設備腐蝕控制措施(轉)
設備(bei)(bei)在(zai)企業(ye)生(sheng)產及運行(xing)中具有關鍵性的核心作用(yong),被(bei)認為是(shi)企業(ye)安全運行(xing),循環發展(zhan)的“血管”。一旦布(bu)滿(man)企業(ye)的“血管”出現問(wen)題,將(jiang)會(hui)導致企業(ye)停(ting)工停(ting)產,甚至給(gei)企業(ye)造(zao)成安全威脅(xie)和(he)(he)經濟損失(shi)。據統計,世(shi)界(jie)上(shang)每(mei)年(nian)由于(yu)腐蝕(shi)而(er)報廢的金(jin)屬設備(bei)(bei)和(he)(he)材料相(xiang)當于(yu)金(jin)屬年(nian)產量的20%-40%,而(er)10%則因(yin)(yin)腐蝕(shi)散(san)失(shi)掉(diao),無法回收。在(zai)我國設備(bei)(bei)腐蝕(shi)非常嚴(yan)重,每(mei)一個石油化工企業(ye)每(mei)年(nian)的大修(xiu)、更新維修(xiu)費用(yong)的80%以上(shang)是(shi)用(yong)于(yu)因(yin)(yin)腐蝕(shi)而(er)報廢的設備(bei)(bei)、管道及金(jin)屬(非金(jin)屬)的結構(gou)更新和(he)(he)維護上(shang)。因(yin)(yin)此設備(bei)(bei)腐蝕(shi)造(zao)成的損失(shi)是(shi)驚人的,設備(bei)(bei)腐蝕(shi)越來越被(bei)人們所關注,對于(yu)設備(bei)(bei)腐蝕(shi)控(kong)制措施也越來越成熟,最(zui)大程度的保證了設備(bei)(bei)的使用(yong)壽命和(he)(he)安全運行(xing)。

設備防腐蝕(shi)的措(cuo)(cuo)施總體來(lai)說,有(you)兩大類:一是(shi)(shi)正確的選擇防腐蝕(shi)材料和其他防腐蝕(shi)措(cuo)(cuo)施;二是(shi)(shi)選擇合理的工藝操(cao)作(zuo)及設備結構。嚴格遵守生(sheng)產的工藝流程,可以消除不(bu)應當(dang)發生(sheng)的腐蝕(shi)現象(xiang),而(er)即使采(cai)用良好的耐腐蝕(shi)材料操(cao)作(zuo)上如果不(bu)符合規(gui)程,也(ye)會引起(qi)嚴重的腐蝕(shi)。設備腐蝕(shi)控(kong)制(zhi)措(cuo)(cuo)施,歸納(na)現有(you)的成熟方法(fa)大致有(you)以下(xia)一些方法(fa):
1.正(zheng)確的(de)材料選(xuan)擇及設(she)計。各種材料在(zai)不同環境(jing)中的(de)腐蝕(shi)速(su)率不一樣(yang),制造設(she)備時設(she)計人員應該選(xuan)擇哪些(xie)腐蝕(shi)速(su)率低(di),價格便(bian)宜(yi),物理(li)力學(xue)性能(neng)能(neng)夠滿(man)足要求的(de)材料,獲(huo)得經濟價值和使用(yong)壽命比較好的(de)理(li)想效果(guo)。
2.調(diao)(diao)整局部環(huan)(huan)(huan)境,改(gai)善腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)程度。如(ru)果能夠消除(chu)環(huan)(huan)(huan)境對腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)引起的(de)(de)(de)各種(zhong)條件(jian)因(yin)素,腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)就會終(zhong)止(zhi)或者(zhe)減緩;但是(shi)這種(zhong)環(huan)(huan)(huan)境因(yin)素是(shi)無法消除(chu)和(he)(he)控(kong)制的(de)(de)(de),如(ru)大氣(qi)和(he)(he)土壤(rang)中的(de)(de)(de)水(shui)分(fen),海水(shui)中的(de)(de)(de)氧,一(yi)些化(hua)工(gong)生(sheng)產流(liu)程也不可(ke)(ke)(ke)以隨意(yi)改(gai)變(bian)。即使如(ru)此(ci),一(yi)些小(xiao)范圍的(de)(de)(de)局部環(huan)(huan)(huan)境還是(shi)可(ke)(ke)(ke)以進(jin)行(xing)調(diao)(diao)整的(de)(de)(de),如(ru)鍋爐(lu)進(jin)水(shui)可(ke)(ke)(ke)以預先除(chu)氧,空氣(qi)進(jin)入密閉空間前預先去(qu)除(chu)水(shui)分(fen),就可(ke)(ke)(ke)以減少(shao)氧或者(zhe)水(shui)分(fen)等(deng)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產生(sheng)因(yin)素導(dao)致的(de)(de)(de)設備金屬的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)發生(sheng)。