石化行业电气系统防腐技术研究

吕胜田

摘要：石油化工电气设备使用环境非常复杂，尤其是在石油、化工、冶金、电力等化工行业中使用的电气设备，因腐蚀而造成部件故障现象普遍存在。所以防腐设计是电气产品在化工行业环境中长时间正常运行的重要保障，对电气设备的材料选购、电路设计、结构设计、和工艺技术等诸方面进行系统性的防腐处理设计，以保证电气产品工作中的各项性能，增加产品在恶劣环境中长时间正常运行的可靠性，降低腐蚀引起的损失，提高电气系统的耐用性，有利于使用寿命的延长，降低生产成本，符合经济可持续发展的理念，对化工行业的发展有较大促进意义。

关键词：石油化工设备；腐蚀因素；因素；电气系统；耐用性

随着人民生活水平的提高，社会生产力的发展，我国经济有了很大的发展，工业化的进程也大大加快，化工设备使用范围也变得广泛，这对于化工设备的性能都有很高的要求，化工设备的正常运行直接关系着生产线的正常生产与运行。同时，有关化工设备的腐蚀问题也日渐突出，受到了相当高的重视。所以，对于电气设备的防腐蚀问题分析，逐渐成为化工行业急需解决的研究课题。首先我们要认识到电气设备腐蚀问题的严重性和重要性，分析腐蚀机理与影响因素，才能综合各种防腐蚀技术降低控制系统的腐蚀事故发生。

1.腐蚀的成因

造成化工设备腐蚀的因素有内在和外在因素：内在因素影响而造成腐蚀：1.一般是电气设备所使用的金属材料引起，因为不同的材料其自身的化学性质而形成的抗腐蚀能力会有所不同；2.制造设备的结构、封装、工艺性也会对设备腐蚀产生影响，设备表面的粗糙精细程度都会影响到设备是否容易腐蚀；3.设备设计的外在形状以及其内部结构是否合理有可能都会加速腐蚀的发生。而外在因素一般是指外界环境对设备产生腐蚀的问题。在化工生产过程中，往往会存在许多的具有腐蚀性以及促进腐蚀的生产物质，如酸、碱、盐等污染物都是设备发生腐蚀的原因。还有就是当空气湿度超过一定相对湿度时，腐蚀介质加上水和氧就会发生化学腐蚀反应，加快腐蚀的发生与发展；当环境温度升高也会加快金属腐蚀的速率；也有人为操作因素：如人汗、油污、洗涤液等均会加速腐蚀；而且可能还有一些其他的因素影响：如生产中的速度，以及生产原料在高速生产中对设备的冲击力都是影响设备腐蚀的因数。

2.腐蚀的分类

腐蚀是金属在周围环境介质（酸，碱，盐，水等）作用下而遭受破坏的现象。世界上不存在任何一种金属在所有环境中都耐腐蚀的。一般金属只能在特定环境下性质稳定耐腐蚀，但是在某种状态环境中对腐蚀又很敏感。这是一切金属的通性。根据腐蚀机理的不同，我们可以把它分为三类：

2.1 电化学腐蚀

电化学腐蚀是指金属材料与电解质溶液相接触发生电化学作用而引起的腐蚀。由于所有的化工电气设备几乎都含有金属组成部分，所以在化工行业的腐蚀环境中电化学腐蚀就成为了设备主要的失效原因。而且这种腐蚀一般在环境潮湿的状态下发生。

2.2 化学腐蚀

化学腐蚀是指外界环境中的介质与化工电气设备的表面发生化学反应，产生新的氧化物成分，从而使得设备的表面被腐蚀的一种现象。这种腐蚀一般存在在较高温干燥的环境下，通常是发生在设备的表层。

