化工仪表的腐蚀问题分析及处理研究

发表时间:2021/4/12   来源:《科学与技术》2020年36期   作者:陈志远
[导读] 在工业生产规模不断扩大、生产技术不断提升的背景下
        陈志远
        陕西未来能源化工有限公司 陕西 榆林 719000
         
         
        摘要:在工业生产规模不断扩大、生产技术不断提升的背景下,化工生产越来越依赖化工仪表,化工仪表的运行效率与质量在很大程度上决定了化工生产的安全和质量,因此需要得到重点的关注。化工仪表腐蚀问题是比较常见的问题类型之一,具体的腐蚀类型比较多,成因复杂,如果腐蚀情况严重,并且没有得到有效处理的话,就会造成化工生产的效率降低、质量下降,影响化工生产的正常进行,并且生产事故风险概率加大,容易给化工企业造成经济损失。
        关键词:化工仪表;化学腐蚀;物理腐蚀;电化学腐蚀;处理措施
引言
        在化工产品的生产过程中,需要应用比较多的机械设备,这些机械设备一般在高密度和高强度的工作状态中,但是这些机械设备也暴露在化工产品的生产环境当中。由于化工产品生产车技的湿度影响和电化学腐蚀的影响,会导致化工机械设备质量受到影响。如果出现化工机械设备被腐蚀的情况,就会导致化工机械设备零件性能受到影响,最终使生产应用过程中出现断裂等情况,化工企业为了保证化工产品生产过程的持续运行需要提高成本对化工机械设备进行维修,导致化工产品生产效率下降,化工企业的经济效益也会受到负面影响。化工机械设备的防腐蚀工作,是化工企业的一项重要日常工作。
1腐蚀的概述
        腐蚀通常是由环境与材料之间的电化学和化学相互作用引起的损坏,导致化工企业蒙受巨大的损失,这是由于如果化工设备被腐蚀,其运行状态会变的不稳定,从而严重影响其性能,导致化工仪表的故障率升高[1],大大增加了生产成本,导致化工企业的利润率下降。所以,化工企业在正常生产过程中针对化工设备的腐蚀的原因与记录进行防护,积极应用新的防腐蚀措施以改善化工仪表的防腐蚀性能,势在必行。
2化工仪表类型
        化工仪表是化工生产中应用十分广泛的设备类型之一,可以对化工生产过程中的温度、原理、流量、液位以及成分等变量进行检测和控制,实现自动检测、显示以及控制的操作,对化工生产的安全、稳定进行起到了至关重要的作用。根据能源种类划分,化工仪表可以分为电动化工仪表、液动化工仪表以及气动化工仪表。如果按照测量对象的不同,则可以分为温度仪表、压力仪表、流量仪表、物位仪表和分析检测仪表,分别对应化工生产的五大参数。
3化工仪表的常见腐蚀问题
        3.1内部因素
        金属本身的耐腐蚀性不足。化工仪表的主要材料主要为金属材料,因此金属材料本身的质量对化工仪表的影响非常大,具体到腐蚀而言,如果金属材料其本身的耐腐蚀性能不足,那么就更容易受到腐蚀,应用在化工仪表中就会导致化工仪表的耐腐蚀性降低。一般而言,金属材料密度越高,其耐腐蚀性也越强,此外合金的耐腐蚀性一般比单质金属更高,因此化工仪表中较多使用合金以及密度较高的金属材料。
        3.2外在因素
        外在因素是造成化工仪表出现腐蚀现象的重要原因。与其他类型设备相比,化工仪表往往遭受两种外界因素侵扰出现腐蚀情况,例如:以环境因素为例,具体生产期间化工仪表不可避免需要接触酸碱等腐蚀性物质,而化工仪表长期接触腐蚀性物质则大大增加其腐蚀发生风险,甚至加剧腐蚀现状;以内部气态或液态物质流动速度为例,其流动速度越快设备所遭受的腐蚀性强度越大,以至于缩短化工仪表的使用年限。同时,有研究资料显示,化工仪表所接触的有害物质类型相对丰富,包括氢氧化物、二氧化碳及硫化物等,并且生产环境中高温潮湿等因素能加剧有害物质与设备金属发生物理化学反应,以至于出现腐蚀情况。
        3.3电化学腐蚀
        化工生产过程中使用的化工仪表一般情况下都是由金属材料制备而成的,并且长期处于高温、高压的复杂环境下,并且需要与各种化学材料进行直接接触,在空气环境中,十分容易和空气中游离的各种离子或者化工介质发生接触,并形成反应,从而引发化工仪表的电化学腐蚀问题。

