化工设备防腐蚀

范文1:化工设备腐蚀及防腐分析

化工设备腐蚀及防腐分析摘要:化工设备腐蚀是自发的普遍现象,设备被腐蚀后,在外形、色泽及设备性能方面都将发生变化,造成设备损坏和严重的安全事故。提高化工设备的防腐能力,加强对设备管理工作非常重要。

关键词:化工设备;压力容器;腐蚀;防腐前言

随着经济的发展,对化工产品的需求不断增加,越来越多生产设备的运行超出设计能力,因而目前对全球的化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。腐蚀破坏到处可见,腐蚀事故频频发生,这除了因腐蚀本身所具有的自发性质外,很大程度上是因为人们对腐蚀的危害性估计不足,对腐蚀防护的重要意义认识不深,对腐蚀与防护科学缺乏应有的知识,没有采取防腐蚀措施、或采取的防腐蚀措施不当所致。

化工容器极易被腐蚀,从而影响其使用,本文从不同角度分析造成压力容器腐蚀的原因,并提出防止腐蚀的建议。

1化学压力容器的腐蚀类型

1.1物理腐蚀

是指单纯的物理溶解造成的金属损坏。这种腐蚀不是由化学或电化学反应引起的,而是液态金属中发生的物理腐蚀,造成金属物理溶解。比如盛放熔融锌的钢制容器,就会被液态锌溶解导致损坏。

1.2化学腐蚀

是指金属表面与非电解质发生纯化学反应而引起的破坏。通常发生在一些干燥气体和非电解质溶液中。属于干腐蚀,腐蚀过程无电流产生。包括高温氧化,即金属在高温和环境中氧的作用下生成金属氧化物。引起高温氧化的介质通常包括O2、CO2、H2O、SO2、H2S等。高温氧化的特殊形式是高温硫化,金属在含硫介质和高温的共同作用下会生成金属硫化物。在高温和碳环境中,钢铁与碳化物接触发生分解生产游离碳,使钢表面氧化膜破损,并渗入钢中生成碳化物。乙烯裂解炉炉管和合成氨装置的转化炉炉管容易发生次现象。在高温和环境中O2、H2O、H2作用下,使碳钢和低合金钢中钢表面发生脱碳现象,造成表面硬度下降,疲劳极限降低。

1.3电化学腐蚀

指金属表面与电解质溶液发生电化学反应,是湿反应,反应过程有电流产生。通常按照电化学机理进行的腐蚀都会有阳极氧化反应和阴极还原反应,电化学腐

范文2:化工设备的腐蚀防腐蚀措施

化工设备的腐蚀防腐蚀措施摘要:随着经济的发展,对化工产品的需求不断增加,越来越多生产设备的运行超出设计能力,因而目前对化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。许多专家认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保证。关键词:化工设备;腐蚀;防腐蚀

随着经济的发展,对化工产品的需求不断增加,越来越多生产设备的运行超出设计能力,因而目前对全球的化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。许多专家认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保证。

腐蚀的分类

腐蚀:材料与周围环境发生作用而被破坏的现象。腐蚀按材料种类分为金属腐蚀和非金属腐蚀。

腐蚀按表面形貌分为全面腐蚀和局部腐蚀;局部腐蚀又有小孔腐蚀、应力腐蚀破裂、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、磨损腐蚀等等;

金属腐蚀按机理可分为物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀等。

物理腐蚀:材料单纯物理作用的破坏,一般是由溶解、渗透引起的,如熔融金属容器的溶解,高温熔盐、熔碱对容器的溶解渗透。

化学腐蚀:金属与非电解质直接发生化学作用引起的破坏,腐蚀过程中没有电流的产生。腐蚀过程是纯氧化-还原反应,腐蚀介质与金属表面的原子直接碰撞而形成腐蚀产物,反应中无电流产生,符合化学动力学规律。

电化学腐蚀:金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏。反应过程中有阳极失去电子和阴极获得电子以及电子的流动(电流),历程符合电化学动力学规律。

化工设备的防腐蚀措施

目前的防腐技术主要有:开发耐蚀材料,表面防蚀技术,电化学保护等。开发耐蚀材料

耐蚀材料的开发研究是防腐蚀技术进步的突破口,人类各个时期的技术进步无不与其息息相关。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,工程陶瓷表面覆盖层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。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。

