化工儀表的腐蝕問題分析及處理研究

殷利軍(陜西延長中煤榆林能源化工有限公司，陜西 榆林 718500)

0 引言

在工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大、生產(chǎn)技術(shù)不斷提升的背景下，化工生產(chǎn)越來越依賴化工儀表，化工儀表的運(yùn)行效率與質(zhì)量在很大程度上決定了化工生產(chǎn)的安全和質(zhì)量，因此需要得到重點(diǎn)的關(guān)注?；x表腐蝕問題是比較常見的問題類型之一，具體的腐蝕類型比較多，成因復(fù)雜，如果腐蝕情況嚴(yán)重，并且沒有得到有效處理的話，就會(huì)造成化工生產(chǎn)的效率降低、質(zhì)量下降，影響化工生產(chǎn)的正常進(jìn)行，并且生產(chǎn)事故風(fēng)險(xiǎn)概率加大，容易給化工企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失。

1 化工儀表類型

化工儀表是化工生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛的設(shè)備類型之一，可以對(duì)化工生產(chǎn)過程中的溫度、原理、流量、液位以及成分等變量進(jìn)行檢測和控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測、顯示以及控制的操作，對(duì)化工生產(chǎn)的安全、穩(wěn)定進(jìn)行起到了至關(guān)重要的作用。根據(jù)能源種類劃分，化工儀表可以分為電動(dòng)化工儀表、液動(dòng)化工儀表以及氣動(dòng)化工儀表。如果按照測量對(duì)象的不同，則可以分為溫度儀表、壓力儀表、流量儀表、物位儀表和分析檢測儀表，分別對(duì)應(yīng)化工生產(chǎn)的五大參數(shù)。

2 化工儀表的常見腐蝕問題

化工儀表是化工生產(chǎn)過程中使用比較多、作用比較大的設(shè)備類型之一，可以對(duì)化工生產(chǎn)的溫度、壓力、流量、物位以及分析檢測五大參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測量和控制。化工儀表的使用環(huán)境比較復(fù)雜，接觸到的化工物質(zhì)種類也比較多，腐蝕問題的類型很多，并且成因復(fù)雜，給化工儀表的使用維修和保養(yǎng)工作造成了一定困難。常見的化工儀表腐蝕問題包括化學(xué)腐蝕、物理腐蝕、電化學(xué)腐蝕以及微生物腐蝕四類。

2.1 化學(xué)腐蝕

化工生產(chǎn)過程中，會(huì)使用到各種各樣的化學(xué)材料，大多數(shù)化學(xué)材料都是比較容易與空氣或者其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的，并且具備一定的腐蝕性?；x表的材料構(gòu)成主要包括苯類物質(zhì)和乙醇等，并且其使用環(huán)境的溫度普遍較高，壓力也比較大。在此情形下，化工儀表會(huì)在高溫蒸汽的作用下，使得化工介質(zhì)逐漸滲透到儀表結(jié)構(gòu)中，使得化工儀表的結(jié)構(gòu)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，會(huì)逐漸的變硬和變脆，一點(diǎn)一點(diǎn)的被腐蝕，直到損壞，無法使用[1]。在化工儀表的正常使用過程中，化學(xué)腐蝕是最常見的一種，例如硫鐵礦的化工生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中，硫鐵礦會(huì)發(fā)生沸騰，從而生成大量的干燥氣體，這些氣體的溫度特別高，會(huì)對(duì)化工儀表表面的金屬造成快速且嚴(yán)重的腐蝕，影響到化工儀表的正常使用。但是這種腐蝕往往不被重視，并且容易被忽略掉，在發(fā)現(xiàn)腐蝕問題的時(shí)候，化工儀表基本上已經(jīng)被腐蝕的很嚴(yán)重了，無法在進(jìn)行使用，只能通過更換才能恢復(fù)正常的化工生產(chǎn)。

2.2 物理腐蝕

除了化學(xué)腐蝕以外，物理腐蝕也是化工儀表正常使用過程中比較常見的一種類型。因?yàn)榛x表的制作材料是比較特殊的，并且需要長期工作在高溫、高壓的環(huán)境中，容易受到物理壓力的影響，造成使用性能下降，并且發(fā)生物理腐蝕問題。簡單的說，化工儀表的物理腐蝕是與化學(xué)腐蝕相對(duì)的，化學(xué)腐蝕是因?yàn)榛どa(chǎn)介質(zhì)與化工儀表發(fā)生化學(xué)反應(yīng)造成的。而物理腐蝕則是因?yàn)榛x表在正常使用過程中，受到高溫高壓的作用，使得化工儀表發(fā)生較大的壓迫現(xiàn)象，從而發(fā)生了物理腐蝕。一般情況下，化工儀表發(fā)生的物理腐蝕主要發(fā)生在化工合成氨的制備生產(chǎn)工藝中，因?yàn)榛ず铣砂鄙a(chǎn)過程會(huì)產(chǎn)生大量的高溫蒸汽，會(huì)對(duì)化工儀表的內(nèi)核造成較大的物理壓迫，進(jìn)而引發(fā)物理腐蝕問題，造成化工儀表無法正常使用或者徹底損壞，需要進(jìn)行及時(shí)維修和更換，避免造成更大的問題，造成經(jīng)濟(jì)損失[2]。