又(you)如(ru)為防止(zhi)冷(leng)凝水(shui)對換(huan)熱(re)器造(zao)成的(de)(de)(de)結垢和(he)(he)穿孔,可(ke)(ke)(ke)以在(zai)水(shui)里(li)面(mian)加入酸(suan)或者(zhe)堿調(diao)(diao)節PH值,使得冷(leng)凝水(shui)接(jie)近(jin)中性,減少(shao)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)發生(sheng)。因(yin)此(ci),在(zai)不影響產品和(he)(he)工(gong)藝的(de)(de)(de)前提下,改(gai)變(bian)或者(zhe)調(diao)(diao)整小(xiao)范圍局部環(huan)(huan)(huan)境達到(dao)控(kong)制或者(zhe)減緩腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)發生(sheng)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)和(he)(he)效果,另外(wai)在(zai)生(sheng)產工(gong)藝中盡量選擇緩和(he)(he)的(de)(de)(de)中性的(de)(de)(de)介質(zhi)來替代強腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)介質(zhi),改(gai)善腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)環(huan)(huan)(huan)境,弱化(hua)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)條件(jian)。
3.添(tian)加緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)劑(ji)(ji)(ji)(ji)。緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)加入(ru)可(ke)以有(you)效(xiao)的(de)(de)控制(zhi)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)發生,最起碼可(ke)以大大減緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)速度。緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)劑(ji)(ji)(ji)(ji)有(you)三種:無(wu)機(ji)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)劑(ji)(ji)(ji)(ji)、有(you)機(ji)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)劑(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)(he)氣(qi)相(xiang)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)劑(ji)(ji)(ji)(ji),它們的(de)(de)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)原理也不一(yi)樣。無(wu)機(ji)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)劑(ji)(ji)(ji)(ji)一(yi)類是(shi)促進陽(yang)極(ji)極(ji)化,形(xing)(xing)成(cheng)保護(hu)膜(mo);還(huan)有(you)一(yi)類就是(shi)陰(yin)極(ji)反(fan)應(ying)形(xing)(xing)成(cheng)不溶(rong)性氫氧化物覆蓋在陰(yin)極(ji)表(biao)面,阻(zu)止氧擴散到陰(yin)極(ji);還(huan)有(you)就是(shi)阻(zu)滯陽(yang)極(ji)和(he)(he)陰(yin)極(ji)的(de)(de)混(hun)合型緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)劑(ji)(ji)(ji)(ji)。有(you)機(ji)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)劑(ji)(ji)(ji)(ji)通過(guo)吸附(fu)于(yu)金(jin)(jin)屬(shu)表(biao)面,阻(zu)止陽(yang)極(ji)和(he)(he)陰(yin)極(ji)反(fan)應(ying)的(de)(de)發生。