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摘要:由于化工行业自身的特性,大多数化工设备都含有腐蚀性介质,而设备腐蚀性介质越多,越容易受到腐蚀,而且腐蚀速度更快,所以设备的腐蚀度比其他行业更高更严重。如果减少腐蚀物质的添加,又会制约设备功能的发挥,给企业带来经济损失。因此,化工行业最需要的是有效完善的防腐措施。而我国化学工艺水虽然有了很大的发展,化工设备的防腐技术越来越高超,但仍存在一定的缺陷,这种漏洞仍会对设备使用寿命造成威胁。
关键词:化工设备;防腐;控制措施
引言:
硝酸是一种强腐蚀性的液体,其生产工艺的条件较为复杂和多变。生产硝酸的核心设备的温度比较高,并且硝酸在生产的过程中浓度是不断变化的,稀硝酸对于设备的腐蚀尤其严重。这就要求设备的防腐不仅能够抵抗稀硝酸的腐蚀还能够抵抗高温蒸汽的腐蚀。随着生产的进行和长时间的腐蚀,设备的腐蚀问题随之加剧,当设备的腐蚀达到设备所能接受的极限时设备将停止运转。对生产造成影响,同时可能还会污染环境,严重者可能造成安全事故对人的生命安全造成严重威胁。因此做好硝酸设备的防腐工作对于安全生产和增加经济效益具有极大的意义。
1化工设备腐蚀问题分析
化工设备受到的腐蚀性问题和影响因素是多方面的,这些腐蚀问题的出现受到了很多介质的影响,比如二氧化硫、卤化物、硫化氢以及盐类物质等,都会对于化工设备产生较为明显的腐蚀效应,而从具体的腐蚀反应方面来看,其主要的腐蚀类型有以下三种:
(1)物理腐蚀
物理腐蚀问题主要就是指化工设备在相应环境的作用下,直接出现了较为明显的物理溶解问题,在溶解过程中不涉及到相关化学反应的发生,该类问题的产生在一些金属性化工设备中极为常见,容易导致其受到明显损坏,影响其后续使用。
(2)化学腐蚀
化学腐蚀则主要是指在化工设备的长期使用过程中,其自身和周围环境中的相关物质发生化学反应,进而产生了相应变化,导致其自身出现了腐蚀性问题,难以形成理想的稳定性效果。这种化学腐蚀问题在当前是最为常见的,比如氧化反应的出现就是化学反应腐蚀的一个重要表现,容易给化工设备的使用强度以及稳定性带来较大威胁。
(3)电化学腐蚀
电化学腐蚀问题主要就是指在相应化工设备被腐蚀过程中,因为其出现了电极反应而出现了明显的腐蚀问题,相对应的腐蚀程度和速度都明显加快,造成的后果也更为恶劣。该类电化学腐蚀问题一般发生在一些潮湿环境下,化工设备在相应潮湿水分的作用下,形成一定的电回路,进而也就容易导致一些电化学腐蚀问题的产生。由此可见,在化工设备的具体生产使用过程中,其存在的腐蚀性问题是比较多的,腐蚀性因素也是多方面的,这也就要求相关人员必须要重点针对化工设备的工作运行环境进行全面分析,并且采取较为合理的防腐蚀措施进行有效控制。
2化工设备的防腐控制措施
2.1耐腐蚀物质材料的开发
防腐技术进步的一个关键突破口在于防腐蚀物质的开发和应用。绝大数企业在制作化工设备最常用的材料就是碳素铜,其优势在于价格低易加工,性价比较高。其劣势在日常使用中并不明显,但一到化工设备投入使用后,其缺点就原形毕露,耐腐蚀性极差,一旦表面发生裸露,其成分极易与空气产生化学反应腐蚀设备,并且扩散速度快,大大缩短了设备的使用寿命,造成资源浪费。因此,不建议化工企业在建造设备时采用这种材料。
目前的防腐蚀材料主要是由高分子材料、无机非而金属材料、金属材料和合金材料构成,而其中合金材料及金属占主体地位。但钢铁抗腐蚀方面并不出众。因此,有色金属材料和高性能合金的开发应用很好地解决了钢铁在特殊环境下的腐蚀和局部腐蚀的问题。这种耐腐蚀材料在国外得到广泛应用,有色金属和高性能合金既能增强设备机械性又具有良好的抗腐蚀特性,在某些领域已经发展得十分完善,在化工行业中处于新起之秀的地位,正在被人们认识和投入使用。如石墨、玻璃铜、工程陶瓷等正被我国化工企业开发和利用。
