化工仪表的腐蚀问题分析及处理研究

2020-01-15殷利军陕西延长中煤榆林能源化工有限公司陕西榆林718500

化工管理 2020年32期

殷利军(陕西延长中煤榆林能源化工有限公司，陕西榆林 718500)

0 引言

在工业生产规模不断扩大、生产技术不断提升的背景下，化工生产越来越依赖化工仪表，化工仪表的运行效率与质量在很大程度上决定了化工生产的安全和质量，因此需要得到重点的关注。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。

1 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。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。

2 化工仪表的常见腐蚀问题

化工仪表是化工生产过程中使用比较多、作用比较大的设备类型之一，可以对化工生产的温度、压力、流量、物位以及分析检测五大参数进行实时显示，并实现自动化测量和控制。化工仪表的使用环境比较复杂，接触到的化工物质种类也比较多，腐蚀问题的类型很多，并且成因复杂，给化工仪表的使用维修和保养工作造成了一定困难。常见的化工仪表腐蚀问题包括化学腐蚀、物理腐蚀、电化学腐蚀以及微生物腐蚀四类。

2.1 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[1]。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。

2.2 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。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[2]。

2.3 电化学腐蚀

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。化工仪表的电化学腐蚀可以分为大气腐蚀和介质腐蚀两种类型。大气腐蚀指的是化工生产过程中，冷凝膜内部会存在大量的氯化物和二氧化硫，它们在和大气发生接触时，会自然产生化学反应，造成内部离子出现移动现象，时间久了就会对化工仪表造成电化学腐蚀。而介质腐蚀则是因为化工生产过程中会产生大量的酸碱问题，高浓度的酸碱本身就具有腐蚀性，在与化工仪表的金属表面进行直接接触以后，就会引发电化学反应，进而对化工仪表造成腐蚀。

2.4 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。

3 化工仪表腐蚀问题的处理方法

3.1 选择合适的防腐材料

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[3]。

另外，在注重化工仪表材料改良的时候，还需要重点关注到化工仪表的使用性能和安全性能，必须要达到化工仪表的使用操作规范和质量标准，需要在确保使用安全的前提下提升防腐能力。

3.2 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，化工企业可以采购雷达监测仪表，这样一来化工仪表就不需要去化学介质和生产环境进行直接接触，就可以避免腐蚀问题，但是成本较高，后续维修和保养也比较复杂。其次，化工企业可以采取隔离介质的方式，将化工仪表和化学介质隔离开，减少彼此的直接接触，有效避免腐蚀问题发生，例如膜片隔离和液体隔离等。膜片隔离就是使用具有较强抗腐蚀性的材料，制备成相应的膜片，将化工生产中的各种化学物质隔离开，保护化工仪表不受腐蚀侵害。而液体隔离则是需要将化工仪表放置在隔离液中，从而避免腐蚀问题，但是投入资金较大。

3.3 涂刷防腐漆

在对化工仪表进行防腐蚀处理时，会选择涂刷防腐漆的方式，可有效增加化工仪表自身的防腐蚀性能。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[4]。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。

3.4 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。

3.5 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养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。