石油化工有哪些防腐對策?
化工機械設(shè)備在給企業(yè)創(chuàng)造利潤的同時存在著易腐蝕的問題,這對機械設(shè)備的使用年限有很大的影響。通過對施工過程進行實地研究,并結(jié)合相關(guān)專業(yè)知識,預(yù)防機械設(shè)備腐蝕的方法和措施進行了研究。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),在生產(chǎn)過程中對材料的選用和生產(chǎn)方法進行嚴(yán)格控制,不但可以增強化工機械設(shè)備的防腐蝕能力,而且對延長化工機械設(shè)備的使用年限,減少企業(yè)生產(chǎn)成本,提高企業(yè)利潤有重要的幫助。
一、設(shè)備腐蝕的原因和種類
腐蝕是一種很普遍的現(xiàn)象,它是由于物體與化學(xué)物質(zhì)接觸,而發(fā)生某種化學(xué)反應(yīng),從而導(dǎo)致該物體被損的情況。機械化工設(shè)備是一種較易被腐蝕的物體,發(fā)生腐蝕現(xiàn)象后,設(shè)備的外表和性能都有可能遭到破壞,從而使企業(yè)蒙受損失。因此,很有必要對機械設(shè)備的腐蝕原理進行研究,并采取相應(yīng)的措施降低設(shè)備被腐蝕的程度,促進化工企業(yè)的發(fā)展。
1、設(shè)備腐蝕原因及分類
①設(shè)備腐蝕原因。由于機械設(shè)備是由金屬制成的,金屬的結(jié)構(gòu)使其在外界溫度和濕度等條件下容易發(fā)生銹蝕,這是機械設(shè)備發(fā)生腐蝕的根本原因。在化工企業(yè)的工作環(huán)境中,充斥著較多二氧化碳、二氧化硫和氫氧化物等具有腐蝕性的物質(zhì),加上工作車間較高的溫度和較大的濕度,使得金屬機械設(shè)備更容易和這些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而被腐蝕。
②腐蝕的分類。根據(jù)腐蝕發(fā)生機制分類,腐蝕被分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕?;瘜W(xué)腐蝕主要是由于金屬所處環(huán)境的溫度過高且較為干燥引起的,使金屬表層與環(huán)境中的介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致其被損壞。電化學(xué)腐蝕是一種氧化還原反應(yīng),主要是由于環(huán)境較為潮濕引起的,是金屬與電解質(zhì)溶液接觸后,出現(xiàn)了電極反應(yīng),導(dǎo)致金屬遭到破壞。
在工業(yè)環(huán)境中,空氣中的二氧化碳、二氧化硫和氫氧化物含量較高,還存在著一些揮發(fā)物質(zhì)和一些粉塵,這些介質(zhì)都會導(dǎo)致環(huán)境中金屬被腐蝕。如果周I韋I的環(huán)境比較潮濕,空氣中的酸性氣體就會在水的作用下合成無機酸,這是一種腐蝕性極強的物質(zhì)。在工業(yè)氣體環(huán)境中,機械設(shè)備的腐蝕主要是由于直接化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的共同作用導(dǎo)致的。這兩種化學(xué)腐蝕都是一種氧化過程,只是發(fā)生的背景有異,化學(xué)腐蝕在高溫且干燥的環(huán)境中發(fā)生的,電化學(xué)腐蝕在超市的環(huán)境中發(fā)生。
二、設(shè)備腐蝕的防護措施
1、設(shè)備的防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計
防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計指的是在設(shè)計的時候考慮如何防止設(shè)備的腐蝕,它不僅包括單個設(shè)備的設(shè)計,還包括設(shè)備間安裝情況以及管道系統(tǒng)的布置,也就是系統(tǒng)設(shè)計的間題。主要有以下幾種情況,避免間隙的產(chǎn)生,許多設(shè)備都容易存有縫隙,液體流通不暢的地方易形成縫隙腐蝕,如碳鋼、鋁、不銹鋼、低合金鋼等設(shè)備都有這種現(xiàn)象??p隙腐蝕產(chǎn)生后又往往引發(fā)孔蝕和應(yīng)力腐蝕,造成更大的破壞,而良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計是防止縫隙腐蝕最好的方法。經(jīng)常存在問題的部位是密封面和連接部位。由于焊接能避免連接部位的縫隙,因此比螺栓連接要好。
避免死角的出現(xiàn),設(shè)備中局部液體殘留或固體物質(zhì)沉降堆積,不僅會在設(shè)備操作時局部濃縮或聚集、引起腐蝕,并且會在設(shè)備停車時引起腐蝕。設(shè)計時要盡量避免死角和排液不盡的死區(qū)等。
