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淺析化工設備腐蝕及危害

閱讀:391發布時間:2015-12-29

隨著經濟的發展,對化工產品的需求不斷增加,越來越多生產設備的運行超出設計能力,因而目前對的化工企業而言,防止工藝設備因受到腐蝕發生故障而造成損失已成為迫在眉睫的問題。許多專家認為,材料保護和防腐措施是降低維護費用和使工廠安全穩定運行的重要保證。日本在化工行業的調查表明,設備損壞的原因中有54%是由腐蝕造成的。而美國杜邦公司統計了本公司幾十年設備損壞的原因,認為有50%以上的是由腐蝕而造成的。腐蝕除造成設備損壞以外,還會導致“跑、冒、滴、漏”及部件磨損等問題,造成火災、爆炸、中毒、停車等各種事故,因此帶來的損失遠遠高于直接損失。1999年由柯偉、曹楚南等四位院士牽頭搞的“中國工業與自然環境腐蝕問題調查與對策”項目實施歷時3年于2001年完成了石油開采、煉制、電力、化工、汽車等20個行業的腐蝕調查顯示,我國的年腐蝕損失在5000億元以上;

  腐蝕破壞到處可見,腐蝕事故頻頻發生,這除了因腐蝕本身所具有的自發性質外,很大程度上是因為人們對腐蝕的危害性估計不足,對腐蝕防護的重要意義認識不深,對腐蝕與防護科學缺乏應有的知識,沒有采取防腐蝕措施、或采取的防腐蝕措施不當所致。石油化工行業的腐蝕損失占總產值的6%左右,高于其他行業的1倍;一旦發生事故往往造成人員傷亡,停工停產和環境污染。

  一、腐蝕的分類及化工主產過程中常見的腐蝕環境

  1、腐蝕的分類

  腐蝕:材料與周圍環境發生作用而被破壞的現象。

  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、應力腐蝕破裂、晶間腐蝕、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、磨損腐蝕等等;

  金屬腐蝕按機理可分為物理腐蝕、化學腐蝕、電化學腐蝕等。

  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。

  化學腐蝕:金屬與非電解質直接發生化學作用引起的破壞。腐蝕過程是純氧化‐還原反應,腐蝕介質與金屬表面的原子直接碰撞而形成腐蝕產物,反應中無電流產生,符合化學動力學規律。

  電化學腐蝕:金屬與電解質溶液發生電化學作用而引起的破壞。反應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),歷程符合電化學動力學規律。

  2、 常見的幾種腐蝕介質

  石油化生產過程中存在的腐蝕介質種類很多,但zui常見也是zui主要的腐蝕介質可以歸納為以下幾大類

  1)氯化物:介質中氯化物分為兩種,一種為無機氯化物,另一種為有機氯化物。前者一般由原油中帶來,后者則是生產過程的產物,即在生產過程中混進來的。

  2)硫化物的腐蝕:原油中或多或少的含有一定量的硫化合物。硫化物根據對金屬的作用,可分為活性硫化物和非活性硫化物兩類。所謂活性硫化物,就是它們能與金屬直接發生反應,如通常原油中含有的硫化氫、硫和硫醇等。非活性硫化物則是不能直接同金屬反應的,如硫醚、多硫醚、噻吩、二硫化物等。

  3)氫損傷:

  4)氮化物:

  5)氧:在鍋爐給水的除鹽水中,當溫度超過60℃時,它里面的氧會對鋼材產生氧腐蝕。解決辦法就是在溫度敏感段選能抗氧腐蝕的高材質。

  6)有機溶劑:象糠醛、二乙二醇醚、酚等,它們在生產過程中會發生降解聚合或氧化作用而對鋼材產生腐蝕,這類腐蝕多為均勻的化學腐蝕,適當地選材或提高壁厚附加余量即可。

  7)酸、堿等化學試劑:許多資料中,如《石油化工裝置工藝安裝設計手冊》第二冊中,給出了各種材料對不同介質抗腐蝕性的對應表,只要按表中的要求選擇合適的材料即可。

  二、腐蝕的危害與控制腐蝕的意義

  腐蝕遍及國名經濟的各個領域,從日常生活到工農業生產,從普通技術到科學,都存在腐蝕問題。由于腐蝕,大量材料變成廢料(每年因腐蝕報廢的鋼鐵約占年產量的30%,其中2/3可回收,其余*變為廢物),設備失效,甚至造成災難性事故。

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