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1、防腐蚀技术综述内容提要：此处填写该篇综述的主要内容介绍，包括主题、时限（如本模版的的“三年”）、主要观点、主要结论等。该部分字数150-200字。当今社会在各个领域都有巨大的科学进步，但在各个领域都有必须要有防腐蚀技术的应用。本论文综述主要阐述了防腐蚀技术在埋地管道、化工仪表、炼油设备、石油储罐、镁金属五个领域上的应用背景、发展现状和对未来的前景展望。毫无疑问，防腐蚀技术永远具有强大的生命力，且随着科学技术的不断进步，未来对防腐蚀技术的要求也越来越高。所以未来的防腐蚀技术只会越来越先进。从我们收集的资料来看，我国这方面的技术起步较晚，有些方面明显赶不上国外的技术，但是我国的技术发展极快，相信在
2、不久的将来，必然会再这方面处于世界领先地位。关键词：埋地管道防腐化工仪表防腐蚀技术石油储罐防腐炼油设备防腐镁金属防腐前言 所谓防腐蚀技术，就是对在腐蚀性介质中的金属材料及其制品，采用各种不同的防腐蚀技术，以延长其使用寿命，保证工艺设备的安全和顺利运行的技术。在现在科学技术发展日新月异的情况下，越来越需求性能更加良好的材料。如化工、水利、运输等各个方面，不仅需要好的材料，更必须做到材料的良好防腐蚀。比如，若化工仪表、管道、水坝的坝体等等发生腐蚀，就会为生产带来负面影响，严重者还会造成重大事故，威胁人们的生命财产安全。所以，做好防腐蚀工作是非常必要的。本文主要谈谈防腐蚀技术在埋地管道、化工仪表、炼
3、油设备、石油储罐、镁金属五个领域上技术发展现状和应用状况。并对未来防腐蚀技术在这些方面的应用作出一些展望。主题(一)化工仪表防腐蚀技术1技术发展背景 随着现代化工生产规模的不断扩大，生产装置的大型化和自动化已成为现代化学工业的一个重要特征。自动化是生产装置安全操作、平稳运行、提高效率的基本条件和重要保证，然而，化工仪表的腐蚀问题一直严重影响着生产的发展和自动化水平的提高，尤其是化工生产过程中的强腐蚀介质给化工测量仪表的应用带来了许多困难1。因此，研究化工仪表的防腐蚀技术有很强的现实意义。2技术发展现状 化工仪表的腐蚀主要指对于构成工业仪表零部件的金属或非金属材料，由于物理作用、机械作用、化学或
4、电化学作用而引起的腐蚀。众所周知，硫酸工业、硝酸工业以及农药化肥工业是典型的具有强腐蚀性特征的化工行业，强酸、强碱以及腐蚀性气体对化工设备的腐蚀严重影响安全生产。比如不锈钢材料与稀硫酸、稀盐酸接触数十个小时会被腐蚀穿透；碳钢材料遇到强酸或强碱也会变成残渣；还有一些检测仪表的零部件都是十分小巧精细的敏感元器件，在强腐蚀介质作用下也会很容易被损坏2。因此，如何防止仪器仪表被腐蚀就成了每个化工厂所关心的问题。 目前在化工仪表领域的防腐措施主要有以下几种3： （1）隔离措施采用隔离手段达到耐腐蚀的效果，这其中就包括：簿膜隔离、液体隔离、注气保护等。簿膜隔离，就是用F4（聚四氟乙烯）或F46（聚全氟乙丙
5、烯）膜片（其几何尺度各异）黏附或喷涂在压力表普通弹簧管上或压力（差压）变送器的波纹管上，使这些弹性传感元件与腐蚀介之隔离；液体隔离是在氯气、氯化氢气、氧化氮等介质测量中，选用全氟三丁胺做充灌隔离液（在隔离灌内）。也有选用其它隔离液体的。由于隔离液价格贵，充灌方法麻烦，增加仪表维修量，若增加液封介质与测量介质反应产生新的腐蚀等问题，此方法虽有使用，但不能解决根本问题；注气保护，就是使用压力变送器对绝对压力或低压测量时，采用注气保护法，设计有一套注气保护装置，作用原理是在测压点与仪表之间的导压管内始终充满着洁净的空气，测量信号变化经空气传递至仪表变送器，达到压力检测的目的。 （2）选择先进的加工工
