如何处理仪表的腐蚀?

作者: 安环家 2022-01-05 14:10  仪表腐蚀问题 化工仪表类型 化工生产 高温高压
在石化行业的工业生产中,各种酸性碱性生产原料等物质对于生产设备的腐蚀是一个普遍存在的现象。腐蚀现象的存在对于设备的工作寿命及对于生产稳定性无疑会造成不良的影响。如可通过对生产工艺的改进、设备的自动化水平的提高来提高生产效率,在提高设备稳定运行的同时又能够有效地增强对于潜在危险的规避。
化工仪表腐蚀问题是比较常见的问题类型之一,具体的腐蚀类型比较多,成因复杂,如果腐蚀情况严重,并且没有得到有效处理的话,就会造成化工生产的效率降低、质量下降,影响化工生产的正常进行,并且生产事故风险概率加大,容易给化工企业造成经济损失。所以对于化工仪表防腐很关键。


化工仪表类型


化工仪表是化工生产中应用十分广泛的设备类型之一,可以对化工生产过程中的温度、原理、流量、液位以及成分等变量进行检测和控制,实现自动检测、显示以及控制的操作,对化工生产的安全、稳定进行起到了至关重要的作用。

仪表


首先我们要先了解一下化工仪表的分类,根据能源种类划分,化工仪表可以分为电动化工仪表、液动化工仪表以及气动化工仪表。如果按照测量对象的不同,则可以分为温度仪表、压力仪表、流量仪表、物位仪表和分析检测仪表,分别对应化工生产的五大参数。按其作用划分,一般可分为检测仪表、显示仪表、调节控制仪表和执行器四大类。


化工仪表的常见腐蚀问题


化工仪表的腐蚀是指构成仪表零部件的金属或非金属材料,由于物理作用、机械作用、化学或电化学作用引起的侵蚀和腐蚀现象,通称为化工仪表的腐蚀。


研究化工仪表的防腐蚀问题的目的是通过分析化工仪表的腐蚀类型、机理及其危害,通过实验分析,查找影响化工生产,尤其是氯碱生产和联碱生产中所使用的化工仪表的主要腐蚀因素及其解决方法,从而实现提高仪表的防腐蚀性能,保证测量控制精度,用自动化来提高生产效率的目的。化工仪表的主要腐蚀类型是电化学腐蚀、化学腐蚀及由于物理、机械作用造成得对仪表材料的侵蚀。 


电化学腐蚀


蚀化工生产过程中使用的化工仪表一般情况下都是由金属材料制备而成的,并且长期处于高温、高压的复杂环境下,并且需要与各种化学材料进行直接接触,在空气环境中,十分容易和空气中游离的各种离子或者化工介质发生接触,并形成反应,从而引发化工仪表的电化学腐蚀问题。化工仪表的电化学腐蚀问题是化工生产过程中最常见,并且最为困扰的腐蚀问题之一,难以控制,并且处理复杂。化工仪表在和空气中游离离子或者化学介质发生接触反应的时候,都会在化工仪表的表面形成电流,对化工仪表的金属结构造成不同程度的腐蚀,影响其正常使用,减少使用寿命。


化工仪表的电化学腐蚀是以金属材料为基础的,并且腐蚀的过程十分隐蔽,不容易被操作人员和检修人员所发现,腐蚀后的化工仪表也难以修复,因此需要做好预防,减少化工仪表的电化学腐蚀。

电化学


1)介质腐蚀。介质腐蚀是一种最常见的电化学腐蚀。例如化工生产过程中酸、碱、盐溶液对仪表材料的腐蚀。 

2)大气腐蚀。大气腐蚀的本质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,主要表现为当冷凝液膜溶有及氯化物盐类等时,对仪表电子元件及其电路板、连接线路等的腐蚀。 


化学腐蚀


化工生产过程中,会使用到各种各样的化学材料,大多数化学材料都是比较容易与空气或者其它物质发生化学反应的,并且具备一定的腐蚀性。化工仪表的材料构成主要包括苯类物质和乙醇等,并且其使用环境的温度普遍较高,压力也比较大。