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。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。

规范操作,减少腐蚀程度化工设备的腐蚀不仅需要从材料以及防腐手段着手,也要注意平时的操作规范性来达到防腐的效果。在平时的工作中要对工人进行操作培训提高工人的安全生产意识和规范操作能力,严格的尊守操作要求不要准超压温超负荷运行。并且注意日常的维护和维修,对于一些腐蚀性能较差和压力容器要注重养护,最好是能建立设备的档案对其制备被原料施工环境等做好相应的检查和记录,提高化工设备的防腐性能。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。

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

范文3:如何预防化工设备腐蚀

淄博索雷工业设备维护技术有限公司

如何预防化工设备腐蚀关键词:设备腐蚀,技术维护,预防措施,索雷高分子材料设备腐蚀及危害一直是企业最为关注的问题。腐蚀破坏随处可见,腐蚀事故频频发生,这除了因腐蚀本身所具有的自发性质外,很大程度上是因为人们对腐蚀的危害性估计不足,对腐蚀防护的重要意义认识不深,对腐蚀与防护科学缺乏应有的知识,没有采取防腐蚀措施、或采取的防腐蚀措施不当所致。

腐蚀机理:

碳钢和低合金钢在液碱、硝酸盐、液氨等介质中容易发生腐蚀破裂,裂纹形式一般都是晶间裂纹。晶界处碳、氮原子偏聚或碳化物的析出成为位错运动的障碍,使位错在晶界腐蚀沟或腐蚀孔,在应力作用下造成应力集中,很容易发展成晶间裂纹源。特定因子的吸附及碳、氮原子的偏聚和应力集中等因素又能促进金属裂纹源的扩展。一定的介质的特定离子能够吸附于微小裂纹底部的金属处,降低金属开裂所需的能量,使开裂容易向裂纹前沿的方向发展。在应力的作用下,金属产生塑性变形,裂纹得以扩大直至使金属破裂。

措施与防护

1、提高碱脆破裂区温度,选用304不锈钢材质,或者用糠醇改性环氧树脂内衬。

2、降低液碱的使用温度,间歇使用盘管加热,保持温度≤40℃.3、减小应力集中现象,在制作储罐的焊接过程中,进行必要的热处理。

3.NaOH生产系统应根据碱液的浓度和温度选用合适的材料。为防止钢铁设备发生“碱脆”,应采用合理的结构设计和制造工艺,在严格控制材料质量的同时必须提高制造质量,焊后进行适当的热处理(如低碳和低合金钢,采用600~650℃退火处理),严格焊缝检测,消除外界应力和残余应力。

索雷工业维护技术索雷大数据库拥有全球性的技术方案、产品,目前主要涉及金属再造、腐蚀保护、渗漏治理、泵类(腐蚀、汽蚀、冲刷)保护、橡胶传送带划伤修复、橡胶密封、混凝土基础、智能环保清洗剂等,涵盖了设备运行过程中的重大紧急、常规检修、项目改造、高值易耗、低值易耗、隐患治理等。这些技术和产品在帮助用户实现节能降耗、环境保护、成本控制等资源优化方面发挥了重要作用,帮助他们取得了显著的经济效益和社会效益,并建立了长期的信赖关系和战略合作关系,我们坚信这些良好的关系对实现“中国梦”、“企业梦”奠定了坚实基础,并持续推动共赢发展。

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范文4:化工设备的腐蚀与防腐蚀措施

化工设备的腐蚀与预防腐蚀措施

【摘要】随着经济的发展,对化工产品的需求不断增加,越来越多生产设备的运行超出设计能力,因而目前对化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。许多专家认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保证。【关键词】化工设备;腐蚀;防腐蚀

随着经济的发展,对化工产品的需求不断增加,越来越多生产设备的运行超出设计能力,因而目前对全球的化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。许多专家认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保证。

腐蚀破坏到处可见,腐蚀事故频频发生,这除了因腐蚀本身所具有的自发性质外,很大程度上是因为人们对腐蚀的危害性估计不足,对腐蚀防护的重要意义认识不深,对腐蚀与防护科学缺乏应有的知识,没有采取防腐蚀措施、或采取的防腐蚀措施不当所致。1.1腐蚀的分类