2.3 物理腐蚀

物理腐蚀指化工电气设备在长时间的工作过程中，由于单纯的物理作用而造成的损坏，使设备受到腐蚀的现象。

3.腐蚀的危害

在化工行业（如：铝箔行业），腐蚀破坏到处可见，大量的酸性，碱性气体，工业污染物等介质存在在空气环境中，所以我们要重视腐蚀性气体对化工电气设备造成的破坏：1、会加速电气设备外部形状与内部结构的损坏，导致设备提早报废；2、造成接线端被腐蚀产生虚短，引起接触不良或者失效等故障；3、由于腐蚀造成接触面与接触面之间接触不均、引起局部发热，容易使电气设备出现异常。因此，提高电气设备防腐蚀的能力是保证电气设备的稳定和使用寿命，增加设备长时间工作的可靠性，减少故障率的出现，提高企业的经济收益的有效的途径。

4.防腐蚀措施

在化工行业中，化工设备的腐蚀是影响生产成本和生产质量的一个主要因素，而腐蚀的发生往往以金属材料的设备居多，因此，在设备的选择和采购过程中，对于化工设备的材料需要充分的重视。我们可以通过几个方法来提高电气设备的防腐能力：

4.1 合理选型，优选设备

化工电气设备的腐蚀与设备的使用材料息息相关，对于腐蚀环境的电气设备应根据腐蚀环境的类别来选择防腐蚀电气设备。在选择型号之前，我们要对周围环境腐蚀介質的性质、环境的温度、湿度、浓度、压力等等要调查了解清楚，根据厂家提供的资料结合自身的环境进行模拟测试获得有用的可靠数据，由此我们综合考虑后筛选出合适的产品。我们除了满足设备的使用环境的要求外，其次是要考虑化工电气设备的结构设计的合理性，工作性能的稳定性和维护的简易性；还有是最好选择有采用填充和密封处理的电气设备；最后要考虑设备对于外力的承受能力，防止因物理作用引起的疲劳腐蚀。环境的不同对于电气设备的选择一般是不能通用的。如果对于电气设备有特殊要求，其可由用户或者电气工程师提出特殊订货要求，与制造厂家协商解决。

4.2 表面涂覆技术

在化工行业腐蚀环境下工作的设备，我们可以采取表面涂敷技术对电气设备增加抗腐蚀的能力。例如：控制仪表电路板的接触位的铜箔较容易被腐蚀，经常会造成仪表的测量值异常波动、自动控制失效、灵敏度下降等。所以采用在仪表电路板表面涂敷焊锡的方法，能有效防止腐蚀，从而提高了电气设备的稳定性与使用寿命。在表面涂敷焊锡后的电路被腐蚀的程度轻，主要原因是与焊锡内部的组成成分是锡与铅有关，这两种成分都表现出一定的惰性，就因为它存在这种特殊的性质，所以相对于其他的金属具有良好的耐腐蚀的特性，起到抗腐蚀的作用。为了进一步有效防止或者减缓电路板腐蚀，我们会在电路板上再涂上一层防腐漆，令电路板表面形成一层薄薄的防腐膜，来加强防腐蚀的能力。

4.3 隔离防腐

隔离防腐即通过阻止或者减少腐蚀性气体与化工电气设备直接接触，从而减缓电气设备被腐蚀的现象发生。在化工行业中，腐蚀性气体无处不在，这些腐蚀气体对设备的外形结构、接线端子、设备零部件均起到腐蚀作用，严重影响设备稳定性与安全性，为此我们可以采用对控制室和化工设备通入净化处理空气的办法使保证微正压，防止腐蚀性气体渗入。

4.4 重视防凝露

在化工行业的周围空气环境中包含着大量的酸、碱、盐等污染物，这些腐蚀性的物质如果在空气湿度较高的环境下，腐蚀气体会与空气中的水汽反应结合生成无机酸，而这些酸的腐蚀性比腐蚀气体强度更大。电气设备就会由于受潮将增加重量、膨胀、变形，金属结构件腐蚀会加速发生。随着空气湿度的增加，其氧化腐蚀速度会加快，绝缘电阻会降低，使导体与导体表面接触的电阻增大，造成局部过热。因此，长时间工作在腐蚀气体环境与潮湿环境中的电气设备，如不使用有效的防潮措施，就令其设备的效能降低，使用寿命缩短，增加维修成本，甚至引起严重电气故障和事故，危机生命安全。

参考文献：

[1]宋欣，冯丽锋.提高化工机械设备防腐蚀能力探讨【J】.石油与化工设备，2015.4.