化工仪表的电化学腐蚀问题是化工生产过程中最常见,并且最为困扰的腐蚀问题之一,难以控制,并且处理复杂。化工仪表在和空气中游离离子或者化学介质发生接触反应的时候,都会在化工仪表的表面形成电流,对化工仪表的金属结构造成不同程度的腐蚀,影响其正常使用,减少使用寿命。
4化工仪表腐蚀问题的处理方法
        4.1加强材料的耐腐蚀性
        化工仪表的制造原材料的耐腐蚀性直接决定了化工仪表的耐腐蚀性,因此有必要选择尽可能多的具有最佳耐腐蚀性的金属作为原材料。为了保护化工仪表,应选择尽可能多的导电设备。主要因素是可以使用导电设备在化工仪表外部连接电源,形成原电池效益,将化工仪表极化为原电池阴极,与外部活泼金属相连,利用原电池的阴极保护效应,可以有效提高化工设备的耐腐蚀性。此外,在化工仪表的制造中,可以根据实际应用的环境,适当的选择塑料材质来达到防腐蚀的目的,且维护和清洁更加方便。
        4.2加强化工仪表使用管理
        化工仪表的使用需要严格按照相应的操作规范进行,以此可以有效降低腐蚀问题发生概率。化工仪表的表面腐蚀是可以维修和挽回的,造成的影响较小,可以通过更换外壳并重新投入使用。而如果化工仪表的内部发生腐蚀问题,就会造成较为严重的后果,破坏了化工仪表内部的各种电子元件以及芯片等,使用通过更换整个仪表才能恢复正常的使用,花费较高。所以要加强化工仪表的使用管理,针对化工生产中常见的化工仪表腐蚀问题,做出有效的预防和处置决策。
        4.3加强防腐技术管理,正确应用防腐涂料及缓蚀剂
        面对众多的化工仪表腐蚀问题,可以对设备采取应用防腐涂料及缓蚀剂的方法,同时必须加强相关防腐技术的管理。对于石油化工仪表的使用,为保证石油化工仪表的生产产品质量与水平,要严格控制好石油化工仪表每一个环节的具体使用。石油企业的化工生产本就具有一定的风险性,生产设备的腐蚀看似微乎其微,但在生产过程中,很有可能演变成大灾难。因此,企业对操作人员要时刻贯彻安全生产的思想,建立严格的管理制度,对所有的生产设备都要定期清理和检修。在化工仪表的防腐技术和管理过程当中,也必须小心谨慎,以免造成其他方面的损失。
        4.4对化工机械设备结构进行优化
        不合理的机械机构容易产生应力集中的情况,这种应力集中会导致零件的表面受到影响,容易产生腐蚀的情况。在不同壁厚的板材焊接时,应该避免让焊缝设计在断面厚度变化的位置,从而可以保障整体强度。工程构建应该尽可能地使用螺栓,螺栓还应做好密封工作,从而可以有效地避免腐蚀环境对其强度的影响。在接管的设计时应该加大容器内伸长度,从而可以避免出现溶液在容器内壁流动的情况,减少介质结垢或者腐蚀的情况。
        4.5严格控制微生物数量
        化工仪表在使用过程中会受到微生物的侵害而发生腐蚀,这种腐蚀可以通过必要的防控手段进行控制。具体操作就是严格控制微生物数量,以此抑制住微生物对化工仪表的腐蚀。需要化工仪表检修人员定期测量异养菌和细菌等标志性微生物数量,在发现微生物数量异常时,要及时进行投药处理,灭杀微生物,并根据细菌种类和数量科学调整药物的用量和药物品类,但是不能影响化工生产的正正常进行,需要经过严格的理论验证和科学实验制定出一套可行的办法,减少微生物对化工仪表造成的腐蚀侵害。
结束语
        相关化工企业必须秉持具体问题具体分析的工作原则,以腐蚀产生机理为依据进行全方位分析,持续优化设备结构、防腐设计工艺及防腐管理模式,积极总结化工仪表防腐的实践经验,以达到健全完善化工仪表腐蚀管理流程的目标,做到以具体问题为切入点,增强企业的化工仪表防腐管理能力。总之,做好化工企业化工仪表防腐防护工作能消除影响日常生产安全性的风险因素,最大程度上延长设备使用年限,有助于控制总体成本投入,保障企业的经济效益。
参考文献
[1]曹恒喜,堵莎莎,孙永明,袁金丽,张亚.化工仪表氢腐蚀研究分析及其抑制措施[J].当代化工研究,2018(11):65-66.
[2]黄森.浅析化工仪表腐蚀的原因及防护[J].化工管理,2018(31):146.
[3]李昕,曲直.论化工仪表腐蚀原因及防腐措施[J].化工管理,2018(31):149.
[4]吴亚辉.石油化工机械设备腐蚀原因及预防措施[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(18):14-15.
[5]郑昌松.石油化工仪表的防腐蚀结构设计与应用[J].计算机产品与流通,2018(09):105.
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