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1、 化工厂设备的防腐蚀问题调研报告化工厂设备的防腐蚀问题调研报告化工设备课第二次大作业化工设备课第二次大作业目录摘要.1 前言.1 化工设备腐蚀问题简介 .1 化工设备防腐问题的现状 .1 化工设备常见腐蚀问题 .2 1.化学腐蚀.2 2.电化学腐蚀 .2 金属设备腐蚀的化学机理 .2 1.电化学腐蚀机理 .2 2.工业大气腐蚀机理 .2 化工设备腐蚀问题的有效防护策略.3 1.合理选材，优化设计 .3 2.环境防腐处理方法 .3 3.表面防腐措施 .3 4.加强设备管理，减少腐蚀程度.4 结束语.4 参考文献.4化工厂设备的防腐蚀问题调研报告1 1摘要摘要由于化工设备其本身的特性，经常出现腐蚀
2、现象，因此，在化工设备的设计和使用当 中，腐蚀问题必须要有效解决。目前我国化工设备防腐问题解决措施并不完善，由于受到 各种客观条件的限制，化工设备防腐问题迟迟不能完善解决，导致化工设备在运行和使用 中存在着大量的安全隐患。对化工设备腐蚀原因及种类作简要分析，并提出了几点化工设 备防腐控制措施。 前言前言化工行业在我国经济发展中占据重要位置，是我国能源供应和工业长期发展的坚持基 础，也是国家重点投资的行业之一。然而由于行业的特殊性，化工行业设备经常出现被腐 蚀的现象。所谓腐蚀就是材料与周围环境发生一系列化学反应，造成材料自身出现一定程 度的损伤。从化工腐蚀的分类看，有全面腐蚀和局部腐蚀两种情况。
3、局部腐蚀主要是发生 在化工设备的局部位置，主要是电偶腐蚀、应力腐蚀破裂、缝隙腐蚀等诸多类型，局部腐 蚀产生的危害要远远大于全面腐蚀，其发生的几率也要远远高于全面腐蚀，也是我们研究 化工设备腐蚀时着重关注的一种类型。据调查，我国每年都有大量的化工设备被腐蚀而报 废，损失占国民生产总值的相当比例。化工设备被腐蚀后，轻者会影响设备的美观，重者 会影响到设备的物理性能，出现设备老化，影响到设备的使命寿命。更严重的情况下，设 备被腐蚀后会出现化工原料泄露甚至爆炸的问题，给人民财产生命安全带来巨大隐患。 化工设备腐蚀问题简介化工设备腐蚀问题简介 金属设备本身的组成和内部结构是造成腐蚀的一方面原因；与金属接
4、触的温度、湿度 等外界条件是造成金属设备锈蚀另一方面原因。特别是在化工企业的生产环境及其流程中， CO2、 SO2、盐雾、氢氧化物、卤化物、硫化物等有害物质与金属设备接触最多，再加上 高温和潮湿，便很容易造成金属设备的腐蚀。目前，按腐蚀产生的机理分类，主要有化学 腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀一般容易在高温干燥环境下形成，生产中，金属设备的表面 总要与氧气以及氧气中的其他物质发生化学反应，这样很容易在设备的表面形成氧化物， 从而使金属设备表面受到腐蚀，这称之为化学腐蚀。氧化还原反应都属于电化学腐蚀， 在潮湿的环境中容易形成，主要是设备金属材料与电解质溶液接触，通过电极反应产生腐 蚀。化工设备防腐问
5、题的现状化工设备防腐问题的现状腐蚀渗透到各行各业。无处不见，而在化工生产中，由于设备接触各种酸、碱、盐等化工厂设备的防腐蚀问题调研报告2 2强腐蚀介质，腐蚀损失尤为严重。其严重之处表现在下面一些方面： 化工生产中的腐蚀损失最大。中国化工腐蚀损失约占总腐蚀损失的 11。损失大不仅 是因为化工介质的强腐蚀性，而且是因为化工过程愈来愈多地要求在高温、高压和连续生 产的条件下运行。一旦出现腐蚀，就会造成严重的后果。一个年产量 30 万吨的合成氨装 置中的一段转化炉由于高温腐蚀。每更换一根炉管就要停车三天，损失 180 万元。而一个 30 万吨/年乙烯装置每停车一天就要损失 750 万元。据统计，化工生
