重點(diǎn)領(lǐng)域典型裝置防腐經(jīng)驗(yàn)
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1 鍋爐裝置
是跨行業(yè)通用設(shè)備。由于鍋爐的鋼制材料及其處于高溫、煤塵的惡劣環(huán)境中,且經(jīng)常需要連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),所以很容易產(chǎn)生腐蝕,而且不能得到及時(shí)治理。其腐蝕現(xiàn)象與防護(hù)措施如下。
01 水管內(nèi)壁的垢下腐蝕在鍋水處理良好的情況下,管壁不會(huì)結(jié)垢。但當(dāng)水質(zhì)下降而得不到及時(shí)處理時(shí),就會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢情形。水垢促使管道腐蝕,其機(jī)理為:第一如水中含有游離的NaOH時(shí),沉淀物下的水其pH≥13,使金屬管壁上起鈍化作用的FeO膜被溶解而喪失保護(hù)作用;第二水垢的熱導(dǎo)率僅為鋼材的1%~10%,因此造成水管溫度升高,促使水質(zhì)中的Cl-或SO42-與金屬表面產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。
02 水管外壁的煙氣腐蝕水管鍋爐運(yùn)行時(shí),煙氣中含有一定濃度的SO2與SO3,與水蒸汽(H2O)作用生成H2SO4蒸汽,直接導(dǎo)致化學(xué)腐蝕。當(dāng)管道因腐蝕變薄時(shí),還會(huì)在熱力作用下產(chǎn)生蠕變而出現(xiàn)裂紋,甚至發(fā)生爆管事故。
03 鍋爐腐蝕的防護(hù)措施除對(duì)鋼質(zhì)外殼和附件定期進(jìn)行除銹和噴涂防腐材料外,主要應(yīng)做好以下兩項(xiàng)工作。
04確保鍋爐給水除氧和軟化處理系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),使供應(yīng)水質(zhì)達(dá)到規(guī)定值(pH=10~12),并定期檢測(cè)。一般選用含硫≤0.8%的煤種),杜絕使用高硫煤。
2 石化裝置
石油化工行業(yè)的工藝裝置,因原料與產(chǎn)品的多樣化,其結(jié)構(gòu)、材質(zhì)以及腐蝕形式與特點(diǎn)有很大差別?,F(xiàn)僅以一種常見(jiàn)酸性產(chǎn)品精對(duì)苯二甲酸(PTA) 為例,分析其腐蝕特征與防護(hù)對(duì)策。
01 腐蝕現(xiàn)象與特點(diǎn)。
(PTA主要生產(chǎn)裝置的材料為不銹鋼SUS316L。在運(yùn)行中發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象主要為點(diǎn)蝕、電化學(xué)腐蝕和磨蝕。點(diǎn)蝕是由于不銹鋼氧化膜局部損壞造成的,而且在介質(zhì)中有鹵離子(Cl-和Br-) 就會(huì)加速腐蝕;磨蝕是由于粉狀原料、漿料和蒸汽凝液對(duì)管道(特別是接頭或彎頭處) 的沖刷所致。此外,還有均勻腐蝕、縫隙腐蝕和晶間腐蝕出現(xiàn)。
02 不銹鋼裝置的腐蝕防護(hù)。
對(duì)于PTA裝置的防腐措施可以有以下6項(xiàng):
①提高所用材料的防腐性能等級(jí);②實(shí)施制造監(jiān)理,保證材質(zhì)和施工的可靠、無(wú)誤;③優(yōu)化生產(chǎn)工藝,降低Br-、Cl-殘留物;④加強(qiáng)對(duì)裝置的檢測(cè),實(shí)施有效維護(hù);⑤采用新型防腐技術(shù),對(duì)一些零件接觸而進(jìn)行陽(yáng)極保護(hù)處理;⑥在不銹鋼表面鍍鈀(Pd),提高不銹鋼表面電位,實(shí)現(xiàn)鈍化。
3 運(yùn)輸車(chē)輛