腐蚀:材料与周围环境发生作用而被破坏的现象。

腐蚀按材料种类分为金属腐蚀和非金属腐蚀。

腐蚀按表面形貌分为全面腐蚀和局部腐蚀;局部腐蚀又有小孔腐蚀、应力腐蚀破裂、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、磨损腐蚀等等;

金属腐蚀按机理可分为物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀等。

物理腐蚀:材料单纯物理作用的破坏,一般是由溶解、渗透引起的,如熔融金属容器的溶解,高温熔盐、熔碱对容器的溶解渗透。

化学腐蚀:金属与非电解质直接发生化学作用引起的破坏。腐蚀过程是纯氧化-还原反应,腐蚀介质与金属表面的原子直接碰撞而形成腐蚀产物,反应中无电流产生,符合化学动力学规律。

电化学腐蚀:金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏。反应过程中有阳极失去电子和阴极获得电子以及电子的流动(电流),历程符合电化学动力学规律。

1.2腐蚀的危害与控制腐蚀的意义

腐蚀遍及国名经济的各个领域,从日常生活到工农业生产,从普通技术到尖端科学,都存在腐蚀问题。由于腐蚀,大量材料变成废料(每年因腐蚀报废的钢铁约占年产量的30%,其中2/3可回收,其余完全变为废物),设备失效,甚至造成灾难性事故。

2010年1月26日,世界钢铁协会25日公布了09年世界粗钢总产量为12亿1972万吨,其中约3.6亿吨因锈蚀将报废,且其中1.2亿吨将彻底变为不可回收的废物。按09年全年均价4500元/吨计算,损失5400亿元。我国2000年用Hoar法调查结果

部门直接腐蚀损失(亿元)化工300能源部门(电力、石油、煤)172.1建筑部门(公路、桥梁、铁路)1000机械工业512.43交通部门(火车、汽车)303.9合计2288.3如考虑间接损失,总计可达5000亿,占当时国民经济生产总值的5%。

腐蚀造成的损失是巨大的,它是材料设施的“癌症”,但是通过采取科学的措施,腐蚀也是可以控制、减轻的,一般可降低25~30%。

2.化工设备的防腐蚀措施

目前的防腐技术主要有:开发耐蚀材料,表面防蚀技术,缓蚀技术,电化学保护等。

2.1开发耐蚀材料

耐蚀材料的开发研究是防腐蚀技术进步的突破口,人类各个时期的技术进步无不与其息息相关。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,钛及钛合金。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

2.2表面覆盖层

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。

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。

范文5:化工设备的腐蚀与预防腐蚀措施

化工设备的腐蚀与预防腐蚀措施

应化1001秦国骁1011530106【摘要】随着经济的发展,对化工产品的需求不断增加,越来越多生产设备的运行超出设计能力,因而目前对化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。许多专家认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保证。【关键词】化工设备;腐蚀;防腐蚀

随着经济的发展,对化工产品的需求不断增加,越来越多生产设备的运行超出设计能力,因而目前对全球的化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。许多专家认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保证。

腐蚀破坏到处可见,腐蚀事故频频发生,这除了因腐蚀本身所具有的自发性质外,很大程度上是因为人们对腐蚀的危害性估计不足,对腐蚀防护的重要意义认识不深,对腐蚀与防护科学缺乏应有的知识,没有采取防腐蚀措施、或采取的防腐蚀措施不当所致。1.1腐蚀的分类

腐蚀:材料与周围环境发生作用而被破坏的现象。

腐蚀按材料种类分为金属腐蚀和非金属腐蚀。

腐蚀按表面形貌分为全面腐蚀和局部腐蚀;局部腐蚀又有小孔腐蚀、应力腐蚀破裂、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、磨损腐蚀等等;

金属腐蚀按机理可分为物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀等。

物理腐蚀:材料单纯物理作用的破坏,一般是由溶解、渗透引起的,如熔融金属容器的溶解,高温熔盐、熔碱对容器的溶解渗透。

化学腐蚀:金属与非电解质直接发生化学作用引起的破坏。腐蚀过程是纯氧化-还原反应,腐蚀介质与金属表面的原子直接碰撞而形成腐蚀产物,反应中无电流产生,符合化学动力学规律。

