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化工设备的腐蚀与防腐蚀措施

  
评论: 更新日期:2016年01月30日

        2.2.1耐蚀涂料
        耐蚀涂料的开发一直是人们关注的研究领域,在化学工业中,耐蚀涂料主要用于建筑物、构筑物、装置及贮罐的内外壁及输水、输油、输气管线。据统计,防腐蚀涂层的损坏,其基体表面处理不当约占75%,因此,重视表面处理质量是当务之急。几种有发展前途的涂料,如富锌涂料,重防腐涂料,耐高温涂料,陶瓷类涂料,带锈涂装涂料,氟树脂涂料等等,正是当前国际上研究最热门的涂料。
        2.2.2衬里技术及复合管道
        衬里技术利用强度高的材料(如碳钢、玻璃钢、铸铁等)作结构材料,用耐蚀性能优异的材料作衬里层。衬里技术分紧衬、松衬等,国外重点发展紧衬技术。衬里技术常用于化工设备、管道等。
        2.2.3其他表面工程技术
        电镀、化学镀在化工防腐蚀应用中,电镀主要有镀铬、镀锌和镀镍。镀锌层的钝化是一个十分活跃的领域,近十年推出的低铬或无铬彩色钝化、黑钝化、军绿钝化及强钝化(含硅树脂或其他树脂的复合钝化层),可使镀锌层在海洋大气、工业大气环境及工业水、江水河水环境中的耐蚀性大大提高。化学镀是采用金属盐和还原剂在同一溶液中进行自催化氧化还原反应,在固体表面沉积出金属镀层的成膜技术。化学镀镍磷合金及三元镍系合金,产品比电镀产品有更优异的耐蚀性和更大的选择,是目前国内外发展速度最快的表面处理工艺之一。
        喷涂   喷涂是利用火焰、等离子、电弧喷涂,在材料和产品上获得金属、合金、无机、有机耐蚀耐磨表面层的一种工艺技术。
        化学热处理   化学热处理特别是渗铝、渗铬,近十多年在化工机械防腐蚀上已有大量应用。
        磷化   磷化作为涂装的一个重要前处理过程,已有多年的应用。近十多年来,碱金属三元系低温或常温磷化使磷化技术产生质的进步。
        2.3电化学保护
        电化学保护是指利用外部电流使金属(包括合金)腐蚀电位发生改变以降低其腐蚀速率的防腐蚀技术。电化学保护可分为阴极保护和阳极保护。电化学保护技术在化工防腐蚀领域中已引起广泛的重视和应用,是一种有效的、既经济又实用的防腐蚀手段。
        阴极保护是在金属表面上通入足够的阴极电流,使金属电位变负,并使金属溶解速度减小。被保护设备的结构形状一般不宜太复杂,结构复杂的设备在靠近辅助阳极部位电流密度大,远离辅助阳极部位电流密度小,得不到足够的保护电流。甚至不起保护作用,产生所谓“遮蔽现象”。阴极保护主要用在水和土壤中的金属结构上,但一般必须用于设备结构简单、介质腐蚀性不太强的环境中。阴极保护除可防止一般的均匀腐蚀外,还可以防止一些材料的点蚀、晶间腐蚀、冲击腐蚀、选择性腐蚀等。
        阳极保护是将被保护的金属构件与外加直流电源的正极相连,在电解质溶液中使金属构件阳极极化至一定电位,使其建立并维持稳定的钝态,从而阳极溶解受到抑制,腐蚀速度显著降低,使设备得到保护。对于没有饨化特征的金属,不能采用阳极保护。主要应用在:1.硫酸生产中的结构物,如碳钢储槽、各种换热器、三氧化硫发生器等。2.氨水及铵盐溶液中结构物,碳化塔、氨水储槽等。
        在强氧化性介质中先考虑采用阳极保护;在既可采用阳极保护,也可采用阴极保护,并且二者保护效果相差不多的情况下,则应优先考虑采用阴极保护;如果氢脆不能忽略,则要采用阳极保护。
        2.4缓蚀剂
        缓蚀剂是一种在很低浓度下,能使金属在腐蚀性介质中的腐蚀速度大大降低的物质。这种物质可以是一种化合物或几种化合物组成的复合物质。在化工行业中,缓蚀剂主要用于防止工业冷却水系统的腐蚀和化工设备、管道及锅炉等的化学清洗(酸洗)时的腐蚀。也有少量用于生产过程中的工艺性防腐。
        工业冷却水系统用的缓蚀剂   化工生产过程中,工业冷却水用量很大,且于曝气而在冷却水中溶入了大量的溶解氧,导备腐蚀较为严重。由于腐蚀也使水质变坏,耗费量宝贵的水资源,可见采用缓蚀剂防腐蚀具有重的经济效益和社会效益。
        化学清洗用的缓蚀剂   化工设备、管线、锅炉等由于受到化学、物理或生物的作用,其表面会出现污垢(如水垢、锈垢、油垢和生物垢等),用化学的方法去除这些污垢而使之恢复到原来的表面状况的过程称为化学清洗。
        3.结语
        总之,在设计、操作、管理等方面,都要考虑到腐蚀的破坏。只有不断地总结经验,尤其是广泛采用防腐方面的新经验、新方法,加强对腐蚀的认识,才能逐步找到有效而又经济的防腐措施,保证化工生产的稳定、正常运行。
        4..参考文献
        [1]《化工设备腐蚀破坏原因及预防腐蚀与防护》 张宝坤,蔡克霞,高小山,2001
        [2]《浅淡化工设备的腐蚀与防腐措施》山西化工 亢永斌.2004
        [3]《化工设备防腐方法浅析》王敏 2002
        [4]《化工设备的腐蚀与防腐措施》吴亚平《中国科技博览》 年第11期  
       [5]《国内外化工防腐蚀技术发展》许淳淳《化工设备与防腐蚀》 年第6期
 

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