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石化装置设备防腐措施
2021-05-20 15:14:20 1228人浏览
作者:管理员
新闻描述:防腐蚀技术己成为工农业生产和国防工业发展中保证安全生产、提高经济效益不可缺少的组成部分。为保证设备的安全连续运行和生产过程的自动化,必须对设备及装置提供整套的防治腐蚀措施,加强石油化工设备的防腐蚀管理。

防腐蚀技术己成为工农业生产和国防工业发展中保证安全生产、提高经济效益不可缺少的组成部分。为保证设备的安全连续运行和生产过程的自动化,必须对设备及装置提供整套的防治腐蚀措施,加强石油化工设备的防腐蚀管理。目前石化装置防腐蚀措施主要有:合理选材及开发耐腐蚀材料、表面防腐蚀技术、缓蚀技术、电化学保护等,以下就主要介绍一下这几类的防腐蚀方法。

1.合理选材及开发耐腐蚀材料

材料在使用环境中的腐蚀,将关系到设备和装置的可靠性以及使用寿命,因此,合理选材十分重要。合理选材包括合理选用各类金属材料和各类非金属材料。选材时应考虑如下几点:材料的力学性能、材料在各种介质环境中的耐腐蚀性能,还应综合考虑加工工艺性能和经济性。

耐蚀材料主要分为金属材料、高分子材料、无机非金属材料。 金属及合金材料是结构材料中的主体,其中钢铁占据主要地位,但是,钢铁的耐蚀性能具有局限性。具有高性能的合金及有色金属材料的开发和应用发展迅速,在一定程度上解决了局部腐蚀及特殊环境下的腐蚀问题。如含钼高的耐蚀合金,双相不锈钢,高纯铁素体不锈钢,镍基合金,低合金钢,钛及钛合。耐蚀非金属材料目前国内外耐蚀非金属材料在化工生产中应用非常广泛。非金属材料具有优良的耐蚀性能,而机械性能可以通过增强等途径来弥补,在某些领域已有发展为取代钢材的趋势。现在正在开发的如:耐蚀塑料,玻璃钢,石墨,搪玻璃,工程陶瓷。

2.表面防腐蚀技术

在现有的防腐蚀手段中,表面耐蚀涂层和金属表面技术的费用占所有防腐蚀费用的87%左右。采取正确的表面防蚀技术是提高设备使用寿命、减少维修费用以及提高设备管理水平必不可少的途径。同时,采用表面防蚀技术,大大提高了整体材料的耐蚀性能。在化工和石油化工中常用的表面防蚀技术包括涂、衬、镀、渗以及近年发展起来的各种高技术,其中以涂层及衬里应用最广泛。

涂层主要有:非金属涂层(包括涂料、塑料、橡胶、石墨、陶瓷、氧化层、磷化等)及金属涂层(金属衬里、电镀、喷涂、化学热处理等)。

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;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,衬里技术常用于化工设备、管道等;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。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;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,如硫磺流冷凝器换热管管束就采用渗铝技术。

3.缓蚀技术

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。

4.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。