2、合理使用防腐涂料
防腐涂料法是目前石油化工設(shè)備在使用過程中有效預(yù)防腐蝕的另一重要方法,其作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:其一,具有較強的屏蔽作用,將腐蝕介質(zhì)和材料之間的接觸能夠有效的進行阻止,而且將腐蝕電池的通路也能夠進行有效的阻隔,對于電阻就有一定程度的增大。其二,防腐蝕涂料具有一定的緩腐蝕作用,例如一些顏料和其它與之成膜或者水分的反應(yīng)等,對于化工機械的金屬材料的腐蝕有著緩解的作用。其三,具有相應(yīng)的陰極保護作用。漆膜的電極電位較底材料金屬低,在腐蝕的電池當(dāng)中可以將它作為陽極進行“犧牲”,這樣對于底材金屬就有一種保護作用。
3、“一脫四注”的措施
“一脫四注”是脫鹽、注堿、注氨(胺)、注水和注緩蝕劑。這種方法能有效的緩解常減壓蒸餡設(shè)備低溫輕油系統(tǒng)腐蝕。因氯化物鹽類物質(zhì)的存在,導(dǎo)致石油化工設(shè)備常減壓塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)面臨較大的腐蝕風(fēng)險,降低腐蝕的最根本方法是對石油化工的原材料進行深度脫鹽,達到腐蝕介質(zhì)數(shù)量最小化的效果,可延長設(shè)備的運行的周期。同時要增強工作人員的防腐意識。
三、化工機械設(shè)備防腐蝕設(shè)計
1、材料選擇
碳素鋼是機械制造業(yè)使用較為普遍的設(shè)備材料,其價格較同類材料較低,而且購買較為方便,同時具有易加工的特點。此類材料在普通的環(huán)境中不容易發(fā)生腐蝕,如果機械設(shè)備采用這種材料,也較能滿足設(shè)備的防腐蝕需求。但是在化工行業(yè)這一特殊的環(huán)境中,這種材料則不能滿足設(shè)備防腐蝕要求,可能會發(fā)生較嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。因此,在化工企業(yè)中,需要選擇耐腐蝕的材料才能保護機械設(shè)備免受強烈的腐蝕,普通低合金鋼則是一種合適的制造基材。
2、機械結(jié)構(gòu)與工藝選擇
在實際應(yīng)用中如果機械設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計太過復(fù)雜或者設(shè)計不合理,則很有可能會導(dǎo)致熱應(yīng)力、積塵和積液等,從而設(shè)備的某些接合部位發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。因此,我們應(yīng)該對機械的結(jié)構(gòu)進行合理設(shè)計,從而提高機械設(shè)備的防腐蝕能力。設(shè)計過程中要滿足以下要求:①機械部件的形狀應(yīng)該盡量簡單。②機械部件表面不能有缺陷或損壞。③機械部件盡量使用一樣的金屬材料。④機械部件中盡量不要有縫隙。⑤機械表面要使用較好的防銹漆,這樣可以避免機械部件和腐蝕介質(zhì)的直接接觸,起隔離作用。在對焊縫涂漆時一定要注意,要保證機械部件的每一個部位,包括接縫處,都要涂漆,⑥在機械設(shè)備的設(shè)計方面,要盡量避免凹形狀的出現(xiàn),或者在設(shè)備上設(shè)計排水孔,預(yù)防水分在設(shè)備上滯留所導(dǎo)致的金屬腐蝕。⑦在焊接的過程中,要盡量采用連續(xù)焊接技術(shù),且對焊接處的夾縫要進行合理設(shè)計。
3、設(shè)備防腐蝕方法
機械設(shè)備的防腐蝕方法有很多種,但大都是從金屬本身特質(zhì)方面考慮,盡量減少金屬和具有腐蝕性的介質(zhì)的接觸,或者是在金屬的表面涂上防腐蝕的材料等。電化學(xué)保護法主要是利用電化學(xué)機理,對設(shè)備進行改進,使金屬設(shè)備變?yōu)楦g電極中的陰極,從而對設(shè)備進行防腐蝕保護,一般主要采用外加電流法和犧牲陽極保護法。外加電流法是指,將需要保護的金屬作為電池的一極,將另一種附加電極作為電池另一極,而且把需要保護的金屬作為陰極,然后外加電流,對作為陰極的金屬進行保護。犧牲陽極保護法,是指將與被保護的金屬材質(zhì)相同的金屬作為陽極,固定在被保護的金屬上,作為腐蝕電池,被保護的金屬則作為陰極被保護起來。這是一種科學(xué)合理的方法,被很多企業(yè)采用,且效果很好。
腐蝕現(xiàn)象的存在給化工企業(yè)造成了困擾,因此,防腐蝕措施的研究顯得尤為重要。本文對設(shè)備發(fā)生腐蝕的原因進行分析,對腐蝕產(chǎn)生的化學(xué)機理進行了研究,并對化工機械設(shè)備的防腐蝕設(shè)計從材料的選擇和工藝的選擇方面進行了闡述,最后提出了防腐蝕的兩種有效的方法,對化工企業(yè)解決機械腐蝕問題具有重要的參考意義。