化工裝置腐蝕機制與防范措施

黃瑾

摘 要：現(xiàn)如今，化工產(chǎn)業(yè)在我國得到了快速的發(fā)展，化工工廠一直面臨著化工裝置易被腐蝕這一大難題。化工設(shè)備一旦被腐蝕，不僅生產(chǎn)效率會大大降低，設(shè)備的使用壽命也會嚴(yán)重縮短。情況嚴(yán)重的，甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備爆炸和危及工作人員的生命安全。所以探索化工裝置在生產(chǎn)中的腐蝕原因并制定合理有效的防御措施，對化工裝置在生產(chǎn)運作中正常高效的運轉(zhuǎn)具有重大意義。本文主要就化工裝置腐蝕機制與防范措施進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：化工裝置；腐蝕；防范

腐蝕是化工生產(chǎn)中的常見問題，指化工裝置設(shè)備在接觸介質(zhì)后出現(xiàn)的電化學(xué)或者化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致裝置的尺寸與形狀受到破壞，這一問題在化工生產(chǎn)中廣泛存在。腐蝕會影響正常的化工生產(chǎn)，縮短設(shè)備的壽命，還可能引起設(shè)備爆炸，造成嚴(yán)重的人員傷亡，為了保證化工生產(chǎn)的安全，必須要采取科學(xué)的防腐措施。在科技發(fā)展迅速的時代，化工裝置是化工生產(chǎn)中不可替換的一部分，而腐蝕問題一直影響著化工設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)和使用壽命。腐蝕是指在化工生產(chǎn)環(huán)境中，由于環(huán)境中的腐蝕性介質(zhì)與設(shè)備接觸后產(chǎn)生的相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，使設(shè)備的尺寸形狀受到破壞，從而影響化工生產(chǎn)的工作效率，設(shè)備實際使用年限縮短，更會導(dǎo)致設(shè)備爆炸，對生產(chǎn)工作人員的生命安全造成了極大的威脅。所以為了營造一個安全、高效的化工生產(chǎn)區(qū)間，一定要持著科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度做好化工裝置的防腐措施。

1 催化裂化裝置腐蝕機理

由于催化裝置各個部分物流、工況都存在一定差異，在反應(yīng)再生部分并未用到管殼式換熱器，因為顆粒狀催化劑本身并不參加反應(yīng)，只是在反應(yīng)器與再生器之間被循環(huán)使用并起到加快反應(yīng)速率的作用。所以對于反應(yīng)再生部分所應(yīng)用的器材設(shè)備來說，催化劑等物質(zhì)所帶來的沖蝕磨損是使其受到損害的主要原因。再生器中產(chǎn)出的煙氣最高溫度能夠直達(dá)700℃，高溫?zé)煔饪梢詫?dǎo)致其通過的部位和器材內(nèi)壁發(fā)生各種程度的高溫?zé)煔飧g，高溫?zé)煔庵写嬖谥鳶O2、SO3等物質(zhì)，當(dāng)煙氣遇到水分時，一定量的SO3能夠溶入水中從而與水分子結(jié)合生產(chǎn)H2SO4，作為強腐蝕性酸的H2SO4極易與器材內(nèi)壁中的鐵反應(yīng)得到FeS04，此時煙氣不僅提供了SO2、O2等氣體作為氧化劑與FeSO4進(jìn)行著進(jìn)一步的反應(yīng)，同時煙氣本身也作為催化劑促進(jìn)它們之間的氧化還原反應(yīng)生成Fe2（SO4）3。又因為H2S04提供了pH值足夠小的酸性環(huán)境，F(xiàn)e2（SO4）3能和鐵一步反應(yīng)得到FeS04。Fe-SO4、Fe2（SO4）3、FeSO4之間形成一個不斷生成腐蝕產(chǎn)物的循環(huán)方式，使設(shè)備腐蝕變得越來越嚴(yán)重。