在此情形下,化工仪表会在高温蒸汽的作用下,使得化工介质逐渐渗透到仪表结构中,使得化工仪表的结构发生化学反应,会逐渐的变硬和变脆,一点一点的被腐蚀,直到损坏,无法使用。在化工仪表的正常使用过程中,化学腐蚀是最常见的一种,例如硫铁矿的化工生产,在生产过程中,硫铁矿会发生沸腾,从而生成大量的干燥气体,这些气体的温度特别高,会对化工仪表表面的金属造成快速且严重的腐蚀,影响到化工仪表的正常使用。


但是这种腐蚀往往不被重视,并且容易被忽略掉,在发现腐蚀问题的时候,化工仪表基本上已经被腐蚀的很严重了,无法在进行使用,只能通过更换才能恢复正常的化工生产。


物理腐蚀


除了化学腐蚀以外,物理腐蚀也是化工仪表正常使用过程中比较常见的一种类型。因为化工仪表的制作材料是比较特殊的,并且需要长期工作在高温、高压的环境中,容易受到物理压力的影响,造成使用性能下降,并且发生物理腐蚀问题。

物理腐蚀


简单的说,化工仪表的物理腐蚀是与化学腐蚀相对的,化学腐蚀是因为化工生产介质与化工仪表发生化学反应造成的。而物理腐蚀则是因为化工仪表在正常使用过程中,受到高温高压的作用,使得化工仪表发生较大的压迫现象,从而发生了物理腐蚀。一般情况下,化工仪表发生的物理腐蚀主要发生在化工合成氨的制备生产工艺中,因为化工合成氨生产过程会产生大量的高温蒸汽,会对化工仪表的内核造成较大的物理压迫,进而引发物理腐蚀问题,造成化工仪表无法正常使用或者彻底损坏,需要进行及时维修和更换,避免造成更大的问题,造成经济损失。


微生物腐蚀


化工生产的过程十分复杂,并且生产设备大多密闭,生产空间固定、环境复杂,容易产生一些微生物,微生物的生长和繁殖也会对化工仪表造成一定的腐蚀问题。


再加上化工生产设备内部空间长期得不到彻底的清洁,结垢和污染情况严重,都可能促进微生物的生长和发育,微生物数量的增加会加速细菌和藻类的繁殖,破坏化工生产的稳定环境,使得化工仪表也受到一定的干扰和影响,微生物腐蚀问题也时有发生,不容忽视,理应根据具体的微生物腐蚀特点和成因,采取有效措施进行预防和处置,恢复良好的生产环境,减少对化工仪表的腐蚀影响,确保其正常使用,延长使用寿命。


化工仪表腐蚀问题的处理方法


选择抗腐蚀能力强材料


化工仪表之所以会发生腐蚀问题,归根结底还是自身材料问题所致。现在化工仪表通常使用金属材料制造而成,金属材料本身就容易发生腐蚀,在与化工介质和高温高压物质接触的过程中,化学反应的发生概率会更高,并且反应也更加剧烈,加重了腐蚀程度。


所以,为了从根本上解决化工仪表的腐蚀问题,延长化工仪表的使用寿命,就应该从化工仪表的制备材料上入手,选择合适的防腐材料去替代传统的金属材料,以此减少化工生产对化工仪表造成的腐蚀伤害,节约维修和更换成本。化工仪表的材料选择要尽可能的提高材料的防腐性能,在与化学介质和高温高压环境接触时,可以保持较好的稳定性,不会发生化学反应、电化学反应或者物理反应等,提高抗腐蚀能力,减少腐蚀问题发生。


