谈化工仪表的防腐策略

  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，各化工企业为了满足生产需要针对腐蚀问题采取了许多技术措施，取得了一些成功经验。对化工仪表主要腐蚀类型，化工仪表防腐蚀技术措施作了简要叙述。
    随着化工生产领域对先进的测量技术和控制技术的大范围应用，在化工生产活动中，化工仪表的腐蚀现象也越来越具复杂性和广泛性，腐蚀问题越来越严重。每个化工企业每年都会对化工产品进行停产检修工作，在检修工作中，除了要对化工的生产技术进行改造之外，还要在更换因腐蚀现象而损坏的无法进行正常运行的各种设备中花费大量的精力和财力。由于腐蚀现象会导致化工仪表的损坏和失效，导致化工仪表无法正常运作，从而直接和间接的给化工企业带来巨大的经济损失。因此，化工仪表的腐蚀问题的解决与防治就成为化工企业生产管理中的重要内容。本文对造成化工仪表腐蚀的因素和造成的危害进行分析，探究解决和防治化工仪表的腐蚀问题。
    1.化工仪表的腐蚀概述
    1.1.化工仪表腐蚀
    金属在环境中由于化学作用而遭受破坏，这就是腐蚀。一切金属与合金在某些环境是耐腐蚀的，却在其他一些环境中对腐蚀又很敏感。一般来说，不存在在所有环境都耐腐蚀的金属材料。化工仪表的腐蚀通常指对于构成工业仪表零部件的金属、非金属材料，在物理作用、机械作用、化学或电化学作用而造成的侵蚀。
    1.2.化工仪表腐蚀类型
    根据腐蚀原理的不同可以分将化工仪表的腐蚀分为以下三类：
    1.2.1.电化学腐蚀
    它是一种最广泛的介质腐蚀，在化工生产中非常普遍。电化学腐蚀是指金属材料和介质发生电化学作用，过程中伴随有电流产生，最终导致金属发生不同程度的腐蚀。常见的有酸、碱、盐溶液及氯气等腐蚀性气体对仪表材料的腐蚀，如碳钢材料遇强酸或强碱，几分钟就变成残渣，不锈钢（1Cr18Ni9Ti）材料与稀硫酸、稀盐酸接触数十小时也会被腐蚀穿透。还有一种是大气腐蚀，就其本质而言，也是一种电化学腐蚀。其腐蚀过程发生在金属表面的一层薄薄的冷凝膜中，它主要表现为当冷凝液膜溶有SO₂及氯化物盐类等时，对仪表电子元件及其电路板，连接线路等的腐蚀。
    1.2.2.物理腐蚀
    物理腐蚀是金属由于物理溶解或外在机械作用引起的对原金属的破坏，比如用铁器来放液态锌，铁器就会被腐蚀。在生产合成氨时，高压阀芯就会受到侵蚀。仪表测量的介质黏度偏大时，会给金属膜合的表面带来聚合物，使仪表堵塞，测量时的就会产生偏差，影响准确度，并且清理起来比较困难，很容易使整个仪表失灵。
    1.2.3.化学腐蚀
    化学腐蚀是指仪表材料与接触到的高温气体或非电解质溶液发生氧化还原反应而被氧化损耗的腐蚀，化工厂里的氯气和化工仪表里的铁发生反应就生成了氯化亚铁。
    2.化工仪表防腐蚀策略
    2.1.化工仪表防腐蚀材料的选取
    在解决和预防化工仪表腐蚀的过程中，针对腐蚀情况合理的选取耐腐蚀材料来进行仪表零部件的制作是从根本上缓解化工仪表腐蚀的办法。在化工仪表材料的选取中，不仅要考虑到材料的耐腐蚀性，同时仪表材料所具备的性能、仪表所将要面对的工作环境、仪表材料的成本、供应情况以及仪表材料的寿命等都是需要重点考虑的内容。其中材料性能包括仪表材料的机械性能、物理性能以及工艺性能，而可能对仪表材料性能产生影响的因素主要包括合金材料的非金属物质含量、化学组织、化学成分、热处理等等。对其工作环境的分析中主要要考虑腐蚀性物质的浓度、组分以及周边环境的压力、温度等。在化工仪表防腐蚀材料的选取中，首先要确定仪表的工作条件、使用目的以及使用环境中的腐蚀性质；其次要明确仪表材料需要具有的机械性能、耐腐蚀性能、物理性能以及工艺性能；再次要通过实验或者查找相关数据来寻求既能够满足生产要求，又具有较强抗腐蚀能力的仪表材料。
    2.2.采用涂覆、衬、包的方法缓解腐蚀
    涂覆、衬、包的防腐蚀方法在防治化工仪表腐蚀方面虽然具有一定的局限性，但是其优势在于操作简单且成本较低，现场施工一般防腐蚀的措施就是突起，需要涂漆的部分包括管路支架、碳钢导管、电缆槽盒、固定卡、电缆保护管等需要进行防腐处理的结构，当外壁没有防腐层的情况下也要进行涂漆处理。在使用涂覆、衬、包的方法缓解化工仪表腐蚀的过程中，要尽量减少因防腐蚀处理对仪表性能产生的影响。
    2.3.隔离防腐
    隔离防腐即通过将腐蚀性介质与化工仪表进行有效隔离来杜绝因为腐蚀性介质与化工仪表的零部件发生化学反应，从而缓解化工仪表的腐蚀现象。在此过程中可以采用超声波、光辐射或者放射性等仪表检测来杜绝腐蚀介质对仪表造成影响和破坏，也可以采用隔离液、隔离膜片、隔离装置等使化工仪表达到与腐蚀介质隔离的目的。隔离的方式主要包括吹气隔离、应用隔离液进行隔离、应用保护层进行隔离以及应用保护管进行隔离等。
    2.4.重视对腐蚀情况的检测
    在化工生产活动中，对腐蚀情况的检测能够为化工仪表的防腐蚀策略的选取提供必要的依据，在对化工仪表进行腐蚀检测的过程中，要注意检测点以及检测方法的合理选取，从而做到化工仪表腐蚀预防的针对性。例如在对氯气进行检测的过程中，如果所选取的监测管段容易产生积水，那么所承受的腐蚀程度会进一步增加。
    为了解决腐蚀介质的强腐蚀问题，需要高难度的技术开发，需用高价的防腐蚀原材料，还需要经过生产实践的长期考验。每取得一点成绩都需付出艰辛，有时取得成功经验，也仅适用于某些特定的场合，所以有些化工专用防腐仪表很难形成定型产品。上述众多革新改造成果多数难以被大量推广使用，只有同类化工装置或同行业之间相互借鉴，相互交流仿效学习使用，因此化工仪表防腐问题任重道远。