2 化工裝置腐蝕的防范措施

在化工生產(chǎn)中，化工裝置的正常運轉(zhuǎn)時非常重要的，而腐蝕對于化工裝置的危害極大，所以在化工裝置的選購和安裝使用時，裝置防腐的相關(guān)防護(hù)措施一定要落實，以下有幾點措施可以采用：

2.1 科學(xué)選擇材料

化工設(shè)備一般都是選取碳素結(jié)構(gòu)鋼作為裝置材料，因為這種材料來源廣、價格便宜、易被加工且力學(xué)性能較高，這種材料做出來的化工設(shè)備在一般條件下使用是很難被腐蝕的，但在化工生產(chǎn)時，化工設(shè)備必須處在一個較為特殊的環(huán)境中。所以在選擇設(shè)備材料時，要考慮到材料性能，在詳細(xì)了解了化工設(shè)備性能特點的前提下，對其在工作時能承受的壓力、溫度等進(jìn)行分析，除此之外，還要考慮到設(shè)備的設(shè)計年限，滿足生產(chǎn)裝置的壽命問題，科學(xué)合理地選擇材料能夠有效減緩化工裝置的腐蝕速度，延長化工設(shè)備的使用壽命。

2.2 注重工藝與結(jié)構(gòu)的防腐性

化工設(shè)備的部件如果是較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)或極不規(guī)則的幾何形狀，裝置容易發(fā)生積液等問題，從而導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)氧化腐蝕等情況，為了避免這些問題，對于化工設(shè)備的工藝和結(jié)構(gòu)的防腐性能要加以重視。設(shè)備的部件構(gòu)造設(shè)計不能太過復(fù)雜，最好都應(yīng)用同一種材料。許多化工設(shè)備在制造時沒有注意材料間的焊接，存在著縫隙，使用時間長了，就會發(fā)生縫隙腐蝕，之后還會引起應(yīng)力腐蝕等問題的出現(xiàn)，使設(shè)備遭受更加嚴(yán)重的損害。焊接材料的過程中要考慮到應(yīng)力與內(nèi)應(yīng)力的集中出現(xiàn)，可以采用連續(xù)性焊接的方法，防止出現(xiàn)焊瘤、咬邊等現(xiàn)象出現(xiàn)，這些都會導(dǎo)致新的地方出現(xiàn)腐蝕。

2.3 設(shè)置表面涂層

在化工設(shè)備的防腐措施中，在設(shè)備表面上做好防銹漆等涂層措施也是一個可以有效防止設(shè)備被腐蝕的重要手段。有了防銹漆等涂層將部件外表包裹住，能夠有效防止腐蝕介質(zhì)與設(shè)備表面接觸而出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，以磷酸、鄰苯二甲酸樹脂等化學(xué)原料作為主要成分的涂層材料都是如今常被應(yīng)用的，油漆防銹性能、老化性能等都是為了做到預(yù)期防腐效果所必須考慮到的，除此之外，對于化工生產(chǎn)環(huán)境、化工設(shè)備材質(zhì)等有可能影響到防腐效果的因素都要進(jìn)行詳細(xì)了解。

2.4 考慮防腐設(shè)計強度

由于化工生產(chǎn)環(huán)境中腐蝕性物質(zhì)較多，化工裝置在這種環(huán)境下，容易有腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生，對金屬部件損害極大，既影響工作效率，又增加生產(chǎn)成本。所以在計劃防腐措施時，要考慮到這些防腐手段會不會影響機械工作效率、設(shè)備附件強度夠不夠等問題，要做到在達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)工作效率的前提下，將設(shè)備的抗腐蝕性做到更好。

3 結(jié)語

腐蝕化工裝置在化工生產(chǎn)中是經(jīng)常出現(xiàn)的問題，這種腐蝕所帶來的不僅僅是對設(shè)備正常工作產(chǎn)生巨大影響，而且嚴(yán)重威脅著工作人員的安全和自然環(huán)境的保護(hù)。在化工腐蝕機制方面應(yīng)該加大研究力度，用科學(xué)的方法，有效保護(hù)設(shè)備，控制住化工生產(chǎn)的成本。

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