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螺旋板式換熱器-淺談化工設(shè)備的腐蝕以及防腐措施的設(shè)計應(yīng)用
2014-05-29 11:17:38
               隨 著我國經(jīng)濟的發(fā)展,工業(yè)化的進程也逐漸的加快,工業(yè)對于國民經(jīng)濟的發(fā)展已經(jīng)日益重要;ぴO(shè)備是工業(yè)發(fā)展中一個不可缺少的部分,其正常運行直接會關(guān)系到工 程項目的正常生產(chǎn)和運作。腐蝕,是化工設(shè)備發(fā)生的常見問題,這主要是由于化工設(shè)備在日常的環(huán)境中由于空氣以及水分等因素而發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),進而導(dǎo)致設(shè)備出 現(xiàn)損耗或者是破壞的狀況;ぴO(shè)備在被腐蝕之后會在其色澤、外形以及基本的性能方面發(fā)生變化,從而影響設(shè)備的正常使用和生產(chǎn),也會給相關(guān)的企業(yè)帶來一定的 損失。所以,對于化工設(shè)備的腐蝕以及防腐措施的研究意義重大。本文就化工設(shè)備的腐蝕以及防腐的措施進行研究和探討。

    一、化工設(shè)備腐蝕發(fā)生的原因以及分類

    通 常情況下,由于化工設(shè)備使用環(huán)境的特殊性,所以一般是金屬制品,對于金屬來講其本身的結(jié)構(gòu)是極其容易發(fā)生腐蝕的,溫度、濕度以及空氣等外部的環(huán)境會直接的 導(dǎo)致金屬發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。工業(yè)環(huán)境下,特別是化工企業(yè),生產(chǎn)中都涉及到一些氧化-還原性的氣體、介質(zhì)等,加上生產(chǎn)車間的濕度較大、溫度較高,所以就會在金屬 的表面發(fā)生強烈的化學(xué)反應(yīng),從而形成腐蝕。

    對 于腐蝕的分類,一般有兩種分類方法,一是根據(jù)腐蝕產(chǎn)生的機理進行分類,另一種是根據(jù)腐蝕產(chǎn)生的原因和表象分類。根據(jù)腐蝕產(chǎn)生的機理來分,主要可以分為電化 學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕主要是指金屬材料在與電解質(zhì)溶液發(fā)生接觸之后,由于會發(fā)生表面的電極反應(yīng)而產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象,這種反應(yīng)一般來講是氧化還原反應(yīng), 主要因素是環(huán)境的濕度以及溫度的問題;化學(xué)腐蝕是指金屬表面與其周圍接觸的介質(zhì)會發(fā)生較為強烈的化學(xué)反應(yīng),從而使得金屬受到一定的損壞,這種腐蝕誘發(fā)的原 因主要是溫度高、環(huán)境干燥。而根據(jù)腐蝕產(chǎn)生的表象和原因分類可以分為,剝層腐蝕、工業(yè)大氣腐蝕、高溫氧化腐蝕以及海洋大氣腐蝕等等。

    二、化工設(shè)備腐蝕的機理

    1.電化學(xué)腐蝕的機理

    金 屬容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕,主要是由于金屬其表層與離子型的導(dǎo)電介質(zhì)發(fā)生一系列的電化學(xué)作用,從而使得金屬的表面遭到破壞。所有的電化學(xué)腐蝕,都會至少包括一 個陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng),同時,也會通過金屬內(nèi)部的電子流和在介質(zhì)中的離子流發(fā)生交換。陽極反應(yīng)是一個氧化過程,是金屬離子從金屬中轉(zhuǎn)離出來,到介質(zhì)中,同 時發(fā)出相應(yīng)的電子,發(fā)生化學(xué)價的改變,之后電子與質(zhì)子中的離子結(jié)合。陰極反應(yīng)則是還原反應(yīng),是介質(zhì)中的氧化劑組成通過吸收陽極的電子而發(fā)生還原反應(yīng)。由于 電化學(xué)腐蝕其電子流不會對外做功,都會在腐蝕的電池內(nèi)部消耗點,所以電化學(xué)腐蝕是會逐漸的加快腐蝕的速度。

