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石化工业中的腐蚀分类及测量仪表相关的防腐措施

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。本文就是针对于石化行来普遍存在的防腐问题的分析和探讨,向各位介绍常用仪表的腐蚀类型,并根据不同的腐蚀类型提出各异的防腐蚀的措施。通过一系列的防腐措施的应用,可以极大程度地减小腐蚀对于设备的损害,并且同时减少操作和维修人员的工作量,降低企业投入的维修资金,提高企业生产效率,给企业带来可观的经济效益。

化工仪表的防腐问题是一个无法绕过的问题,经过各类的科研院所专业研究人员和企业工程师的努力,目前已经研制投入实际应的的有许多耐腐蚀材料,有金属材料、非金属材料及合金材料。这些材料在生产活动中起到了防腐保护测量仪表的重要作用。

石化工业中的腐蚀分类及测量仪表相关的防腐措施

一、化工仪表腐蚀类型

在介绍各种防腐方法之前,我们首先各位介绍一下存在于化工生产中的各种腐蚀的概念及不同的类型。

腐蚀是因为指金属与外界环境中的水分和气体之间产生物理、化学反应,导致金属表面和内部性能发生改变,致使金属材料或其他成分组成的部分体的功能结构受损。石油化工行业中,化工仪表及其组成零部件易与外部接触环境产生物理反应、化学反应和电化学反应,造成化工仪表及其零部件的损坏。工业现场常用变送器作为前端采集检测装置,变送器石油传感器变松片和连接导线组成,这些组成部件都采用贵重金属制得,来提高设备的检测精度和灵敏度。这些设备暴露在工业现场的恶劣环境中,造成腐蚀,常见腐蚀类型包括:

1.物理腐蚀

外在机械作用力对金属材料的破坏,以及金属材料物理溶解等原因,都会造成化工仪表的物理腐蚀。

2.化学腐蚀

仪表金属材料与外界接触环境中的气体易发生氧化还原反应,非电解质溶液与金属材料接触产生氧化腐蚀,这些都属于化工仪表的化学腐蚀。化工厂产生的有毒气体氯气和仪表部件中的铁元素发生氧化还原反应生成氯化亚铁,造成了仪表腐蚀。

3.电化学腐蚀

化工仪表中最常发生的腐蚀就是电化学腐蚀。化工环境中,存在强酸、强碱等常见易腐蚀物质。当化工仪表的金属材料与电解质溶液接触时,发生原电池反应原理,还原性强的活泼金属材料失去电子被氧化。钢铁材料在潮湿空气中更易被腐蚀,原因是钢铁表面在潮湿的空气中反应生成电解质,电解质溶液与钢铁里的铁和碳组成原电池装置,铁元素失去电子被氧化。许多金属物质的损坏都是由电化学腐蚀造成的。电化学腐蚀在短时间内对仪表表面及内部零件产生腐蚀,腐蚀造成的沉淀物会影响仪表的精度和准确性。

CRH盐雾试验箱

用于材料筛选和耐盐雾腐蚀性能测试的Q-fog CRH盐雾试验箱

二、仪表防腐方法

有了腐蚀问题的存在,就产生的防腐问题,在生产中,腐蚀和防腐就象一对予和盾相存制约,

在石油化工行业,企业生产过程中产生出大量腐蚀物质。工艺过程使用的检测仪表腐蚀现象严重,进而大大降低了仪表使用寿命。在实际生产过程中,腐蚀原因的存在,造成仪表故障率频繁发生。企业通过经常更换仪表,来保证生产设备的正常运行,从而增加了企业运营及维护成本。化工行业应用广泛使用的防腐方法有:隔离法、防腐材料法、研制防腐传感器、安装耐腐阀门等,其中隔离方法是最常用的,比如在用防腐型电磁流量计测量酸碱性介质时就采用的隔离材料有聚四氟乙烯,以及PP等。

1.气体隔离

气体隔离的原理是在检测点与仪表检测元件之间的导压管内充满空气,避免检测的压力介质直接与仪表接触,保护仪表不会被高压力的被测介质损坏。气体隔离法也叫注气保护法,在采用压力变送器对低压力或绝对压力测量时采用。检测点的压力变化由导压管内的空气传感到仪表变送器内,经仪表敏感元件检测得到结果。

2.液体隔离

测量氯化氢气、氧化氮气、氯气等介质时,用全氟三丁胺或者其它的隔离液充灌在隔离罐内,将腐蚀介质与检测仪表的金属零部件隔离起来。液体隔离法存在着一些弊端,比如增加液封就会出现液封介质,被测介质可能与液封介质之间发生化学反应,从而出现新的腐蚀问题降低隔离效果。同时市场上隔离液价格普遍较贵、充灌方法麻烦、防腐效果并不好,在实际应用中液体隔离法并没有大量应用。

3.膜片隔离

由于聚四氟乙烯有高润滑、耐高低温、耐气候老化、耐腐蚀、不粘附、张力小、摩擦系数低的特点,对多数化学溶剂和药品有抵抗能力。因此,化工仪表的防腐隔离膜片由聚四氟乙烯构成。具体应用方法是,用聚全氟乙丙烯、聚四氟乙烯膜片粘附或喷涂在压力变送器的波纹管上或压力表弹簧管上,使得腐蚀介质、传感元件相隔离达到防腐目的。 应用表明,聚全氟乙丙烯膜片能防止常见腐蚀介质的腐蚀,在测量过程中能保证仪表测量的准确性,大大延长了检测仪表的使用寿命。另外,聚全氟乙丙烯膜片价格较为低廉,采用膜片隔离进行防腐的方法一方面可以解决腐蚀问题,另一方面也可以降低生产成本。

三、本文结语

化工仪表的腐蚀问题是化工企业亟需解决的难题之一,要解决这一问题需要科技人员的不断研究和开发,提高化工仪表的防腐蚀能力,加强隔离防腐能力,研究出更多的防腐蚀的方法,同时也少不了资金的投入和长期的生产实践。本文提出的建议希望能帮助化工企业更好的解决北工仪表的腐蚀问题。