电化学腐蚀:金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏。反应过程中有阳极失去电子和阴极获得电子以及电子的流动(电流),历程符合电化学动力学规律。

1.2腐蚀的危害与控制腐蚀的意义

腐蚀遍及国名经济的各个领域,从日常生活到工农业生产,从普通技术到尖端科学,都存在腐蚀问题。由于腐蚀,大量材料变成废料(每年因腐蚀报废的钢铁约占年产量的30%,其中2/3可回收,其余完全变为废物),设备失效,甚至造成灾难性事故。

2010年1月26日,世界钢铁协会25日公布了09年世界粗钢总产量为12亿1972万吨,其中约3.6亿吨因锈蚀将报废,且其中1.2亿吨将彻底变为不可回收的废物。按09年全年均价4500元/吨计算,损失5400亿元。我国2000年用Hoar法调查结果

部门直接腐蚀损失(亿元)化工300能源部门(电力、石油、煤)172.1建筑部门(公路、桥梁、铁路)1000机械工业512.43交通部门(火车、汽车)303.9合计2288.3如考虑间接损失,总计可达5000亿,占当时国民经济生产总值的5%。腐蚀造成的损失是巨大的,它是材料设施的“癌症”,但是通过采取科学的措施,腐蚀也是可以控制、减轻的,一般可降低25~30%。

2.化工设备的防腐蚀措施

目前的防腐技术主要有:开发耐蚀材料,表面防蚀技术,缓蚀技术,电化学保护等。

2.1开发耐蚀材料

耐蚀材料的开发研究是防腐蚀技术进步的突破口,人类各个时期的技术进步无不与其息息相关。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,钛及钛合金。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

2.2表面覆盖层

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。

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。

范文6:材料腐蚀分类及化工设备防腐

材料腐蚀的分类与化工设备防腐蚀方法

【摘要】材料的腐蚀对化工设备有着严重的影响,针对化工设备设计使用寿命,所处的不同腐蚀环境、工艺介质,以及设计选材的经济成本,简述了材料腐蚀的分类和一些用于化工设备的防腐蚀方法。【关键词】材料腐蚀分类化工设备防腐蚀方法

材料的腐蚀环境复杂,影响因素很多,因此,材料的腐蚀分类也有多种方法。目前主要的腐蚀分类方法有依据腐蚀环境分类法、依据腐蚀机理分类法、依据腐蚀形态分类法、依据材料特性分类法、依据应用范围和影响因素分类法等。其中,以前三种方法应用最为广泛。一、按腐蚀形态分类

从腐蚀的外观形态看,金属腐蚀可分为全面腐蚀和局部腐蚀。

全面腐蚀也称均匀腐蚀,腐蚀反应不同程度的分布在整个或大部分金属表面上,宏观上难以区分腐蚀电池的阴极和阳极。全面腐蚀分布均匀,危害较小。局部腐蚀即非均匀腐蚀,腐蚀反应集中在局部表面上。局部腐蚀又可分为电偶腐蚀、小孔腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀破裂、磨损腐蚀、腐蚀疲劳和氢损伤等九种。二、按腐蚀机理分类

按照腐蚀反应的机理来划分,金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。二者的主要区别在于腐蚀过程中是否有电流产生。

化学腐蚀主要有气体化学腐蚀、高纯水中的化学腐蚀、中性盐中的化学腐蚀和非电解质中的化学腐蚀四种。

电化学腐蚀过程中同时存在着两个相对独立的反应过程阳极反应和阴极反应,并有电流产生。三、按腐蚀环境分类

按照腐蚀环境分类,可分为大气腐蚀、熔融金属的腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。

由于腐蚀是材料或结构与环境介质发生作用而造成的,因而控制腐蚀的技术途径主要可以从材料、环境、界面三方面考虑。如何选取最佳防腐蚀方案,应充分研究化工设备所处的环境,这些环境大体包括户内户外的大气、冷水、土壤、海水、气体、化学药剂、泥浆等,也就是这些环境成为了我们所说的腐蚀环境。防腐蚀方法的分类简述有以下几种:一、环境处理的方法

