǎn)品比電鍍產(chǎn)品有更優(yōu)異的耐蝕性和更大的選擇，是目前國內(nèi)外發(fā)展速度最快的表面處理工藝之一。噴涂 噴涂是利用火焰、等離子、電弧噴涂，在材料和產(chǎn)品上獲得金屬、合金、無機(jī)、有機(jī)耐蝕耐磨表面層的一種工藝技術(shù)?；瘜W(xué)熱處理 化學(xué)熱處理特別是滲鋁、滲鉻，近十多年在化工機(jī)械防腐蝕上已有大量應(yīng)用。磷化 磷化作為涂裝的一個(gè)重要前處理過程，已有多年的應(yīng)用。近十多年來，堿金屬三元系低溫或常溫磷化使磷化技術(shù)產(chǎn)生質(zhì)的進(jìn)步。2.3電化學(xué)保護(hù)電化學(xué)保護(hù)是指利用外部電流使金屬(包括合金)腐蝕電位發(fā)生改變以降低其腐蝕速率的防腐蝕技術(shù)。電化學(xué)保護(hù)可分為陰極保護(hù)和陽極保護(hù)。電化學(xué)保

10、護(hù)技術(shù)在化工防腐蝕領(lǐng)域中已引起廣泛的重視和應(yīng)用，是一種有效的、既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的防腐蝕手段。陰極保護(hù)是在金屬表面上通入足夠的陰極電流，使金屬電位變負(fù)，并使金屬溶解速度減小。被保護(hù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)形狀一般不宜太復(fù)雜，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備在靠近輔助陽極部位電流密度大，遠(yuǎn)離輔助陽極部位電流密度小，得不到足夠的保護(hù)電流。甚至不起保護(hù)作用，產(chǎn)生所謂“遮蔽現(xiàn)象”。陰極保護(hù)主要用在水和土壤中的金屬結(jié)構(gòu)上，但一般必須用于設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、介質(zhì)腐蝕性不太強(qiáng)的環(huán)境中。陰極保護(hù)除可防止一般的均勻腐蝕外，還可以防止一些材料的點(diǎn)蝕、晶間腐蝕、沖擊腐蝕、選擇性腐蝕等。陽極保護(hù)是將被保護(hù)的金屬構(gòu)件與外加直流電源的正極相連，在電解質(zhì)溶液中使金屬

11、構(gòu)件陽極極化至一定電位，使其建立并維持穩(wěn)定的鈍態(tài)，從而陽極溶解受到抑制，腐蝕速度顯著降低，使設(shè)備得到保護(hù)。對于沒有飩化特征的金屬，不能采用陽極保護(hù)。主要應(yīng)用在：1.硫酸生產(chǎn)中的結(jié)構(gòu)物，如碳鋼儲(chǔ)槽、各種換熱器、三氧化硫發(fā)生器等。2.氨水及銨鹽溶液中結(jié)構(gòu)物，碳化塔、氨水儲(chǔ)槽等。在強(qiáng)氧化性介質(zhì)中先考慮采用陽極保護(hù)；在既可采用陽極保護(hù)，也可采用陰極保護(hù)，并且二者保護(hù)效果相差不多的情況下，則應(yīng)優(yōu)先考慮采用陰極保護(hù)；如果氫脆不能忽略，則要采用陽極保護(hù)。2.4緩蝕劑緩蝕劑是一種在很低濃度下，能使金屬在腐蝕性介質(zhì)中的腐蝕速度大大降低的物質(zhì)。這種物質(zhì)可以是一種化合物或幾種化合物組成的復(fù)合物質(zhì)。在化工行業(yè)中，緩蝕劑主要用于防止工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的腐蝕和化工設(shè)備、管道及鍋爐等的化學(xué)清洗(酸洗)時(shí)的腐蝕。也有少量用于生產(chǎn)過程中的工藝性防腐。工業(yè)冷卻水系統(tǒng)用的緩蝕劑:化工生產(chǎn)過程中，工業(yè)冷卻水用量很大，且于曝氣而在冷卻水中溶入了大量的溶解氧，導(dǎo)備腐蝕較為嚴(yán)重。由于腐蝕也使水質(zhì)變壞，耗費(fèi)量寶貴的水資源，可見采用緩蝕劑防腐蝕具有重的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?；瘜W(xué)清洗用的緩蝕劑:化工設(shè)備、管線、鍋爐等由于受到化學(xué)、