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| 化工設備的腐蝕以及防腐蝕措施的介紹 |
| 發(fā)布時間：2021/9/13 來源：中能興恒建設有限公司 閱讀：2537次 |
化工設備的腐蝕防腐蝕措施的介紹
一、 化工設備腐蝕的分類
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;
金屬腐蝕按機理可分為物理腐蝕、化學腐蝕、電化學腐蝕等。
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。
化學腐蝕：金屬與非電解質(zhì)直接發(fā)生化學作用引起的破壞，腐蝕過程中沒有電流的產(chǎn)生。腐蝕過程是純氧化-還原反應，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，反應中無電流產(chǎn)生，符合化學動力學規(guī)律。
電化學腐蝕：金屬與電解質(zhì)溶液發(fā)生電化學作用而引起的破壞。反應過程中有陽極失去電子和陰極獲得電子以及電子的流動(電流)，歷程符合電化學動力學規(guī)律。
二、化工設備的防腐蝕措施
目前的防腐技術主要有：開發(fā)耐蝕材料，表面防蝕技術，電化學保護等
1)開發(fā)耐蝕材料
耐蝕材料的開發(fā)研究是防腐蝕技術進步的突破口，人類各個時期的技術進步無不與其息息相關。耐蝕材料主要分為金屬材料、高分子材料、無機非金屬材料。
金屬及合金材料是結構材料中的主體，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。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)中應用非常廣泛。非金屬材料具有優(yōu)良的耐蝕性能，而機械性能可以通過增強等途徑來彌補，在某些領域已有發(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)表面防蝕技術
在現(xiàn)有的防腐蝕手段中，表面耐蝕涂層和金屬表面技術的費用占所有防腐蝕費用的87%左右。采取正確的表面防蝕技術是提高設備使用壽命、減少維修費用以及提高設備管理水平必不可少的途徑。同時，采用表面防蝕技術，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包括涂、襯、鍍、滲以及近年發(fā)展起來的各種高技術，其中以涂層及襯里應用最廣泛。
3)耐蝕涂料
耐蝕涂料的開發(fā)一直是人們關注的研究領域，在化學工業(yè)中，耐蝕涂料主要用于建筑物、構筑物、裝置及貯罐的內(nèi)外壁及輸水、輸油、輸氣管線。據(jù)統(tǒng)計，防腐蝕涂層的損壞，其基體表面處理不當約占75%，因此，重視表面處理質(zhì)量是當務之急。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，氟樹脂涂料等等，正是當前國際上研究最熱門的涂料。
4)設備表面工程技術
電鍍、化學鍍在化工防腐蝕應用中，電鍍主要有鍍鉻、鍍鋅和鍍鎳。
鍍鋅層的鈍化是一個十分活躍的領域，近十年推出的低鉻或無鉻彩色鈍化、黑鈍化、軍綠鈍化及強鈍化(含硅樹脂或其他樹脂的復合鈍化層)，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。化學鍍是采用金屬鹽和還原劑在同一溶液中進行自催化氧化還原反應，在固體表面沉積出金屬鍍層的成膜技術。化學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、有機耐蝕耐磨表面層的一種工藝技術。
化學熱處理 化學熱處理特別是滲鋁、滲鉻，近十多年在化工機械防腐蝕上已有大量應用。
磷化 磷化作為涂裝的一個重要前處理過程，已有多年的應用。近十多年來，堿金屬三元系低溫或常溫磷化使磷化技術產(chǎn)生質(zhì)的進步。
5)電化學防腐蝕
電化學保護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。電化學保護可分為陰極保護和陽極保護。
電化學保護技術在化工防腐蝕領域中已引起廣泛的重視和應用，是一種有效的、既經(jīng)濟又實用的防腐蝕手段。陰極保護是在金屬表面上通入足夠的陰極電流，使金屬電位變負，并使金屬溶解速度減小。被保護設備的結構形狀一般不宜太復雜，結構復雜的設備在靠近輔助陽極部位電流密度大，遠離輔助陽極部位電流密度小，得不到足夠的保護電流。甚至不起保護作用，產(chǎn)生所謂“遮蔽現(xiàn)象”。
陰極保護主要用在水和土壤中的金屬結構上，但一般必須用于設備結構簡單、介質(zhì)腐蝕性不太強的環(huán)境中。陰極保護除可防止一般的均勻腐蝕外，還可以防止一些材料的點蝕、晶間腐蝕、沖擊腐蝕、選擇性腐蝕等。
陽極保護是將被保護的金屬構件與外加直流電源的正極相連，在電解質(zhì)溶液中使金屬構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，使設備得到保護。對于沒有飩化特征的金屬，不能采用陽極保護。
主要應用在：
硫酸生產(chǎn)中的結構物，如碳鋼儲槽、各種換熱器、三氧化硫發(fā)生器等。
氨水及銨鹽溶液中結構物，碳化塔、氨水儲槽等。
在強氧化性介質(zhì)中先考慮采用陽極保護;在既可采用陽極保護，也可采用陰極保護，并且二者保護效果相差不多的情況下，則應優(yōu)先考慮采用陰極保護;如果氫脆不能忽略，則要采用陽極保護。
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