环境处理的方法就是使环境在不影响工艺的范围内变化从而降低腐蚀性。通常,环境处理的方法有以下两种:1 除去环境中腐蚀性物质

a.除去水分。为防止室内大气的腐蚀,有效的方法是依靠大气的除湿使金属表面经常保持在露点以上,对装置内部的腐蚀、将水分控制在一定指标以下。比如在输送二氧化碳、硫化氢、氯化物等介质时,前置脱水装置。

b.脱去溶解在水中的氧。为防止中性水所引起的碳钢腐蚀,最有效的办法可采用机械脱气法或添加脱氧剂(如联氨、亚硫酸钠等)。

c.脱除其他有害成分。在某些工艺炼制过程中,为避免产生腐蚀性的酸性气体,可前置脱盐装置等。

2在环境中添加具有防腐蚀作用的成分

a.添加防腐蚀剂。在腐蚀环境中少量添加缓蚀剂,在金属表面形成保护膜,能显著抑制金属腐蚀的速度取得一定防腐蚀效果。如加入铬酸盐、钼酸盐、亚硝酸盐可在金属表面形成氧化膜,加入聚合磷酸盐、磷酸盐、锌盐等可使金属表面形成沉淀保护膜。加入胺类表面活性剂可使金属表面形成吸附保护膜等。但是在使用这类缓蚀剂时,添加的浓度要求十分严格。 b.添加钝化剂。如不锈钢、钛合金等;对于盐酸、硫酸之类的非氧化性酸,耐腐蚀性差,可通过添加氧和铬酸、硝酸、Fe3+、Cu2+等少量氧化剂,明显减小腐蚀。

c.添加中和剂。通过添加中和剂的方法调整PH 值、氢氧化钠、碳酸钠、氨等可有效地避免酸性腐蚀,但使用方法要妥当。二、表面涂层的方法1 涂漆

在设备表面涂漆是最常见、直观的一种防腐蚀方法,目前使用的防腐漆料大多为油料涂漆,邻苯二甲酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、等。为了能达到良好的防腐目的,除了对漆膜的漆刷能力、防锈能力、机械性质、漆膜的老化等有着严格要求外,还得对涂漆对象的材质、形状、表面状态、施工环境及使用条件等充分的了解。

2金属覆盖层

用耐腐蚀性好的金属覆盖结构材料表面。在覆盖这层材料时一般采用塞焊及点焊衬里、带状衬里焊接(将覆盖金属切长方形焊接在母材上)、金属复合法(铸造、压延、爆炸复合、堆焊)。该方法因其覆盖层防腐性能好且厚,故其有较长的寿命,但对厚度、间距、焊接性能、加工工艺等要求十分严格,以免由于覆盖层与母材之间的性能差异产生不良现象。3 有机衬里

由于防腐材料防腐性能较好且经济,故在化工防腐中得到广泛应用。这类有机衬里材料有热塑性树脂如:聚氯乙烯树脂( PVC)、聚四氟乙烯等、热固性树脂如酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、聚酯、乙烯酯树脂等、不透性石墨。在选择和使用有机衬里时,必须认真考虑其耐药品性、耐热性、耐水蒸气扩散性、附着性、机械性能等。4 无机衬里

目前所使用的无机衬里材料基本为化工陶瓷、化工搪瓷、玻璃、砖衬里、砂浆衬里等,同样对这些无机防腐衬里材料也有着耐腐蚀性、不透性、热稳定性、耐热性、机械性能等方面的要求。三、电防腐蚀

电防腐蚀是对金属表面的局部腐蚀电池从外部通上直流防腐蚀电流,使局部电池内的腐蚀电流消失而成为防腐状态的方法,就是借助防腐电流使金属的电位下降到其稳定区域。1牺牲阳极式

把防腐蚀设备与活泼金属阳极相连接,利用相互间的电池作用连续地通过电流的方式,也称为牺牲阳极法。2 外电源式

将持久电极设置在腐蚀介质中。四、选用合理的设计结构

化工设备的腐蚀在很多场合下与其自身结构有关,不良结构所导致的局部应力、液体的停滞、局部过热等都会产生腐蚀。

1在进行结构设计时应尽量设法使局部应力和热应力降低,并避免存在高应力区。可采用热处理方法消除热应力,选择适当焊条减弱或消除焊缝应力并保持焊缝金属与主体金属化学成分一致,在零件焊接设计中遵循等厚或逐渐过渡原则,尽量不采用点焊和铆接结构。