的确利用一些抗腐蚀能力强的材料进行化工仪表的制作可以有效的起到防腐蚀的作用。但是对于化工仪表材料的选择不能够单单的考虑抗腐蚀能力,选择的材料必须要具有良好的性能要能够根据仪表的生产工作环境、仪表的成本以及相应的供应情况等。材料的性能十分重要,其机械性能、物理性能等会对仪表的工作情况有着决定性的作用。主要是因为其中含有的化学成分以及物质含量不同,而另外一点则是对化工仪表的工作环境进行仔细的分析,尤其是工作环境中的湿度、以及含有腐蚀性物质的含量等,这些都会影响到化工仪表的使用寿命以及日常的工作效率,所以必须要进行全面的考虑。


涂制保护层


在仪表零件或部件上制成保护层,是工业中十分普遍的防腐蚀方法。按照保护层的材料和成形原理不同,可分为如下三种:


金属保护层,包括喷涂、电镀、热浸、渗碳等。

非金属保护层,如油漆、耐酸水泥、橡胶、塑料、搪瓷等;

其中对化工仪表涂刷防腐漆,只需花费较低的成本即可,并且防腐漆涂刷可以重复进行,定时补刷和重刷,可以保持化工仪表长期处在一个较好的防腐环境下。因此,即使涂刷防腐漆具有一定的使用局限性,在化工仪表的防腐处理中也经常被使用,并且十分有效、可靠,并且处理过程十分简单。在对化工仪表进行防腐漆涂刷的时候,要严格控制好防腐漆的选择和涂刷操作,尽可能减少防腐漆涂刷后对化工仪表的正常使用造成影响,影响其仪表性能,或者对化工生产造成一定干扰。
非金属保护膜,在金属表面进行化学处理,生成氧化物膜、磷酸盐膜等保护膜。


严格控制微生物数量


化工仪表在使用过程中会受到微生物的侵害而发生腐蚀,这种腐蚀可以通过必要的防控手段进行控制。具体操作就是严格控制微生物数量,以此抑制住微生物对化工仪表的腐蚀。

需要化工仪表检修人员定期测量异氧菌和细菌等标志性微生物数量,在发现微生物数量异常时,要及时进行投药处理,灭杀微生物,并根据细菌种类和数量科学调整药物的用量和药物品类,但是不能影响化工生产的正正常进行,需要经过严格的理论验证和科学实验制定出一套可行的办法,减少微生物对化工仪表造成的腐蚀侵害。


加强化工仪表使用管理


化工仪表的使用需要严格按照相应的操作规范进行,以此可以有效降低腐蚀问题发生概率。化工仪表的表面腐蚀是可以维修和挽回的,造成的影响较小,可以通过更换外壳并重新投入使用。而如果化工仪表的内部发生腐蚀问题,就会造成较为严重的后果,破坏了化工仪表内部的各种电子元件以及芯片等,使用通过更换整个仪表才能恢复正常的使用,花费较高。所以要加强化工仪表的使用管理,针对化工生产中常见的化工仪表腐蚀问题,做出有效的预防和处置决策。


开展隔离工作


化工仪表的使用环境十分复杂,因此无论选择了何种防腐的材料,在实际使用过程中都不可避免的会发生一些化学反应、物理反应和电化学反应,仪表腐蚀问题是无法彻底消除的。所以,为了尽可能的延长化工仪表的使用寿命,就需要根据化工仪表的实际工作环境和性能特点,积极开展隔离工作,以此降低发生腐蚀的概率。

首先化工企业可以采用放射性、超声波、光辐射等监测仪表,此时可完全避免仪表被介质腐蚀破坏,但是成本较高,后续维修和保养也比较复杂。。其次,采用隔离装置、隔离膜片、隔离液和其它隔离措施,都可以使仪表检测部份与介质隔离,达到防腐蚀效果。隔离防腐是仪表防腐的有效方法,根据实际工况的不同和测量控制的需要,我们可采取加隔离液、吹气、加保护层等方法有效地防止或减缓仪表的腐蚀。

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作者: 安环家 2022-01-05 14:10  仪表腐蚀问题 化工仪表类型 化工生产 高温高压
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