氣(qi)相(xiang)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)劑(ji)(ji)(ji)(ji)具有(you)很高的(de)(de)揮發性物質,其揮發性氣(qi)體(ti)被(bei)大氣(qi)中(zhong)的(de)(de)水分解出有(you)效(xiao)的(de)(de)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)基團,吸附(fu)于(yu)設備金(jin)(jin)屬(shu)表(biao)面,達到減緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)目的(de)(de)。此種緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)劑(ji)(ji)(ji)(ji)是(shi)吸附(fu)型揮發性固體(ti)材料(liao),被(bei)保護(hu)設備金(jin)(jin)屬(shu)不需要除銹處(chu)理,例如國外應(ying)用較好的(de)(de)案列就是(shi)儲罐底(di)板(ban)背面(與(yu)混(hun)凝土基礎接觸(chu)面)氣(qi)相(xiang)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)劑(ji)(ji)(ji)(ji)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)控制(zhi)措施(目前這項技(ji)術國內依然是(shi)一(yi)塊空白(bai))。
4.采用陰(yin)極保(bao)(bao)(bao)護控制(zhi)設備(bei)腐蝕。陰(yin)極保(bao)(bao)(bao)護主要是依靠外(wai)加直流(liu)電(dian)(dian)流(liu)或者犧牲(sheng)陽(yang)(yang)極的(de)(de)措施(shi)使得金屬設備(bei)成為陰(yin)極區(qu),從(cong)而消(xiao)除(chu)腐蝕發生(sheng)。其(qi)具體(ti)的(de)(de)實施(shi)必須由專(zhuan)業技術人員完成,因(yin)(yin)為對于陰(yin)極保(bao)(bao)(bao)護系統(tong)涉及到所需(xu)保(bao)(bao)(bao)護電(dian)(dian)流(liu),環境變化(hua),電(dian)(dian)的(de)(de)屏蔽,運行及維護成本,保(bao)(bao)(bao)護壽命,雜散電(dian)(dian)流(liu),環境溫度,犧牲(sheng)陽(yang)(yang)極材(cai)料(liao)及外(wai)加電(dian)(dian)流(liu)陽(yang)(yang)極等(deng)諸多專(zhuan)業性因(yin)(yin)素。一套良好的(de)(de)陰(yin)極保(bao)(bao)(bao)護系統(tong)可以有效的(de)(de)控制(zhi)設備(bei)腐蝕的(de)(de)發生(sheng),能(neng)夠(gou)保(bao)(bao)(bao)證設備(bei)的(de)(de)正常運行,最大限度的(de)(de)延長了(le)設備(bei)的(de)(de)使用壽命。
5.采用陽(yang)(yang)極保(bao)護控(kong)制(zhi)設備腐(fu)蝕(shi)。如果設備作為(wei)(wei)陽(yang)(yang)極,通入電流(liu)后,會加速(su)(su)腐(fu)蝕(shi)速(su)(su)度,并且腐(fu)蝕(shi)電流(liu)隨(sui)著陽(yang)(yang)極化而(er)增大;但是(shi)對于可(ke)以鈍(dun)化的(de)金(jin)屬則當(dang)電位(wei)隨(sui)著電流(liu)上(shang)(shang)升(sheng),達到(dao)至(zhi)鈍(dun)電位(wei)后,腐(fu)蝕(shi)電流(liu)就會急速(su)(su)下降,甚至(zhi)可(ke)以下降幾(ji)萬倍,以后隨(sui)電位(wei)上(shang)(shang)升(sheng),電流(liu)不(bu)變,直到(dao)鈍(dun)區為(wei)(wei)止,腐(fu)蝕(shi)速(su)(su)率就會處于最低值,因此設備腐(fu)蝕(shi)得以控(kong)制(zhi)或者減慢。