6、艺及合理的检测方法选用先进的加工工艺以及合理的检测方法是提高仪表防腐蚀性能的重要手段。例如在合成氨生产中调节阀的使用。为了解决高压差下阀芯寿命短的问题，采用多级降压原理，可使每个阀芯上分担一部分的压差，这就相当于几个阀门串联逐步降压，这种阀结构复杂，但可有效减少调节泄漏，克服气蚀、冲刷对阀内件的破坏，并大大延长了调节阀的使用寿命。检测方法和检测点的选择要根据具体情况来选择，以达到防腐的目的。如干氯对仪表材质腐蚀（循环水对NaSCN的腐蚀性）性很小，但湿氯却有极强的腐蚀性，因此检测点要避免设在管道中易积聚冷凝水的地方。（3）防腐蚀材料的开发防腐材料的开发是仪表防腐蚀问题研究的重点。上世纪七十年代
7、到九十年代，我国的各大研究所先后开发了三十多种仪表耐蚀合金，在不同的介质中选择性价比高的耐腐蚀仪表材料变得更加简单。于此同时，对各种各样的耐蚀合金性能的分析评价（例如对哈氏C合金的分析评价）也为各种仪表的长时间运行提供了科学的根据。九十年代之后，在仪表材料上的研究没有突破性的发展，当前的研究主要集中在对原有材料的使用性能分析上。因此要下大力气在防腐蚀材料的开发上。近十年来，对调节阀的结构研究取得了较大的进展，在大多数生产场合下，能够选择结构较为合适的调节阀及适应环境的阀体和组件材料，并能利用合理的结构有效地克服气蚀和闪蒸的损害。除了以上的防腐技术之外，仪表工作人员还需注意仪表的日常维护，比如在
8、仪表控制室内增强通风排气，在仪表盘上安装排气扇，以此减少仪表盘内腐蚀气体浓度等等。(二)炼油设备腐蚀与防护技术1.背景与历史 首届在北京召开的中国国际腐蚀控制大会报道,我国仅1998年因金属腐蚀造成的经济损失达2 800亿,而石油和化学工业的损失就高达200亿4，发达工业国家因金属腐蚀造成的经济损失占国民生产总值的2%4%,全世界每年金属总产量的20%40%被腐蚀损耗5。特别在石化企业中由于腐蚀造成了多起自燃爆炸事故。因此,无论是从经济效益还是人身安全方面考虑,采取有效的防护措施来解决加工设备腐蚀问题是实现石化企业安全与长周期运行的一条有效途径。2.各种炼油设备的腐蚀情况及防护措施：2.1污水
9、罐：2.1.1污水罐的腐蚀与防护措施6污水罐内部的腐蚀主要集中在罐体的上半部分,罐顶内每运行一年,即附着一层约1030 mm厚的浮垢,比较疏松,易脱落,颜色 为暗红色,浮垢成分分析铁含量较高,说明该处腐蚀较严重,正是以上浮垢的堆集,形成垢下腐蚀,导致顶板和上部壁板在较短的时间内大面积腐蚀穿孔,缩短了设备的使用寿命。罐外壁的腐蚀主要是由各炼油装置污水中含有大量的腐蚀性气体从罐顶挥发出来而造成的。首先是设备的外部钢结构如护栏、踢脚板、透光空等构件腐蚀减薄,直至失效。而外壁又由于雨水的作用出现大面积油漆脱落,进而造成罐顶板和上部壁板外腐蚀,呈现密密麻麻的凹坑,使顶板和上部壁板在较短的时间内腐蚀穿孔。
10、2.1.2 防护措施：由于含硫污水性质特殊,介质浓度交替变化,且还含有大量的污油、杂酚等。因此把防腐涂料选择范围重点放在耐酸碱及耐有机溶剂上。多种涂料的试验结果表明,WF-40型涂料是最适宜的,该涂料是由高抗渗透性聚合物改性环氧富锌树脂为主体并加颜料填料为辅助成分精制而成的双组分涂料,其技术指标,附着力达1级、柔韧性1 mm、冲击强度5Nm、固含量65%80%,由于其抗压、抗拉强度和耐热性能的提高,其高渗透性使得其具有良好的耐腐蚀性能。此外由于玻璃钢具有重量轻、强度高、耐腐蚀、成型性好和适应性强的优异性能,可做成玻璃钢内衬用于含硫污水罐的防腐7。对于外防腐涂料选用WF-70-1型涂料为宜,该涂
