化工仪表防腐影响因素及对策

化工仪表防腐影响因素及对策

李晓波

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摘要:随着化工企业自动化水平的快速发展，化工仪器的使用显著提高了化工生产的效率和安全可靠性，化工仪器的腐蚀问题日益凸显。本文首先揭示了常用化工仪器的种类，然后以化工仪器腐蚀的原因为出发点，研究化工企业仪器的防腐措施，为化工企业仪器的防腐工作提供参考。

关键词:化工仪表腐蚀问题防腐策略

引言

化工仪表及自动化控制系统能对化工装置生产运行中的重要参数进行有效监测及控制，对生产装置的安全稳定运行起着至关重要的作用。随着仪表在化工中的广泛应用，化工仪表腐蚀问题也日渐突出。仪表腐蚀不仅会造成经济损失，还会危及人身安全，甚至对环境造成破坏。其中有相当一部分的腐蚀损失是由于缺乏腐蚀方面的知识或者所知不够完备造成的，因此对化工仪表的防腐问题加以研究，可以有效地减少这一方面造成的损失。

1常见化工仪表类型

化工仪表分类方式有很多，按照测量参数可以分为温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表等，本文主要对其中的几种类型进行相关的介绍和研究。

1.1温度测量仪表

温度是化工生产中最基本、最重要的参数之一，与化工生产的产品质量、产量，生产效率以及生产装置的安全和使用寿命等息息相关。温度测量仪表可分为接触式和非接触式两大类，接触式仪表包括热膨胀式温度计、热电阻温度计及热电偶温度计。非接触式温度计包括光辐射式温度计、红外吸收式温度计。大多数化工温度测量仪表选用接触式温度计。化工生产中腐蚀介质的温度测量，温度传感器通常安装在温度计套管内，与设备或管道法兰连接，温度计套管的材质依据测量介质的不同选用不同的材质。

1.2压力测量仪表

压力是化工生产过程的必要条件和动力，对化工生产过程压力的监测是保证生产装置的安全稳定运行的重要条件。化工压力测量仪表就地压力仪表一般选用弹簧管压力表、膜盒压力表、隔膜压力表，远传压力仪表一般选用短安装压力变送器、隔膜密封压力变送器、差压变送器等。对于腐蚀性介质的压力测量，选用隔膜压力表或隔膜密封压力变送器，隔离膜片材质根据被测介质的理化性质可选用不锈钢、钢衬四氟、贵金属等材质。

1.3流量测量仪表

流量是指在单位时间内流体流经通道某一截面的流体数量，计量单位可以是体积流量，也可以是质量流量。流体流量测量是化工生产过程中常见的测量参数之一。流量测量仪表可用于生产过程中的原料配比控制、能源计量以及三废排放的管理和控制。

2化工仪表主要腐蚀类型

2.1物理腐蚀

物理腐蚀是指化工仪表金属材料物理溶解或者受到高温高压或外在机械力作用力，对仪表材料造成的破坏。如铁在液态锌中会发生物理溶解，化工合成氨生产过程中产生的高温蒸汽对仪表的物理压迫造成的腐蚀等。

2.2化学腐蚀

化学腐蚀是指金属材料与非电解质相接触，发生氧化还原反应造成的腐蚀。如化工厂仪表部件中的铁元素与泄露在环境中的氯气相接触，发生氧化还原反应生成氯化亚铁造成的仪表腐蚀。化工仪表部件在生产裂解设备中发生的腐蚀，也属于化学腐蚀。

2.3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，发生原电池反应造成的腐蚀。电化学腐蚀是化工仪表最常见、危害最高的腐蚀类型，比化学腐蚀更为严重和迅速。电化学腐蚀的仪表部位通常比较隐蔽，难以被及时发现，且腐蚀通常难以修复。化工仪表金属部件与酸、碱等电解质溶液相接触造成的腐蚀就是常见的电化学腐蚀中的一种。此外，碳钢在沿海地区烟雾环境中的腐蚀也属于电化学腐蚀。

