【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對化工產(chǎn)品的需求不斷增加,越來越多生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行超出設(shè)計(jì)能力,因而目前對化工企業(yè)而言,防止工藝設(shè)備因受到腐蝕發(fā)生故障而造成損失已成為迫在眉睫的問題。許多專家認(rèn)為,材料保護(hù)和防腐措施是降低維護(hù)費(fèi)用和使工廠安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證。
??????? 【關(guān)鍵詞】化工設(shè)備;腐蝕;防腐蝕
??????? 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對化工產(chǎn)品的需求不斷增加,越來越多生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行超出設(shè)計(jì)能力,因而目前對全球的化工企業(yè)而言,防止工藝設(shè)備因受到腐蝕發(fā)生故障而造成損失已成為迫在眉睫的問題。許多專家認(rèn)為,材料保護(hù)和防腐措施是降低維護(hù)費(fèi)用和使工廠安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證。
??????? 腐蝕破壞到處可見,腐蝕事故頻頻發(fā)生,這除了因腐蝕本身所具有的自發(fā)性質(zhì)外,很大程度上是因?yàn)槿藗儗Ωg的危害性估計(jì)不足,對腐蝕防護(hù)的重要意義認(rèn)識不深,對腐蝕與防護(hù)科學(xué)缺乏應(yīng)有的知識,沒有采取防腐蝕措施、或采取的防腐蝕措施不當(dāng)所致。
??????? 1.1腐蝕的分類
??????? 腐蝕:材料與周圍環(huán)境發(fā)生作用而被破壞的現(xiàn)象。
??????? 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。
??????? 1.2腐蝕的危害與控制腐蝕的意義
??????? 腐蝕遍及國名經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,從日常生活到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),從普通技術(shù)到尖端科學(xué),都存在腐蝕問題。由于腐蝕,大量材料變成廢料(每年因腐蝕報(bào)廢的鋼鐵約占年產(chǎn)量的30%,其中2/3可回收,其余完全變?yōu)閺U物),設(shè)備失效,甚至造成災(zāi)難性事故。
??????? 2010年1月26日,世界鋼鐵協(xié)會25日公布了09年世界粗鋼總產(chǎn)量為12億1972萬噸,其中約3.6億噸因銹蝕將報(bào)廢,且其中1.2億噸將徹底變?yōu)椴豢苫厥盏膹U物。按09年全年均價(jià)4500元/噸計(jì)算,損失5400億元。我國2000年用Hoar法調(diào)查結(jié)果
??????? 部門????????????????????????????? 直接腐蝕損失(億元)
??????? 化工??????????????????????????????????????????? 300
??????? 能源部門(電力、石油、煤)????????????????????? 172.1
??????? 建筑部門(公路、橋梁、鐵路)??????????????????? 1000
??????? 機(jī)械工業(yè)??????????????????????????????????????? 512.43
??????? 交通部門(火車、汽車)????????????????????????? 303.9
??????? 合計(jì)??????????????????????????????????????????? 2288.3
??????? 如考慮間接損失,總計(jì)可達(dá)5000億,占當(dāng)時(shí)國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的5%。
??????? 腐蝕造成的損失是巨大的,它是材料設(shè)施的“癌癥”,但是通過采取科學(xué)的措施,腐蝕也是可以控制、減輕的,一般可降低25~30%。
??????? 2.化工設(shè)備的防腐蝕措施
??????? 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。
??????? 2.1開發(fā)耐蝕材料
??????? 耐蝕材料的開發(fā)研究是防腐蝕技術(shù)進(jìn)步的突破口,人類各個(gè)時(shí)期的技術(shù)進(jìn)步無不與其息息相關(guān)。耐蝕材料主要分為金屬材料、高分子材料、無機(jī)非金屬材料。
??????? 金屬及合金材料是結(jié)構(gòu)材料中的主體,其中鋼鐵占據(jù)主要地位,但是,鋼鐵的耐蝕性能具有局限性。具有高性能的合金及有色金屬材料的開發(fā)和應(yīng)用發(fā)展迅速,在一定程度上解決了局部腐蝕及特殊環(huán)境下的腐蝕問題。如含鉬高的耐蝕合金,雙相不銹鋼,高純鐵素體不銹鋼,鎳基合金,低合金鋼,鈦及鈦合。耐蝕非金屬材料目前國內(nèi)外耐蝕非金屬材料在化工生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛。非金屬材料具有優(yōu)良的耐蝕性能,而機(jī)械性能可以通過增強(qiáng)等途徑來彌補(bǔ),在某些領(lǐng)域已有發(fā)展為取代鋼材的趨勢?,F(xiàn)在正在開發(fā)的如:耐蝕塑料,玻璃鋼,石墨,搪玻璃,工程陶瓷
??????? 2.2表面覆蓋層
??????? 在現(xiàn)有的防腐蝕手段中,表面耐蝕涂層和金屬表面技術(shù)的費(fèi)用占所有防腐蝕費(fèi)用的87%左右。采取正確的表面防蝕技術(shù)是提高設(shè)備使用壽命、減少維修費(fèi)用以及提高設(shè)備管理水平必不可少的途徑。同時(shí),采用表面防蝕技術(shù),大大提高了整體材料的耐蝕性能。在化工和石油化工中常用的表面防蝕技術(shù)包括涂、襯、鍍、滲以及近年發(fā)展起來的各種高技術(shù),其中以涂層及襯里應(yīng)用最廣泛。