11、料抗大气老化,耐光性能优异,耐各种酸碱盐、矿物油及海水的腐蚀,对各种基材均有较好的附着力。2.2含硫原油各种加工装置的腐蚀与防护措施2.2.1原油中的活性硫硫化氢与其它物质(如Cl,O2，CO2,HCN等)混合在一起,引起更为复杂的腐蚀情况,各种材料(碳钢,高强度低合金钢和不锈钢)都能发生不同类型的腐蚀,并造成很大的经济损失。2.2.2腐蚀情况；HCl和H2S的沸点分别为-84.95和-60.2,因此,在石油加工过程中形成的HCl和H2S均伴随着油气集聚在塔顶,遇到蒸汽冷凝水后,只要相对含量达到10010-6左右,其pH值达23,将形成强烈的腐蚀系统。使蒸馏装置的初馏塔顶、常压塔顶、减压塔顶以
12、及它们相连的管线、容器及热交换等冷凝系统受到HCl-H2S-H2O的电化学腐蚀作用8。对于碳钢为均匀腐蚀,对于0Cr13钢为点蚀,对于奥氏体不锈钢则为氯化物应力腐蚀开裂9。2.2.3防护材料的选用：20世纪90年代前,对于该部位,欧美发达国家选用Monel合金(UNS No4400),设备壳体材料采用碳钢Monel复合板,内件全部为Monel合金。20世纪90年代初,有人发现这种合金对湿硫化氢应力腐蚀开裂敏感,在120以上不推荐使用。在国外某炼厂,耐蚀材料壳体用碳钢+HastelloyC-4,内件为HastelloyC-4(UNS No6455)。在日本该部位的耐蚀材料选用SUS(0Cr13A
13、l)和Monel等。另有资料报道,采用400合金、有400合金和钛包层的碳钢可抑制这种腐蚀。新型超奥氏体不锈钢MoSS(926、31合金)可抑制各种介质的均匀腐蚀、局部腐蚀及氯化物应力腐蚀开裂,耐局部腐蚀性与高含镍合金接近,且成本低。2.2.4催化裂化装置的HCN-H2S-H2O型腐蚀与防护10。(1) 腐蚀环境：在催化裂化的反应条件下,原油中的硫化物分解出硫化氢,同时也 有一定比例的氮化物存在于裂解产物中,其中1%2%以HCN的形式存在,从而 在催化裂化装置吸收解吸系统中形成HCN-H2S-H2O型腐蚀环境,HCN的存在对腐蚀起促进作用,主要表现在两个方面:(1)溶解FeS保护膜,加速H2S
14、的腐蚀, 并产生有利于氢向钢中渗透的金属表面;(2)氰化物能除掉溶液中的缓蚀剂。因此,随着CN-浓度的增大,腐蚀性明显增强。(2) 防腐措施：工艺防护:(1)采用水洗,将氰化物脱除;(2)注入多硫化物缓蚀剂,将氰化物消除。材料防腐:简体采用碳钢(镇静钢)+3mm 0Cr13Al复合板或 0Cr13,也可采用铬钼钢(12Cr2AlMoV),配用317焊条,焊后750热处理,焊缝 及热影响区的硬度应小于HB200。填料可采用0Cr13或碳钢渗铝。3.高温(240以上)下加工设备腐蚀的防护措施11。防护措施：对于这类高温腐蚀主要采用防腐蚀材料,塔体高温部位可选用碳钢+0Cr13或0Cr13Al钢(S
15、US405)之类的铁素体不锈钢复合板。0Cr13钢的铬含量大于11.7%,其合金符合n/8规律,有较好的耐蚀性。这种钢的膨胀系数与碳钢相近,容易用于复合板的制造。塔内件的材料则可选用0Cr13钢,12AlMoV钢和渗铝钢等,换热器的管子可选用Cr5Mo和渗铝钢。塔体材料也可选用Cr18Ni10Ti钢(SUS321)。对于解决高温烟气的硫酸露点腐蚀问题,金属烧结涂层技术和有机硅耐蚀涂料12起到了很好的作用。(三)石油储罐防腐1. 金属油罐内部腐蚀与防护措施131.1腐蚀情况：由于油品中的水和氧的存在使得罐壁与罐顶腐蚀,加之其它腐蚀介质(如酸、硫化氢、二氧化碳等)的存在,使腐蚀进一步加快、加重,而油品本身并不参与腐蚀反应,但起到了运载腐蚀剂的作用。油品在挥发过程中携带了 的腐蚀性离子,而且油品对钢铁表面有较大的润湿性,挥发的油品一旦接触钢铁表面,便可吸附于罐壁表面或罐顶,随着金属表面温度的降低,当降到油气和水汽露点以下时,逐渐聚成液滴,在罐内油面以上形成油气空间。不断挥发的油气,使腐蚀介质越积越多,从而对罐内壁造成腐蚀。一般来说,煤油、轻油和粗制汽油的腐
