1 我国化工行业腐蚀的现状
将化工行业进行行业分类大体可以划分为石油化学工业、基本无机化学工业和精细化学工业三大类。材料在与周围介质接触时发生了化学或是电化学反应, 使得材料本身遭受破坏或是性能恶化的过程称为腐蚀。材料腐蚀存在于国民经济的各行各业, 现代化工行业中的腐蚀不仅给国民经济的发展能力带来了极大的破坏性, 而且还引发了一系列的重大事故, 危及人身安全, 造成了人员伤亡。据统计, 2001年我国腐蚀问题的调查报告结果显示, 我国年腐蚀损失在5000亿元以上, 其中石油化工行业腐蚀损失高于其他行业腐蚀的1倍;2014年我国腐蚀状况及控制战略调查研究显示我国腐蚀损失已经超过2万亿元, 远远超过了自然灾害等其它重大事故造成的损失。
2 化工厂腐蚀机理分类
2.1化学腐蚀
化学腐蚀是材料与介质发生单纯化学反应而造成的破坏。化工行业中常见的化学腐蚀主要有金属的氧化, 金属元素在高温或是干燥的环境中与氧元素发生化学反应所产生的腐蚀;氨腐蚀, 氨溶剂会造成碳钢和低合金钢的腐蚀减薄和应力腐蚀开裂;氢腐蚀及硫化, 高温高压下原子氢与含硫介质相互渗透因其钢腐蚀, 或是形成硫化物;碳腐蚀, 碳化物在高温下分解成游离碳渗入钢组织造成渗碳腐蚀或钢组织中的碳成分与气体介质发生化学反应造成钢组织的脱碳腐蚀。
2.2电化学腐蚀
电化学腐蚀是材料与电解质发生了电化学反应, 在材料与介质中的电流流动, 形成了短路的原电池反应。化工行业中的电化学腐蚀主要是金属材料与腐蚀介质形成的原电池导致了阴阳极之间的氧化还原反应对金属材料的腐蚀溶解。由于电化学反应行为伴随着温度的升高, 而温度的升高加大电子的扩散速度, 减小电解液电阻, 有利于反应的加倍进行。所以电化学腐蚀可谓是化工行业中最常见同时也是破坏性相对较大的腐蚀机理。
3化工厂腐蚀的类型
化工厂腐蚀种类繁多, 分类方法也没有统一的标准。化工厂腐蚀可根据腐蚀的环境分为高温腐蚀、碱腐蚀、酸腐蚀、氨腐蚀、盐酸腐蚀、环烷酸腐蚀、硫化氢-氢型腐蚀、硫化氢-氯化氢-水型腐蚀、硫化氢-氧化物-水型腐蚀、氧腐蚀等等;还可根据腐蚀外观特征的破坏性形式分为全面均匀腐蚀及局部腐蚀, 而局部腐蚀又可将进一步分为点腐蚀、应力腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、磨损腐蚀等等。
4化工行业防腐策略
4.1腐蚀机理
基于化工厂中的腐蚀机理, 可以采取的防腐措施包括:尽量使用有致密膜结构的合金材料或是在气态氢环境中加入适量氧气以防止氢腐蚀;减少介质中氯离子浓度、减少介质中的氧化性、降低介质温度来防止点腐蚀;降低金属材料中的碳元素含量、采用低碳不锈钢材料或是合金材料来防止晶间腐蚀;阳极保护, 通过向化学介质中通入阳极电流从而在被腐蚀金属表面形成致密纯化膜;阴极保护, 通过外加电流或是牺牲阳极的方法抑制电化学反应, 达到抑制腐蚀进程, 从而加强对腐蚀金属的保护作用。
4.2周边介质环境
在介质环境中加入能够防止金属腐蚀或是能够降低金属腐蚀速度的物质, 而这类物质称为缓蚀剂。常见的缓蚀剂主要包括亚硝酸盐、锌酸盐、钨酸盐等无机缓蚀剂;苯并三唑、磺化木质、环化合物等有机缓蚀剂;聚乙烯类、聚天冬胺酸等聚合物类缓蚀剂。缓蚀剂防腐蚀的原理在于, 它可以吸附在金属表面, 形成连续的保护性吸附膜或是难溶的化合物金属膜, 这样既隔离的金属又阻滞了腐蚀反应。另外, 通过金属衬里、喷镀、热侵镀、非金属保护层、电镀等形式构成金属保护层, 这样通过耐腐蚀性较强的金属或是合金, 覆盖于耐腐蚀性较差的金属表面从而达到保护被腐蚀金属的作用。再有, 还可以通过陶瓷、聚乙烯、聚丙烯、石墨等非金属材质制造出的设备或基本设施取代易被腐蚀的金属材质设备。
4.3生产条件
化工厂防腐的里一个工作重心是对化工生产的工艺条件的管理。化工生产的对工艺条件的控制主要包括对温度、压力及流量的控制。温度作为化工生产中既普遍又重要的操作参数, 合理的温度测量及控制是保证化工生产的重要手段, 温度的控制可以通过测温传感器及温度指示调节仪来实现;压力同样作为化工安全生产的关键因素;流量是化工安全生产状况及衡量生产设备运行效率的重要参数, 流量传感器是实现流量监测的重要途径。
5结语
我国化工行业腐蚀造成的损失严重, 约为自然灾害损失的4 倍, 因此化工行业防腐工作迫在眉睫。努力促进化工行业腐蚀防护技术、腐蚀风险及可靠性评估技术、化工防腐蚀药剂研发及化工安全生产技术对于促进环境、社会、资源和谐发展具有深远的战略意义及现实意义。
摘要：化工行业在国民经济发展中起着举足轻重的作用, 是我国的支柱型产业之一。腐蚀遍及于各个行业中, 其对国民生产造成了重大的经济损失, 化工行业腐蚀损失尤为严重。本文拟对我国化工行业腐蚀现状进行简要阐述, 对化工行业的腐蚀机理及腐蚀类型进行简要总结, 从而为化工行业安全生产提供有力的防腐措施, 为实现防腐蚀及安全生产的发展愿景、推动化工行业稳步快速发展提供坚强保证。
关键词：防腐蚀,化工行业,安全生产
参考文献
[1] 张引玲, 郇新峰, 党引线.浅谈化工设备防腐蚀管理和调查[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2012, 05:31-32.
[2] 马媛媛.化工设备的腐蚀与防护研究[J].河南科技, 2013, 24:52-53.
[3] 王鑫.石油化工机械设备腐蚀原因及措施探讨[J].中国石油和化工标准与质量, 2013, 13:219.