于泽航
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摘要:无机化工生产过程具有一定的复杂性,生产过程中温度、压力、环境等因素的的变化,都会引起生产设备的腐蚀问题,造成一定的安全隐患。需要加强对生产过程腐蚀性的研究,根据生产不同的生产类型科学选择生产材料,提高设备的抗腐蚀性能,保障无机化工生产的顺利进行。
关键词:无机化工生产;腐蚀性;材料的选择?
引言
目前,无机化工生产过程中介质对生产设备的腐蚀问题日益突出,严重影响了无机化工产业的正常生产,甚至造成了严重的安全事故,不利于无机化工行业的可持续发展。因此,必须加强对腐蚀性的分析和研究,根据不同的生产工艺,选择不同的防腐材料,以实现企业经济效益的最大化。
1无机化工生产过程中发生的腐蚀情况分析
当前,在我国无机化工生产中,大多数原材料都是溶液的形态,并且大多数都是多元混合溶液,具有极强的腐蚀性。因为在生产过程中,所使用的耐腐蚀材料种类多样,加上压力、温度、流速、介质各方面条件的差异,使得金属的腐蚀破坏类型也各不相同,处理起来难度更大,导致无机化工生产的腐蚀性问题越来越严重。当前,无机化工生产中常见的腐蚀类型主要有以下几种:
1.1均匀腐蚀
在均匀腐蚀中,电化学的腐蚀属于其基本形态之一,是无机化工生产常见的腐蚀状态。均匀腐蚀是指完全裸露于介质的表层面,同时以均匀的状态对表层面进行腐蚀,对金属品的表层面进行均匀腐蚀使得其表面厚度均匀变薄,减轻金属品的整体重量,对设备的结构形成破坏,这便是均匀腐蚀。
1.2石墨化腐蚀
在无机化工生产中石墨化主要发生在一般的工厂进行铸铁生产的过程中,并且石墨能够以网状的形态贮存在铁素体中,并且在盐水以及矿物质水以及酸性溶液等各种介质中,并且铁素体在发生腐蚀性的时候,石墨化的腐蚀都会增加整个的无机化工生产材料的重量,在一定的程度上会遭受到其环境中的一种生锈的现象,对无机化工生产的设备材料造成了严重的破坏性。
1.3磨损腐蚀
磨损腐蚀的发生主要是因为金属表面和腐蚀流体之间的相对运动,加速金属的破坏,其是腐蚀、磨损、化学作用以及机械作用共同或交替进行的结果。磨损腐蚀会使整个结构表面产生细小的裂缝和孔洞,相较于单一的腐蚀过程此种腐蚀程度更为激烈。
2无机化工生产中的材料的选择
无机化工生产对材料的选择合实践来看,由于无机化工生产环境的强腐蚀性,因而为了切实有效地保障生产安全以及正常生产,无机化工生产中应选择一些稳定性强的材料制作生产设备。
2.1工程塑料
非金属材料在耐腐蚀方面的性能较好,其中耐腐蚀塑料主要分为热塑性和热固性两种,其中热塑材料主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子材料;热固性材料主要包括环氧、酚醛、聚酯、呋喃四大类树脂,但是树脂类型的耐蚀材料在强度和刚度方面性能不够,通常还需要加入纤维材料来补强。上述讲述的耐蚀塑料主要应用在管道、通用设备、泵、阀等化工设备之中。
2.2玻璃钢
所谓的玻璃钢材料属于强纤维高分子材料,通过树脂合称为粘合剂,并将玻璃纤维作为强化材料的新型复合结构材料,其耐热性能、耐蚀性能较好,且轻质、高强,常被用于制造管道、储罐、耐蚀风机以及槽车等设备。此外玻璃钢还可以用来制作电缆桥架、设备平台、梯子等。虽然其具有投入成本高的缺点,但是却能有效避免因为钢结构而造成的周期性防腐蚀性费用。
再例如玻璃钢材料应用在无机化工储罐制造中,不仅可以大幅度减轻储罐重量,便于工人进行搬运,而且还能够显著提升储罐的耐腐蚀性,延长使用寿命,提高成品储罐储藏的安全性。
2.3钛材料
钛作为一种轻金属材料,其不但具有强度大、重量小以及储量丰富等特点,同时和氧、氢以及碳等元素极易发生反应能够形成稳定性强的化合物,并且钛还具有良好的自行修复能力,因而这就为其应用在无机化工生产中提供了巨大的优势。根据笔者对钛材料研究可知,正是得益于其所具有的上述优良性能,目前越来越广泛应用在无机化工生产之中。结合实践来看,无机化工生产中应用钛材料具有众多优势,比如以往冷凝器主要由碳钢材料制作,并且虽然通过采取反复进行打砂防腐处理,然而在实际生产中其还会受到诸如氯离子或其他强腐蚀性溶液所侵蚀,从而导致其使用寿命因腐蚀严重而不足三年。而利用钛制作而成的冷凝器能够使其借助于该材料强稳定性及自行修复能力等优点避免腐蚀问题的产生,进而在大大提升设备使用寿命前提下有效地保障无机化工生产稳定性。近年来,钛材料已应用在无机化工生产的技术改造及新装置的制造中,从目前钛材料在化工生产设备中的应用情况来看,已相对成熟,由钛材料制成的静止设备或是传动设备在腐蚀介质或是腐蚀、冲刷兼有的介质中都表现出了较长的使用寿命,为化工生产企业带来了较高的经济效益和社会效益。
2.4不锈钢材料
2.4.1奥氏体不锈钢
在进行无机化工生产中,不锈钢材料也常常被采用,主要分为奥氏不锈钢和奥氏体一铁素体双相不锈钢。首先,奥氏体不锈钢主要有以下组成部分:含有钼元素的OOM05不锈钢、高镍钼904L不锈钢和316L不锈钢是其主要成分,在这些主要组成部分中,OOM05不锈钢的自身优势尤其突出,不仅具备良好的抗空蚀性能,其抗缝隙腐蚀的能力也极强,其主要应用于对塔设备冷却管进行制作,以及时常会被用于接触海水的介质-冷却水管的除此之外,但是对于化工生产中,需要对其多加注意的是,因为标准不同,导致在使用时限制程度较大,在一定程度上,对不锈钢材料的推广和使用造成了阻碍。比如,316L不锈钢多应用于设备、管道亦或是仪表等方面;而与进行比较,904L不锈钢中的铬镍和MO含量皆高于OOM05,且耐腐蚀性也更为突出,更具备了较强的冷热加工性质。
2.4.2双相不锈钢
双相不锈钢材料应用最为广泛的主要有3RE60和CD4MCU两种,双相不锈钢指的奥氏体和铁素体的含量各占一半,该种类型的钢材具有不锈钢与铁素体不锈钢的双重优势,相对于完全的铁素体不锈钢材料而言,双相不锈钢材料具有更高的韧性、塑性,在焊接性能以及耐晶间腐蚀性能方面均有了较大的提高,同时还具有导热性良好、超塑性强的特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢材料主要应用在蒸发、吸收等重要设备之中,保证设备的正常运行。
结语
综上所述,无机化工生产的设备腐蚀问题出现频繁,严重影响到无机化工的正常生产,因此研究防腐蚀材料具有重要意义。上述所提及的材料就目前而言具有较好的防腐性能,极大的提高了化工生产的稳定性和安全性。实践证明,根据不同的工艺条件,选择不同的防腐材料,可以减少生产波动和物料损失,为企业创造更大的经济效益。
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