2.3 電化學(xué)腐蝕

化工生產(chǎn)過程中使用的化工儀表一般情況下都是由金屬材料制備而成的，并且長期處于高溫、高壓的復(fù)雜環(huán)境下，并且需要與各種化學(xué)材料進(jìn)行直接接觸，在空氣環(huán)境中，十分容易和空氣中游離的各種離子或者化工介質(zhì)發(fā)生接觸，并形成反應(yīng)，從而引發(fā)化工儀表的電化學(xué)腐蝕問題?；x表的電化學(xué)腐蝕問題是化工生產(chǎn)過程中最常見，并且最為困擾的腐蝕問題之一，難以控制，并且處理復(fù)雜?；x表在和空氣中游離離子或者化學(xué)介質(zhì)發(fā)生接觸反應(yīng)的時(shí)候，都會(huì)在化工儀表的表面形成電流，對(duì)化工儀表的金屬結(jié)構(gòu)造成不同程度的腐蝕，影響其正常使用，減少使用壽命。

化工儀表的電化學(xué)腐蝕是以金屬材料為基礎(chǔ)的，并且腐蝕的過程十分隱蔽，不容易被操作人員和檢修人員所發(fā)現(xiàn)，腐蝕后的化工儀表也難以修復(fù)，因此需要做好預(yù)防，減少化工儀表的電化學(xué)腐蝕?；x表的電化學(xué)腐蝕可以分為大氣腐蝕和介質(zhì)腐蝕兩種類型。大氣腐蝕指的是化工生產(chǎn)過程中，冷凝膜內(nèi)部會(huì)存在大量的氯化物和二氧化硫，它們?cè)诤痛髿獍l(fā)生接觸時(shí)，會(huì)自然產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，造成內(nèi)部離子出現(xiàn)移動(dòng)現(xiàn)象，時(shí)間久了就會(huì)對(duì)化工儀表造成電化學(xué)腐蝕。而介質(zhì)腐蝕則是因?yàn)榛どa(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的酸堿問題，高濃度的酸堿本身就具有腐蝕性，在與化工儀表的金屬表面進(jìn)行直接接觸以后，就會(huì)引發(fā)電化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而對(duì)化工儀表造成腐蝕。

2.4 微生物腐蝕

化工生產(chǎn)的過程十分復(fù)雜，并且生產(chǎn)設(shè)備大多密閉，生產(chǎn)空間固定、環(huán)境復(fù)雜，容易產(chǎn)生一些微生物，微生物的生長和繁殖也會(huì)對(duì)化工儀表造成一定的腐蝕問題。再加上化工生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)部空間長期得不到徹底的清潔，結(jié)垢和污染情況嚴(yán)重，都可能促進(jìn)微生物的生長和發(fā)育，微生物數(shù)量的增加會(huì)加速細(xì)菌和藻類的繁殖，破壞化工生產(chǎn)的穩(wěn)定環(huán)境，使得化工儀表也受到一定的干擾和影響，微生物腐蝕問題也時(shí)有發(fā)生，不容忽視，理應(yīng)根據(jù)具體的微生物腐蝕特點(diǎn)和成因，采取有效措施進(jìn)行預(yù)防和處置，恢復(fù)良好的生產(chǎn)環(huán)境，減少對(duì)化工儀表的腐蝕影響，確保其正常使用，延長使用壽命。

3 化工儀表腐蝕問題的處理方法

3.1 選擇合適的防腐材料

化工儀表之所以會(huì)發(fā)生腐蝕問題，歸根結(jié)底還是自身材料問題所致?，F(xiàn)在化工儀表通常使用金屬材料制造而成，金屬材料本身就容易發(fā)生腐蝕，在與化工介質(zhì)和高溫高壓物質(zhì)接觸的過程中，化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生概率會(huì)更高，并且反應(yīng)也更加劇烈，加重了腐蝕程度。所以，為了從根本上解決化工儀表的腐蝕問題，延長化工儀表的使用壽命，就應(yīng)該從化工儀表的制備材料上入手，選擇合適的防腐材料去替代傳統(tǒng)的金屬材料，以此減少化工生產(chǎn)對(duì)化工儀表造成的腐蝕傷害，節(jié)約維修和更換成本?；x表的材料選擇要盡可能的提高材料的防腐性能，在與化學(xué)介質(zhì)和高溫高壓環(huán)境接觸時(shí)，可以保持較好的穩(wěn)定性，不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)反應(yīng)或者物理反應(yīng)等，提高抗腐蝕能力，減少腐蝕問題發(fā)生[3]。

另外，在注重化工儀表材料改良的時(shí)候，還需要重點(diǎn)關(guān)注到化工儀表的使用性能和安全性能，必須要達(dá)到化工儀表的使用操作規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，需要在確保使用安全的前提下提升防腐能力。

