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化工設(shè)備腐蝕機(jī)理及防腐技術(shù)

2019-08-08 09:30:02 作者：本網(wǎng)整理來源：網(wǎng)絡(luò) 分享至：

典型裝置的失效原因和防腐措施一直是設(shè)備人最為關(guān)心的兩個問題。今天重點(diǎn)講解常見的腐蝕類型和腐蝕機(jī)理，同時還有石油化工設(shè)備的“一脫四注”防腐措施進(jìn)行解讀。

設(shè)備的63種常見腐蝕機(jī)理

從這63中腐蝕類型或者叫腐蝕機(jī)理上來看，化工設(shè)備的腐蝕情況非常復(fù)雜。化工材料，設(shè)備環(huán)境，介質(zhì)條件等等方面都是設(shè)備造成腐蝕情況的誘因或者條件。因此不同條件環(huán)境下的防腐措施也是不盡相同。要想了解各種防腐措施，就必須先清楚腐蝕的類型有哪些？

1石化設(shè)備腐蝕類型

腐蝕按材料種類分為金屬腐蝕和非金屬腐蝕。腐蝕按表面形貌分為全面腐蝕和局部腐蝕；局部腐蝕又有小孔腐蝕、應(yīng)力腐蝕破裂、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、磨損腐蝕等等；金屬腐蝕按機(jī)理可分為物理腐蝕、化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕等。

物理腐蝕：材料單純物理作用的破壞，一般是由溶解、滲透引起的，如熔融金屬容器的溶解，高溫熔鹽、熔堿對容器的溶解滲透。

化學(xué)腐蝕：金屬與非電解質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)作用引起的破壞。腐蝕過程是純氧化-還原反應(yīng)，腐蝕介質(zhì)與金屬表面的原子直接碰撞而形成腐蝕產(chǎn)物，反應(yīng)中無電流產(chǎn)生，符合化學(xué)動力學(xué)規(guī)律。

電化學(xué)腐蝕：金屬與電解質(zhì)溶液發(fā)生電化學(xué)作用而引起的破壞。反應(yīng)過程中有陽極失去電子和陰極獲得電子以及電子的流動（電流），歷程符合電化學(xué)動力學(xué)規(guī)律。

石油化工設(shè)備的局部腐蝕形式主要有點(diǎn)蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕等。對化工機(jī)械來說，機(jī)械內(nèi)部容易受到化工材料的腐蝕，外部在實際的使用過程中，會受到外部環(huán)境的腐蝕，而且，化工生產(chǎn)的氧氣、酸堿等因素，直接與機(jī)械設(shè)備的外部相接觸，化工設(shè)備受到酸堿、氧氣的作用，直接造成機(jī)械設(shè)備的腐蝕。

2設(shè)備腐蝕的防范

目前的防腐技術(shù)主要有：開發(fā)耐蝕材料、表面防蝕技術(shù)、緩蝕技術(shù)，電化學(xué)保護(hù)等。

從設(shè)計上講：

設(shè)備要選用材質(zhì)適合的金屬，增強(qiáng)防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則：

（1）預(yù)留腐蝕裕兩，避免均勻腐蝕導(dǎo)致的設(shè)備失效；（2）外形結(jié)構(gòu)宜簡單，外表面平滑、均勻，避免承載件應(yīng)力集中；（3）防止腐蝕介質(zhì)滯留和沉積物腐蝕；（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)減少鏈接間隙，防止縫隙腐蝕。

（5）為避免電偶腐蝕，同一結(jié)構(gòu)盡可能選用同一種材料或點(diǎn)位接近的材料。

（6）防止沖刷腐蝕的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

從維護(hù)上來講：石油化工設(shè)備的“一脫四注”工作要做好。

所謂一“脫”指的是原油脫鹽。

原油中少量的鹽，水解產(chǎn)生氯化氫氣體，形成HCl—H2S—H2O腐蝕介質(zhì)，造成常壓塔頂塔盤、冷凝系統(tǒng)的腐蝕。原油脫鹽后，減少原油加工過程中氯化氫的生成量，可以減輕腐蝕。

四“注”

所謂四“注”，指的是在石油化工設(shè)備生產(chǎn)中向設(shè)備內(nèi)注堿、注氨、注堿性水、注緩蝕劑四步工藝。

注堿

原油注堿的目的主要是使脫鹽后殘留在原油中的MgCl2、CaCl2變成NaCl。NaCl不易水解，不會產(chǎn)生HCl氣體。從而進(jìn)一步減少氯化氫的生成量，以便有效的控制鹽腐蝕。另外也中和部分石油酸和硫化氫，減少它們的腐蝕。

注氨

原油脫鹽注堿后，常壓塔頂冷凝系統(tǒng)仍有殘留的5~10%的氯化氫，造成冷凝區(qū)嚴(yán)重的腐蝕。在塔頂注氨，目的是在水蒸氣冷凝成液態(tài)水之前，氨中和氣相中的氯化氫氣體，生成氯化銨（NH4Cl），以免生成氯化氫的水溶液。

注堿性水

注氨的產(chǎn)物氯化銨會堵塞設(shè)備（塔），注水的目的使溶解氯化銨、防止氯化銨沉積，以免堵塔。

注緩蝕劑

緩蝕劑是能形成膜的有機(jī)胺類化合物。這類物質(zhì)具有表面活性，能物理或化學(xué)吸附在金屬表面，形成一層抗水性保護(hù)膜，遮蔽金屬同腐蝕性水相接觸，使金屬免受腐蝕。

“一脫四注”主要是我國在現(xiàn)今采用較多的防腐技術(shù)，現(xiàn)今在石油化工設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用也極為廣泛。運(yùn)用上述方法可以有效減緩石油化工設(shè)備生產(chǎn)中各種原料的硫化物等化學(xué)物質(zhì)對設(shè)備的腐蝕，提高設(shè)備的使用性能。在石油化工設(shè)備的生產(chǎn)過程中常常會產(chǎn)生各種含鹽物質(zhì)或氯化物，在石油化工設(shè)備生產(chǎn)物質(zhì)冷凝時就會使得石油化工設(shè)備出現(xiàn)較大的腐蝕性風(fēng)險，因此，做好對于石油化工設(shè)備生產(chǎn)過程中的“一脫四注”是十分重要的，需要在石油化工生產(chǎn)過程中加以重視。

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