2.2做好化工设备表面的防腐蚀工作
最容易发生腐蚀现象的就是化工设备的表面,所以,在对化工设备进行防腐蚀控制时先要对其表面做好防腐蚀工作。化工设备在设计和制造中要进行表面防腐工艺的处理,保证设备较高的防腐性。在日常生产中,对于化工设备表面的防腐办法主要有喷砂和喷涂这两种。喷砂主要是对设备表面进行预处理,将设备表面的氧化物以及生锈层清理干净,确保除锈效果达到规定标准。在对设备表面进行喷砂以后,在干净的表面上再进行防腐剂的喷涂,要把握好喷剂的成分比例,采用精准仪器进行测量,根据不同设备材质配置不同成分比例的喷涂剂,确保喷涂剂混合均匀,选择合适的喷涂方式,以免喷涂剂成分不合适和方式不当影响表面防腐效果。
2.3要控制好化学介质的浓度
化工设备产生腐蚀的程度和化学介质的浓度有直接关系。化学介质本身的腐蚀特性受到介质浓度和环境的影响,化学介质中的有害物质都会对化工设备产生腐蚀。对于设备焊接处要特别注意控制化学介质的浓度,防止焊接应力腐蚀导致设备破裂。在对化工设备进行焊后冷加工处理后,就不要再进行应力消除热处理,在此过程中要严格控制氢氧化钠的浓度,还要保证周围的温度环境,这样通过有效地控制氢氧化钠的浓度能够减轻焊接后应力腐蚀的破裂程度。
2.4缓蚀剂的正确使用
缓蚀剂常用于加入缓蚀体系中,降低金属腐蚀速度的微量化学物质,其剂量很小,不能影响金属内化学介质的腐蚀倾向,但可以在表面形成一层保护膜或吸附膜,从而保护了作为电极的金属表面,减慢电化学腐蚀速度。由于缓蚀剂造价低,用量少,对使用者和使用场地没有特殊要求,因而被广泛运用于化工设备防腐措施中。然而,要想达到正确使用缓蚀剂,有效降低腐蚀速度的效果,就需要工作人员利用精确仪器计算出缓蚀剂使用的剂量和添加量,以满足金属化学介质防腐的要求。从上述观点可以看出,大多数化工设备是由金属建造,而金属设备中的化学介质浓度又与金属腐蚀速度有直接的密切的关系。在化学介质本身的腐蚀性和环境的特殊性的双重作用下,化学介质中的有害物质会对设备产生腐蚀。因此,除了严格控制化工设备焊接时周围的温度,还要适量添加缓蚀剂,起到双重保险防腐的效果。
2.5提高化工设备防腐蚀作业工人的技能
毋庸置疑,化工设备被腐蚀不但损坏了设备的整体美观性,更严重削弱了设备自身固有的安全应用价值。防腐蚀是一项对人员的专业技能、操作水平和工艺熟练程度要求较高的任务。为此,必须做好施工人员的协调和调度,对所有参与设备防腐的施工从业者开展“一对一”的技能培训。经过日常多次模拟演练后,在正常防腐作业时,要选拔经专业技能培训过的优秀人员踏入岗位,对设备外表面的防腐操作进行监管,力求在防腐作业的每个流程、每个环节均不留缝隙。执行防腐蚀作业的人员通过实践,深切地认识到防腐的必要性和重要意义,会严格按操作规程办事,防范一切疏忽大意的行为,不然会事倍功半,反而无法使腐蚀问题得到解决,甚至酿成无法逆转的后果。
结束语:
综上所述,化工设备的防腐蚀是化工企业经营管理的“重头戏”,化工设备所处的环境相对独特,大大增加了与其他化学介质接触的概率。因此,在生产、设计和应用化工设备的过程中,应熟练掌握设备腐蚀的原因和类型,根据化工设备的材质状况,采取切实可行的对策予以防腐,根据设备腐蚀的程度制定科学、严密的防腐控制措施,以保障化工设备的安全性和平稳性。
参考文献:
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