2 结构设计还应防止腐蚀介质的停滞、热负荷分配不均匀、蒸汽的冷凝和腐蚀产物的积压。为防止液体停滞,设备接管的焊接,最好采用对焊而不采用角焊。为避免沉淀和聚积死角区,容器壁与底部的连接应选择合理的形式。为避免缝隙存在,如在换热器管子与管板的连接可采用先胀后焊或先焊后胀等。腐蚀性液体若沿器盖和器壁流下能引起设备局部腐蚀和冲刷。

每种防护措施都具有其适用条件,在实际工作中具体采用怎样的技术,应根据腐蚀控制的目标、技术方法实施的可行性和经济性等加以综合考虑。

参考文献

【1】刘道新.材料的腐蚀与防护.西安:西北工业大学出版社,2006【2】高荣杰,杜敏.海洋腐蚀与防护技术.北京:化学工业出版社,2011【3】吴望周.化工设备断裂失效分析基础.南京:东南大学出版社,1991

范文7:设备防腐蚀管理制度

设备防腐蚀管理制度

gz-scb-05版本:a修改状态:0 XX年1月1日实施第一条目的

为加强化工设备防腐蚀管理工作,防止和延缓生产设备的腐蚀损坏,延长使用寿命,保证正常生产,特制定本制度。第二条适用范围

本制度适用司属各厂和非生产部门所涉及的建、构筑物、设备、管道、阀门等防腐蚀管理工作。第三条引用文件

《化学工业设备动力管理规定》(89)第四条各厂设备部门应根据设备材质和工艺介质情况设专职或兼职的防腐蚀设备管理员及相应机构,负责防腐蚀计划的制定、实施与技术管理工作,建立防腐蚀档案,建立防腐蚀档案台帐。

第五条各设备主管应抓好防腐蚀工作,现场管理员负责防腐蚀的具体工作。

第六条凡受到生产工艺过程中的介质、工业大气、冷却水腐蚀的设备、管道,应按设备的主次与介质条件,由公司会同设备管理部门共同制定特殊材料等防腐蚀措施。

第七条对已采购防腐蚀的设备和管道,不得无故取消或任意修改。如确需改动,应由分厂提出新的防腐蚀方案,经公司研究、审核、批准后方可改动。必要时经总经理或总工程师审批,并把变动内容列入设备档案。

范文8:设备防腐蚀管理制度

设备防腐蚀管理制度

编制:王卫功.审核:……….批准:……….

漯河市利通橡胶有限公司

20121

为了加强防腐蚀工作,防止并缓和设备受腐蚀和破坏,延长设备的使用寿命,改善操作环境,保持生产正常进行,特制定本制度。

1、各单位应重视管道及金属结构防腐蚀工作,设备管理员负责对本单位防腐蚀机会的制定、实施以及防腐蚀技术管理。2、对易遭受严重腐蚀的设备,必须建立防腐蚀设备档案,内容包括设备名称、型号、规格、介质及其号数;防腐蚀施工、检查记录等。

3、凡受到生产工艺过场中的介质和大气腐蚀的设备,各单位应及时制定防腐蚀措施,报设备部审批后实施。

4、防腐蚀措施,不得无故修改。如却需变动时,应办理审批手续,并认真做好记录。

5、各单位对防腐蚀设备应严格控制工艺操作规程,以防止因工艺条件变化而造成腐蚀破坏。如工艺条件确需变动时,必须报设备部审批,并把变动内容和新的防腐蚀措施,填入防腐蚀设备档案。

6、生产。基建、技措等新项目的设备防腐蚀工作,在施工前,应报设备动力吧审查,设备部加强防腐蚀工作的监督检查和验收工作。施工单位应移交防腐蚀记录和防腐蚀材料的技术文件。

7、为不断提高防腐蚀技术水平,设备部和各单位的设备管理人员,应积极推广国内外的先进经验,采用新技术、新材料和新成果,减少因腐蚀所造成的损失。

8、设备部应定期对全公司设备进行防腐蚀检查,发现问题,采取措施,限期整改。