氯碱化工设备防腐蚀技术的应用

1、氯碱化工设备防腐蚀技术的应用摘要：化工行业是国民经济的重要来源之一。氯碱工业作为典型的化工工业， 因其生产装置长期处于电、化学介质的酸、碱、盐环境，十分容易造成氯碱化工 设备的腐蚀。分析造成设备腐蚀的原因，运用现代防腐蚀技术，选用优质防腐蚀 材料，可以有效地减少因氯碱化工设备腐蚀而出现的严重的滴、漏现象，避免腐 蚀设备、污染环境的问题的出现，从而实现保证氯碱化工设备的长期、安全、稳 定运行的目的。关键词：氯碱化工；化工设备；腐蚀腐蚀不仅给金属及合金材料造成巨大损失，影响设备的使用寿命，而且使设备的检修周 期缩短，增加辅助时间和维修费用。腐蚀还会使设备及管道的滴、漏机会增加，造成原料及 成品的大

2、量损失，影响产品质量，污染环境。因腐蚀引起的设备爆炸、火灾等事故造成的损 失更大，有关压力容器的事故统计表明：由于腐蚀而引发的爆炸事故占66%，因此了解化工 设备腐蚀的规律性，有助于正确选择结构材料，采取相应有效的防腐蚀措施。一、氯碱化工设备腐蚀的原因在生产氯碱时，电化学腐蚀是导致氯碱生产设备发生腐蚀的原因。在实际的生产过程中， 从不同的腐蚀介质上划分，可以分成下述几种：第一种是盐水腐蚀，这就是盐水和金属发生 反应，会对电池产生腐蚀，最终使得金属因为失去电子而被溶解；第二种是指酸类腐蚀，就 是盐酸、硫酸与次氯酸等发生氧化作用而构成的保护膜，很多酸都会跟金属构成析氢反应； 第三种指氯气腐蚀，氯气

3、中存在很多水分，是腐蚀金属的重要原因；第四种是碱液腐蚀，以 及由此导致的碱脆等现象。另外，在生产氯碱时会将很多废气和电解杂散电流排到空气中， 最终严重的腐蚀了氯碱化工设备。二、氯碱化工设备的防腐蚀特点因为氯碱在生产工艺方面不同于其他产品的生产，与之相反应的腐蚀介质也会有很大的 不同，单一的品种常常会存在很强的腐蚀性。正像上文所述的食盐水溶液、氢氧化钠碱液与 熔融的烧碱、氯气等一样。所以，氯碱化工设备在防腐蚀方面具有以下特点：第一，当氯气 中含有较多水分时，会具有较强的氧化作用，会在很大程度上腐蚀金属与非金属材料，所以 应该尽量将氯水进行脱水干燥处理后，才能将其作为介质用在设备的防腐上；第二，电

4、解时 的杂散电流会加速电化学的腐蚀反应，所以在实行氯碱化工设备的防腐蚀工作时，一定要确 保电解系统的绝缘状态，尽量降低杂散电流在设备上所导致的腐蚀；第三，必须就具体生产 时碱的浓度和具体杂质，来选择适当的防腐材料，并进行有效的防腐处理，要实现对症下药; 第四，盐酸、硫酸和次氯酸要求金属具有较强的耐腐蚀性，所以要使用非金属材料来制造管 子和贮罐；第五，生产中所产生的废气，会对员工的健康造成很大的影响，还会严重的危害 空气，一定要通过适当的大气防腐蚀措施，强化生产管理与设备管线的密封工作。三、氯碱化工设备防腐蚀技术1、正确选择材料。防腐材料的正确选择与否，直接关系设备的使用寿命和安全性。氯 碱化工

5、设备防腐工作时，主要考虑容器的选材。具体选材时，以容器接触的不同介质的不同 腐蚀性特点来综合确定容器的结构类型，容器内的压力、温度及材料的加工性能、投资成本 等。一般碳钢壳体、耐腐蚀金属或非金属衬里是企业在氯碱化工设备防腐中常用的一种方法。主要采用不锈钢、橡胶、玻璃钢、聚四氟乙烯、瓷砖、搪玻璃作为衬里材料。不锈钢衬层主 要用于温度和压力较高的场合，而其他非金属材料则主要用在温度和压力不高的场合。2、合理设计结构。容器结构设计是否合理是关系氯碱化工设备安全性的一个十分重要 方面。不合理的设计容易导致局部应力集中，造成容器出现缝隙或局部物料出现滞留等问题 的出现，进而引发局部应力和热应力降低，出现