6、产中因腐蚀造成的事 故约占总事故的 31。 化工生产中的腐蚀损失还表现在某些腐蚀问题未解决而导致新工艺不能上马。众所周 知，早在 1870 年就提出的尿素生产工艺由于腐蚀问题没有解决一直到大半个世纪以后的 1953 年才走上工业化的道路。又如我国已经上马的三套聚异丁烯橡胶装置因高温稀硫酸的 腐蚀难以解决而被迫下马了二套，剩下的一套也面临下马的危险。又如半水法生产湿法磷 酸的先进工艺也因为高温硫酸和氢氟酸的腐蚀难题而被推迟上马。 化工生产中腐蚀损失还表现在容易造成爆炸、火灾等重大突发性事故。例如某天然气 管道由于硫化氢引起的应力腐蚀破裂而突然爆炸着火，伤亡 20 余人。某化肥厂废热锅炉 由于氢脆
7、而突然爆炸，造成七人死亡。化工设备常见腐蚀问题化工设备常见腐蚀问题设备腐蚀的种类。金属设备的腐蚀主要分为两大类: 1.化学腐蚀 化学腐蚀是指金属设备的表面与其所处的环境中的介质发生了化学反应，然后生成了 新的物质，一种金属氧化物，因此导致了金属的破坏，化学腐蚀一般发生在高温干燥的环 境里，金属与其环境中的介质直接接触。2.电化学腐蚀 电化学腐蚀是指机械设备在与电解质溶液接触时通过电极而发生的腐蚀。化学腐蚀和电化学腐蚀按照腐蚀产生的机理作为划分的依据。金属设备腐蚀的化学机理金属设备腐蚀的化学机理1.电化学腐蚀机理 金属的电化学腐蚀是指金属表面与离子导电介质发生电化学作用所产生的破坏。这样 的电化
8、学腐蚀本质上市在金属内部形成了短路原电池，在阴极的还原反应中消耗了阳极产 生的电子，电流不对外做功。由此可知在电化学腐蚀中如果促进金属阳极的离子化就会加 速腐蚀，从而导致化工设备的快速破坏。2.工业大气腐蚀机理 在一些地区，工业污染比较严重，空气中会含有较高浓度的腐蚀性介质，如二氧化硫、 二氧化碳、硫化氢、卤化物及工业粉尘，这些酸性的气体在比较潮湿的空气中会形成无机 酸，化工机械设备若与这些介质接触，会受到严重的腐蚀破坏。其中二氧化硫的腐蚀最为 严重，原因是二氧化硫可以形成酸雨，能起到催化剂的作用。化工厂设备的防腐蚀问题调研报告3 3由以上可知，化学腐蚀和电化学腐蚀的本质，都是金属原子失去电子
9、变成离子的氧化 过程，主要的区别是化学腐蚀是金属与其周围的介质在高温干燥的条件下与之反应，而电 化学腐蚀的过程必须是在潮湿的环境中。化工设备腐蚀问题的有效防护策略化工设备腐蚀问题的有效防护策略 1.合理选材，优化设计 在设计中需要注重以下几个方面：首先是设备的结构要求应该与生产化工产品的耐腐 蚀要求相一致；其次是要注意化工设备的运行稳定性和流畅性，防止具有腐蚀性能的介质 的停顿、热负荷分配方面的不够均匀以及蒸汽的凝结和腐蚀产物的累积；最后是要注意对 于外力的保护，防止因交变应力而引起的疲劳腐蚀。 化工设备主要是金属材料，不同的金属耐蚀性有很大的差别，如果选优耐蚀性强的金 属材料将极大的降低化工
10、设备的腐蚀程度。一般而言，在元素周期表中越是活泼的金属越 容易与周围环境发生化学反应，产生金属保护膜，可以起到一定的保护腐蚀作用，但也有 金属不容易产生保护膜，所有就容易受到腐蚀。对于金属材料而言，如果受到机械应力或 者内部应力时，会造成金属表面出现一定程度的变形，金属表面的变形带来金属附加能量 的产生，导致金属表面电极电位降低，很容易受到腐蚀。而且金属表面变形带来的压力也 会造成金属表面保护膜的破坏，起不到保护作用，也会引起腐蚀。碳素钢是常见的化工设 备的金属材料，这种材料优势明显，价格便宜、加工程序简单，而且不受原材料的限制， 具有一定的耐腐蚀性。但这种材料的局限性也是明显的，化工设备内如果是高浓度的、腐 蚀性强的液体时，这种材料很容易