6.改變制(zhi)作(zuo)設(she)備金屬的(de)材(cai)料成(cheng)分(fen)。設(she)備金屬基體(ti)中(zhong)加入能(neng)夠促進鈍化的(de)合金成(cheng)分(fen),就(jiu)(jiu)(jiu)可(ke)(ke)以(yi)得到優(you)良的(de)耐(nai)蝕(shi)材(cai)料,如鋼鐵中(zhong)加入12%以(yi)上的(de)鉻就(jiu)(jiu)(jiu)是不(bu)銹鋼,鉻鋼種(zhong)加入鎳(nie),就(jiu)(jiu)(jiu)可(ke)(ke)以(yi)提高(gao)(gao)鈍化性能(neng),鋼鐵中(zhong)加入14%的(de)硅(gui)就(jiu)(jiu)(jiu)能(neng)夠得到耐(nai)酸(suan)性能(neng)優(you)良的(de)高(gao)(gao)硅(gui)鐵等(deng)等(deng)。這(zhe)種(zhong)“添(tian)材(cai)”的(de)耐(nai)腐蝕(shi)措施在設(she)備制(zhi)造中(zhong)非常廣(guang)泛(fan)。

7.對設備(bei)金(jin)(jin)(jin)屬進(jin)行表面(mian)處理(li)。將設備(bei)金(jin)(jin)(jin)屬進(jin)行鈍化(hua)(hua)處理(li),表面(mian)形成密實穩定的(de)鈍化(hua)(hua)膜,極大的(de)提高了金(jin)(jin)(jin)屬的(de)耐蝕(shi)性能。其(qi)他的(de)如磷化(hua)(hua)、發黑、發藍都是(shi)使用表面(mian)處理(li)的(de)方法提高金(jin)(jin)(jin)屬的(de)抗蝕(shi)能力。
8.電鍍(du)(du)及包(bao)覆層防腐(fu)蝕措施。采(cai)用電鍍(du)(du)工藝將更(geng)耐蝕金(jin)(jin)屬(shu)成為設(she)備(bei)金(jin)(jin)屬(shu)表面防腐(fu)蝕鍍(du)(du)層,另外(wai)還可(ke)以采(cai)用熱(re)浸鍍(du)(du)、火焰噴鍍(du)(du)、及達(da)克羅及整體(ti)(ti)金(jin)(jin)屬(shu)薄板包(bao)鍍(du)(du)的(de)方法(fa)來控制(zhi)設(she)備(bei)腐(fu)蝕發生,延長設(she)備(bei)使用壽命。
9.防腐(fu)涂層涂覆。用有機防腐(fu)涂料或(huo)者樹脂涂覆于(yu)設備表面,形成物理(li)隔(ge)離,杜絕腐(fu)蝕介質(zhi)進入設備金屬表面。這是最(zui)為廣泛(fan)和常見的(de)(de)腐(fu)蝕控制手段,而且施工方法簡單,可(ke)以讓設備防腐(fu)的(de)(de)同時(shi)還具有各種(zhong)各樣的(de)(de)色彩,施工簡單,造價不高,還適(shi)應標(biao)準化(hua)6S管理(li)。
10.設(she)備(bei)(bei)防(fang)腐(fu)(fu)蝕(shi)襯里(li)(li)。對(dui)于(yu)強腐(fu)(fu)蝕(shi)介(jie)(jie)質如(ru)“三(san)酸(suan)二堿(jian)”等,設(she)備(bei)(bei)內(nei)部(bu)使(shi)用襯里(li)(li)的(de)(de)方法來控制腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)發生或者延(yan)緩(huan)腐(fu)(fu)蝕(shi)速率(lv),如(ru)設(she)備(bei)(bei)內(nei)壁的(de)(de)樹脂(zhi)玻璃(li)鋼襯里(li)(li)、橡膠襯里(li)(li)、塑料襯里(li)(li)、搪(tang)(tang)瓷、搪(tang)(tang)鉛(qian)等。這些襯里(li)(li)措(cuo)施(shi)制作的(de)(de)防(fang)腐(fu)(fu)層具有耐蝕(shi)性強,耐蝕(shi)時(shi)間(jian)久,耐磨耐溫等優(you)異的(de)(de)特點,可(ke)以有效的(de)(de)保護設(she)備(bei)(bei)內(nei)壁不被強介(jie)(jie)質腐(fu)(fu)蝕(shi),是酸(suan)堿(jian)反應和儲存(cun)設(she)備(bei)(bei)最重要的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)控制措(cuo)施(shi)。

設(she)備(bei)腐(fu)蝕(shi)控制(zhi)措施除(chu)了以上方法外(wai),運(yun)行(xing)(xing)中的(de)(de)(de)(de)(de)維護(hu)保(bao)養尤為(wei)重要,定(ding)(ding)期的(de)(de)(de)(de)(de)維保(bao)可以降低防腐(fu)蝕(shi)成本,延長設(she)備(bei)使用壽命(ming)。據研(yan)究表(biao)明:如果設(she)備(bei)維護(hu)保(bao)養得(de)當,可以有效降低腐(fu)蝕(shi)程度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)50%甚至更高。