    2.工業(yè)大氣腐蝕機理

    處 于那些工業(yè)污染比較嚴重的環(huán)境中,由于空氣中那些硫化物、二氧化碳以及氫氧化物等揮發(fā)性物質(zhì)比較多,同時也包含一些工業(yè)的粉塵,這些都是容易引起腐蝕的介 質(zhì)。這些介質(zhì)在潮濕的環(huán)境之下,酸性氣體會結(jié)合水形成無機酸,這些酸具有很強的腐蝕性能,所以就會誘發(fā)腐蝕現(xiàn)象。在工業(yè)大氣的環(huán)境下,設(shè)備是由電化學(xué)腐蝕 以及直接化學(xué)腐蝕的綜合作用引起的。所有腐蝕的本質(zhì),其實都是金屬元素在失去電子之后形成離子的一個氧化過程。對于電化學(xué)腐蝕和工業(yè)大氣腐蝕最主要的不同 就是二者發(fā)生的環(huán)境不同。 三、化工設(shè)備防腐措施的設(shè)計及應(yīng)用

    1.合理選材,優(yōu)化設(shè)計

    設(shè) 備的腐蝕與設(shè)備的材料息息相關(guān),在化工材料的選擇過程中,要圍繞腐蝕發(fā)生的情況,注重選材的合理,要充分的考慮到介質(zhì)的性質(zhì)、環(huán)境的溫度以及運行的壓力等 等,根據(jù)化工原料的要求啦設(shè)計設(shè)備的結(jié)構(gòu)和類型。結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)該圍繞化工設(shè)備生產(chǎn)運行中的生產(chǎn)要求和應(yīng)力的特點,在設(shè)計中需要注重一下幾個方面:首先是產(chǎn) 品的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)要求應(yīng)該要與生產(chǎn)化工產(chǎn)品的耐腐蝕要求相一致;其次是要注意化工設(shè)備的運行穩(wěn)定性和流暢性,防止具有腐蝕性能的介質(zhì)的停頓、熱負荷分配方面 的不夠均勻以及蒸汽的凝結(jié)和腐蝕產(chǎn)物的累積;最后是要注意對于外力的保護,防止因交變應(yīng)力而引起的疲勞腐蝕。

    2.環(huán)境防腐處理方法

    環(huán) 境防腐處理就是通過使環(huán)境在不影響生產(chǎn)工藝的條件范圍下變化而降低腐蝕作用,主要可以通過以下幾個方面:一是去除環(huán)境中的腐蝕性物質(zhì)。去除環(huán)境的腐蝕性物 質(zhì),包括去除環(huán)境中的水分和氧氣以及其他的有害成分,可以通過添加脫氧劑來去除氧氣,通過依靠除濕來使金屬的表面保持在露點以上,并對裝置內(nèi)的水分控制在 一定的指標下面;二是添加具有防腐性能的添加劑?梢蕴砑臃栏瘎沟媒饘俚谋砻婺軌蛐纬梢欢ǖ谋Wo膜,進而顯著的抑制金屬表面的腐蝕從而達到防腐的目 的,常見的防腐劑有亞硝酸鹽、絡(luò)酸鹽、硫基苯等,在使用這些添加劑時,添加的濃度要十分的嚴格。

    3.表面涂層的防腐措施

    常 見的是涂漆,這是最為直觀的防腐措施。通常使用的防腐漆為油料涂漆,比如鄰苯二甲酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇縮丁醛+磷酸等等,為了達到更好的防腐目的, 通常在涂漆時不僅要對漆膜的防銹能力、機械性質(zhì)以及老化性質(zhì)等進行嚴格要求還要對涂漆的物件的性質(zhì)、表面狀況以及施工環(huán)境和使用條件等做充分的了解。另外 就是通過金屬覆蓋層來防腐。金屬覆蓋層通常有兩種,一種是在覆蓋層材料中采用塞焊以及焊襯里、金屬復(fù)合法,這種防范因為覆蓋層的防腐蝕性能好并且較厚,所 以具有很長的使用壽命,但是工藝要求較為嚴格;另一種就是通過犧牲陽極來達到防腐的目的,此法一般有均勻渡鉛法、熱浸鍍和噴鍍法,但是由于加工效率較低、 覆蓋層較薄、使用中局部性防腐壽命短所以使用不是很普遍。

    4.規(guī)范操作,減少腐蝕程度

    化 工設(shè)備的防腐不僅需要從材料以及防腐手段上面著手,也要注意平時的操作的規(guī)范性來達到防腐的效果。在平時的工作中,要對工人進行操作培訓(xùn),提高工人的安全 生產(chǎn)意識和規(guī)范操作能力,嚴格的遵守操作要求,不準超壓、超溫、超負荷運行。并且,要注意日常的維護和修理,對于一些腐蝕性能較差和壓力容器要注重其養(yǎng) 護,最好是能夠建立設(shè)備的檔案,對于其制備原料、施工環(huán)境等做好相應(yīng)的檢查和記錄,以便在日常的工作中能夠有效的運作,提高化工設(shè)備的防腐性能。



 
 
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