3.2 開展隔離工作

化工儀表的使用環(huán)境十分復(fù)雜，因此無論選擇了何種防腐的材料，在實(shí)際使用過程中都不可避免的會(huì)發(fā)生一些化學(xué)反應(yīng)、物理反應(yīng)和電化學(xué)反應(yīng)，儀表腐蝕問題是無法徹底消除的。所以，為了盡可能的延長化工儀表的使用壽命，就需要根據(jù)化工儀表的實(shí)際工作環(huán)境和性能特點(diǎn)，積極開展隔離工作，以此降低發(fā)生腐蝕的概率。首先，化工企業(yè)可以采購雷達(dá)監(jiān)測儀表，這樣一來化工儀表就不需要去化學(xué)介質(zhì)和生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行直接接觸，就可以避免腐蝕問題，但是成本較高，后續(xù)維修和保養(yǎng)也比較復(fù)雜。其次，化工企業(yè)可以采取隔離介質(zhì)的方式，將化工儀表和化學(xué)介質(zhì)隔離開，減少彼此的直接接觸，有效避免腐蝕問題發(fā)生，例如膜片隔離和液體隔離等。膜片隔離就是使用具有較強(qiáng)抗腐蝕性的材料，制備成相應(yīng)的膜片，將化工生產(chǎn)中的各種化學(xué)物質(zhì)隔離開，保護(hù)化工儀表不受腐蝕侵害。而液體隔離則是需要將化工儀表放置在隔離液中，從而避免腐蝕問題，但是投入資金較大。

3.3 涂刷防腐漆

在對(duì)化工儀表進(jìn)行防腐蝕處理時(shí)，會(huì)選擇涂刷防腐漆的方式，可有效增加化工儀表自身的防腐蝕性能。對(duì)化工儀表涂刷防腐漆，只需花費(fèi)較低的成本即可，并且防腐漆涂刷可以重復(fù)進(jìn)行，定時(shí)補(bǔ)刷和重刷，可以保持化工儀表長期處在一個(gè)較好的防腐環(huán)境下[4]。因此，即使涂刷防腐漆具有一定的使用局限性，在化工儀表的防腐處理中也經(jīng)常被使用，并且十分有效、可靠，并且處理過程十分簡單。

在對(duì)化工儀表進(jìn)行防腐漆涂刷的時(shí)候，要嚴(yán)格控制好防腐漆的選擇和涂刷操作，盡可能減少防腐漆涂刷后對(duì)化工儀表的正常使用造成影響，影響其儀表性能，或者對(duì)化工生產(chǎn)造成一定干擾。

3.4 加強(qiáng)化工儀表使用管理

化工儀表的使用需要嚴(yán)格按照相應(yīng)的操作規(guī)范進(jìn)行，以此可以有效降低腐蝕問題發(fā)生概率。化工儀表的表面腐蝕是可以維修和挽回的，造成的影響較小，可以通過更換外殼并重新投入使用。而如果化工儀表的內(nèi)部發(fā)生腐蝕問題，就會(huì)造成較為嚴(yán)重的后果，破壞了化工儀表內(nèi)部的各種電子元件以及芯片等，使用通過更換整個(gè)儀表才能恢復(fù)正常的使用，花費(fèi)較高。所以要加強(qiáng)化工儀表的使用管理，針對(duì)化工生產(chǎn)中常見的化工儀表腐蝕問題，做出有效的預(yù)防和處置決策。

3.5 嚴(yán)格控制微生物數(shù)量

化工儀表在使用過程中會(huì)受到微生物的侵害而發(fā)生腐蝕，這種腐蝕可以通過必要的防控手段進(jìn)行控制。具體操作就是嚴(yán)格控制微生物數(shù)量，以此抑制住微生物對(duì)化工儀表的腐蝕。需要化工儀表檢修人員定期測量異養(yǎng)菌和細(xì)菌等標(biāo)志性微生物數(shù)量，在發(fā)現(xiàn)微生物數(shù)量異常時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行投藥處理，滅殺微生物，并根據(jù)細(xì)菌種類和數(shù)量科學(xué)調(diào)整藥物的用量和藥物品類，但是不能影響化工生產(chǎn)的正正常進(jìn)行，需要經(jīng)過嚴(yán)格的理論驗(yàn)證和科學(xué)實(shí)驗(yàn)制定出一套可行的辦法，減少微生物對(duì)化工儀表造成的腐蝕侵害。

4 結(jié)語

總之，化工儀表的腐蝕問題十分常見，包括化學(xué)腐蝕、物理腐蝕、電化學(xué)腐蝕以及微生物腐蝕等，需要進(jìn)行有效的預(yù)防和處理，以此才能保證化工儀表的正常使用，延長使用壽命，進(jìn)而保證化工生產(chǎn)安全、穩(wěn)定的進(jìn)行，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)化工生產(chǎn)有序發(fā)展。