各種交通運(yùn)輸工具(汽車(chē)、火車(chē)、輪船、飛機(jī)等) 其工作條件均比較差,一般都在露天作業(yè),經(jīng)受風(fēng)雨和溫度變化以及風(fēng)沙、酸雨、海水和空氣中的有腐蝕性氣體(CO2、SO2等) 的侵蝕,極易失效損壞。其中各種運(yùn)輸車(chē)輛的外殼與機(jī)件受到腐蝕,將大大縮短其使用壽命。
01 車(chē)輛腐蝕狀況。
工廠中的各種車(chē)輛遭受腐蝕的部位主要是車(chē)輛外殼和結(jié)構(gòu)車(chē)架、車(chē)輪等處。產(chǎn)生的原因如下。
①保護(hù)層(漆皮和鍍層)脫落或失效。這經(jīng)常是由于磕碰、劃、空氣中塵粒磨損、酸雨等因素所致。另?yè)?jù)監(jiān)測(cè)報(bào)告稱,F(xiàn)e粉塵會(huì)與漆皮發(fā)生共同氧化反應(yīng),并滲透至漆皮下層形成快速腐蝕。
②水垢危害。不論是雨水或洗車(chē)水均會(huì)在車(chē)體許多結(jié)構(gòu)部位積存,殘留水漬中含有Ga2+、Fe2+,會(huì)形成水垢腐蝕機(jī)件或保護(hù)層。
02 防腐措施。
①噴涂陰極電泳底漆,提高漆皮防腐能力。據(jù)測(cè)試,經(jīng)磷化處理后電泳、漆皮耐鹽霧性能提高到800~1200h。
②噴涂片狀鋅基鉻酸鹽防護(hù)層(即Zn~Cr膜)。一般涂層為6~8μm,其耐腐蝕性為鍍鋅層的5~7倍,并可耐300℃高溫。
③改進(jìn)結(jié)構(gòu)狀況,放止雨水存留。
4 煤化工業(yè)裝置
煤化工企業(yè)通常包括選配煤、煉焦炭、煤氣凈化、氣化產(chǎn)品回收與精制等生產(chǎn)工藝過(guò)程。所使用裝置包括大量管道、儲(chǔ)罐、反應(yīng)罐等,均有防腐蝕要求。
01 腐蝕范圍與腐蝕現(xiàn)象①煤氣冷卻裝置腐蝕。煤氣凈化過(guò)程中,H2S和NH3濃度增高,使得初冷器嚴(yán)重腐蝕。裝置設(shè)計(jì)使用壽命為8年,實(shí)際只運(yùn)行3年就造成管路穿孔泄漏。
②脫酸蒸氨系統(tǒng)的酸氨汽管道腐蝕。原設(shè)計(jì)管道材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼和3161不銹鋼。使用均不足2年,就腐蝕破損。
02 防腐措施。
①采用滲鋁鋼代替普通碳鋼制作初冷器。據(jù)介紹,滲鋁鋼在H2S中的腐蝕速度(0.007~0.02mm/a)遠(yuǎn)低于普通碳鋼的腐蝕速度(0.3~0.6mm/a)。一般熱滲透鋁的滲層厚度為80~120μm,能夠連續(xù)使用7年以上。
②由于酸氨汽中富含SO2(>15%)、NH3(>20%) 和H2S,且易形成溶液狀態(tài),加劇1Cr18Ni9Ti的晶間腐蝕和3161焊縫處腐蝕。為此,改用鈦材替代不銹鋼。當(dāng)工作溫度≤350℃時(shí),鈦材耐腐蝕性強(qiáng),在酸氨汽環(huán)境中其管道壽命可達(dá)8年。
5 其他設(shè)施
01抗海水腐蝕對(duì)許多領(lǐng)域具有普遍意義。如鋼質(zhì)船舶的外殼,海上石油鉆井平臺(tái)和跨海橋梁等設(shè)施,均需防止海水侵蝕。
02地下管道防腐 地下管在石油化工等行業(yè)和市政工程中均是重點(diǎn)工作,其特點(diǎn)是難于防護(hù)。
6 結(jié)語(yǔ)
各種設(shè)備、設(shè)施的腐蝕與控制和防護(hù)是一個(gè)永恒的課題。一方面隨著新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和新工藝的制定,就會(huì)有許多具有腐蝕性的介質(zhì)出現(xiàn),給設(shè)備、裝置運(yùn)行帶來(lái)危害;另一方面伴隨新技術(shù)研究和新材料的制備,就會(huì)有多種抗腐蝕的手段、措施得到應(yīng)用,保證生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)的正常進(jìn)行。這樣一對(duì)矛盾的發(fā)生與解決,推動(dòng)了防腐工作水平的提高,也促進(jìn)設(shè)備工程技術(shù)進(jìn)步。
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