3化工仪表腐蚀的影响因素

化工仪表的腐蚀受许多复杂因素的影响，可从设计和环境两个方面去分析。

3.1设计因素

从设计方面，化工仪表选材及化工仪表结构形式都对腐蚀程度有着重要的影响。同等工况条件下，不同的材料对于被测量介质的抗腐蚀能力差距可能十分大。仪表选型不合理，如测量强腐蚀介质压力选用普通压力表，测量含氢离子介质未对仪表进行防氢脆处理等，都会造成仪表的严重腐蚀。

3.2环境因素

环境可分为外部环境和内部环境。外部环境主要是指大气环境，如沿海区域的盐雾、厂房的酸性烟雾等。内部环境主要是指被测量介质的工况条件，理化性质等，包括被测量介质的成分和浓度、是否含有氯离子或硫等有害杂质、温度、压力、酸碱度、氧含量、含水量、流速等。

4化工仪表防腐策略

4.1合理选择防腐材料

在设计和仪表选型时，根据工况条件和被测量介质合理选择仪表防腐蚀材料。化工仪表材料的种类繁多，不同的材料在不同的环境中的耐腐蚀性能也不同。没有万能的防腐蚀材料。材料的耐腐蚀特性，是针对具体的环境而言的，对耐蚀材料的使用，应针对具体环境具体分析，不能一言以概之。例如不锈钢在大多数环境耐蚀性优于碳钢，但在浓硫酸环境中，其耐蚀性要低于碳钢。化工仪表材料的选择要综合考虑检测介质特性，大气环境，压力等级，经济性等各个方面，选择符合最佳条件的材料。

4.2完善工艺流程和工艺操作规程

从工艺流程着手，对因工艺介质或工况环境造成的腐蚀进行工艺流程优化，尽量可能减少腐蚀性。如生产废水处理过程中如果氟离子浓度过高，对金属材料的腐蚀性极强，在废水处理的前端加入除氟工艺，通过氟离子浓度计对氟离子浓度进行监测和控制，避免氟离子对整套生产废水处理装置化工仪表的腐蚀。又如锅炉进水前用亚硫酸钠和腆等脱氧剂先去除水中的氧，可以有效避免或减弱锅炉管及其后仪表的氧化腐蚀。   

完善工艺操作规程，提高自动化控制水平，提高操作人员的操作水平，保证生产装置的安全平稳运行，避免因操作不当造成的工艺介质温度或压力的骤然升降给化工仪表造成的物理腐蚀。

4.3采取隔离措施

化工仪表的使用环境非常复杂，生产过程中仪表接触的介质复杂多变，极易对化工仪表造成腐蚀。将被测量强腐蚀性介质与化工仪表隔离开来，对于延长仪表的使用寿命，降低腐蚀概率是一种非常有效的方式。可以通过选择非接触式仪表或者采用介质隔离的方式将化工仪表与工艺介质隔离开来。

4.4加保护层

加保护层是化工仪表非常常见且有效的防腐措施。按保护层性质可分为金属保护层、非金属保护层及非金属保护膜。   

非金属保护层包括涂刷防腐漆，橡胶、塑料、搪瓷等。其中涂刷防腐漆因其操作简单、成本低，只需定期补刷和重刷就可以长期保持较好的防腐效果而被广泛使用。橡胶、塑料、搪瓷都是十分常见的金属衬里材质。

4.5加强日常管理和维护

对化工仪表加强日常管理和维护，对发生腐蚀的化工仪表及时发现和处理，避免化工仪表腐蚀进一步发展，造成严重后果。严格检查设备管道的密封性，避免二氧化硫、氯气、氨气、氯化氢等易腐蚀有害气体的跑冒滴漏，形成腐蚀环境。做好密封工作，避免仪表接线端子受到外部环境的腐蚀。

5结语

化工仪表的腐蚀问题是化工厂有待解决的技术难题。化工工程工况复杂多变，被测介质种类繁多，因此很难对化工防腐仪表形成定型产品。对化工仪表的防腐问题加以研究，收集整理化工仪表防腐在工程实践中的应用案例，可以给同行提供一些借鉴。关于化工仪表防腐问题的研究任重而道远。

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