6、如缝隙腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀等局部腐 蚀。因此，在氯碱化工设备容器结构设计时，一方面，要充分保证设备零部件的外形简单、 完整，另一方面最好采用双面对接焊的方式来对设备中封头及接管与简体来进行焊接。同时， 要特别注意的是截面要采用圆滑过渡，尽可能减少因结构设计而造成一些，如尖角、沟槽、 缝隙等问题的出现。设计容器底部时，尽可能将其设计为锥形。此外，特别是管壳式换热器 的管板与管子的连接时，可以选用先胀接后焊接的方法来达到最大可能地消除接缝，防止缝 隙腐蚀的目的。3、保护层。通过在金属表面覆盖足够紧密的保护表层，保证主体金属在介质中能够保 持问题，最大可能地减少金属的腐蚀。一般而言，主要采用两种

7、方式增加保护层，一种是金 属保护层；另一种，则是非金属保护层。具体如下：金属保护层。一般采用两种方式。即阳极保护层和阴极保护层。其中，阳极保护层较为 常用的是铁镀锌，主要作用在于降金属与介质隔离开来，作为被保护金属与保护层金属两种 金属之间的腐蚀电池。目的在于保证阴极的主体金属不受破坏。阴极保护层主要以铁镀锡为 主，采用阴极保护必须以保护层十分完整为前提，否则会产生相反的作用，即加速设备的腐 蚀。一般在防止大气腐蚀中多采用镀锌、镀铬等薄金属保护层，而在防止一些强腐蚀介质时， 主要在钢铁表面进行热度，如渗铝、渗铬、电镀等。非金属保护层。例如，采用一些特殊涂料用以保护氯碱化工设备中的钢铁设备、管线

8、内 部及外表面，减少来自工业大气、水及弱腐蚀性介质的腐蚀。同时，也可以通过耐酸瓷砖、 耐酸陶板等衬里，形成无机非金属材料保护层，主要用于接缝处渗透，其缺点在于会降低保 护性；而采用有机非金属材料又存在热稳定性差等问题，因此，一般我们采用二者相结合的 的联合保护层，具有较好的耐腐蚀性能。4、常用涂料在氯碱设备上的应用目前，在氯碱设备上较常用的有两种涂料：漆酚酞螯合高聚物防腐蚀涂料和改性AH-924 氨基环氧鳞片涂料。涂刷工艺为底漆两道，面漆四道，总厚度16040 |im。漆酚酞螯合高聚 物防腐蚀涂料经特殊加工后，其涂层表面光滑，除了具有优良的机械性能、阻垢性能和耐磨 性能外，还具有耐高低温(-3

9、0-300C)性能，适用于各种盐类、油类和低浓度无机酸以及烧 碱等环境。改性AH-924氨基环氧鳞片涂料具有好的热稳定性、抗渗透性、化学稳定性和较高 的附着力，耐温不高于120 C，适用于油、稀酸、弱碱和溶剂。以上两种涂料，漆酚酞螯合 高聚物防腐蚀涂料应用范围广，但加工成本相对较高。在烧碱装置中较多采用改性AH-924氨 基环氧鳞片涂料做防腐蚀涂层。聚氨酯防腐涂层的特点是防腐性能好。涂层具有良好的附着 力、韧性、耐磨性和弹性，还具有耐酸、耐碱、耐苯类溶剂和耐水、耐沸水、耐海水等的性 能。此外，还具有较好的耐温性(可耐160 C)以及施工方便、干燥速度快、在0 C时也能 正常固化、一次成膜厚、施

10、工道数少等特点，施工时采用通用施工方法即可。企业管理者越来越多重视氯碱化工设备的防腐工作，加大了在氯碱化工设备防腐技术研 发和人才培养方面的投入。对氯碱工业而言，在明确防腐工作重要性的基础上，应加大例如 推动防腐材料和防腐技术的不断研发和推广运用，在具体的防腐管理中，既要做到正确选材， 合理设计结构，也要注重一些涂层材料的应用等。只有，在氯碱工业生产的各个环节严格把 控，运用新的耐腐材料和防腐技术，配备相关的管理制度，有效控制和减少腐蚀，以达到防 腐蚀的目的。总之，防腐蚀管理的好坏直接关系到设备能否正常运行以及企业是否安全，关 系企业的经济效益，是企业管理的重要部分。对化工防腐蚀的管理以及专业人员的专业技能、 综合分析能力提出了更高水平的要求，企业只有做好防腐蚀工作、积极促进反防腐蚀