良好的(de)(de)(de)(de)(de)維護(hu)保(bao)養包括定(ding)(ding)期的(de)(de)(de)(de)(de)清潔設(she)備(bei)表(biao)面,去(qu)除(chu)污(wu)垢和灰塵,腐(fu)蝕(shi)性物質,對設(she)備(bei)進(jin)行(xing)(xing)涂層(ceng)檢查(cha)和修復,確保(bao)涂層(ceng)完整性,控制(zhi)好設(she)備(bei)所處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)環境濕度(du)(du)(du)及溫度(du)(du)(du),避免過高的(de)(de)(de)(de)(de)濕度(du)(du)(du)和極(ji)端的(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)(du)(du),及時處(chu)理(li)設(she)備(bei)表(biao)面小損(sun)傷和劃痕,控制(zhi)腐(fu)蝕(shi)由此部位開始蔓延就可以大(da)大(da)降低設(she)備(bei)腐(fu)蝕(shi)速(su)率和腐(fu)蝕(shi)程度(du)(du)(du),延長設(she)備(bei)運(yun)行(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)生命(ming)周期。

設(she)備(bei)(bei)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)控(kong)制措施隨著防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)技(ji)(ji)術(shu)的(de)進步也在(zai)(zai)日新月異,一(yi)些前(qian)沿的(de)設(she)備(bei)(bei)防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)技(ji)(ji)術(shu)可(ke)為(wei)(wei)設(she)備(bei)(bei)提(ti)供超(chao)長的(de)使(shi)用(yong)壽命,大(da)(da)大(da)(da)的(de)節約了(le)設(she)備(bei)(bei)運(yun)行(xing)成本,提(ti)高了(le)設(she)備(bei)(bei)的(de)使(shi)用(yong)周(zhou)期和(he)效益(yi)。目前(qian)如高速激光(guang)熔覆技(ji)(ji)術(shu)、熱塑型(xing)防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)涂(tu)層(ceng)技(ji)(ji)術(shu)、高分(fen)子復合(he)材(cai)(cai)料(liao)防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)技(ji)(ji)術(shu)、智能防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)系統、樹枝狀大(da)(da)分(fen)子防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)材(cai)(cai)料(liao)、表面(mian)電化(hua)學鈍化(hua)及專用(yong)防(fang)(fang)(fang)護技(ji)(ji)術(shu)、納米涂(tu)層(ceng)防(fang)(fang)(fang)護技(ji)(ji)術(shu)等等已(yi)經(jing)在(zai)(zai)大(da)(da)型(xing)的(de)重(zhong)(zhong)要領(ling)(ling)域的(de)設(she)備(bei)(bei)上使(shi)用(yong),而且顯示出(chu)強大(da)(da)的(de)生命力(li)。設(she)備(bei)(bei)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)控(kong)制措施作為(wei)(wei)工業重(zhong)(zhong)防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)的(de)重(zhong)(zhong)要組成部分(fen)已(yi)經(jing)被防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)界重(zhong)(zhong)點關注,筆者認為(wei)(wei)設(she)備(bei)(bei)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)控(kong)制措施和(he)前(qian)沿防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)技(ji)(ji)術(shu)完(wan)全(quan)可(ke)以延伸應用(yong)至其他重(zhong)(zhong)防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)領(ling)(ling)域,并賦予很好的(de)經(jing)濟價值(zhi)(zhi)和(he)社會價值(zhi)(zhi)。