氯堿生產(chǎn)中的腐蝕及常用防護措施

胡海龍，高 龍，郝建兵

（陜西北元化工集團股份有限公司，陜西 榆林 719319）

引言

考慮到氯堿企業(yè)生產(chǎn)的特殊性，經(jīng)常面臨強烈腐蝕特性的物質，造成生產(chǎn)設備嚴重的腐蝕現(xiàn)象，如果不能夠對生產(chǎn)設備進行有效的腐蝕防護措施，導致生產(chǎn)設備長期處于腐蝕環(huán)境中，就會造成生產(chǎn)設備受到多種腐蝕物質的強烈腐蝕而損壞，影響實際生產(chǎn)工作的順利進行。因此，進行氯堿生產(chǎn)中設備的腐蝕防護措施一直是氯堿企業(yè)高度關注的問題。為了確保氯堿生產(chǎn)企業(yè)日常工作的順利進行，就需要選用合理的防護措施，降低生產(chǎn)設備的腐蝕問題。同時提高生產(chǎn)設備運行效率，降低企業(yè)生產(chǎn)過程中的安全隱患，減少安全事故發(fā)生。

1 氯堿生產(chǎn)腐蝕的來源及特點

1.1 氯氣

在氯堿生產(chǎn)過程中重要的一種產(chǎn)成物就是氯氣，而氯氣作為一種具有強烈腐蝕特性的氣體，更是氯堿企業(yè)生產(chǎn)設備腐蝕的重要原因之一。氯氣作為一種化學物質，不僅具有強烈的腐蝕性，還非常活潑，會受到環(huán)境溫度、濕度等多種因素的影響。在常溫下，氯氣的產(chǎn)生并不會腐蝕生產(chǎn)設備。但是，由于在生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)溫度升高的情況，氯氣的腐蝕特點就比較突出。如果環(huán)境濕度較大，也會造成氯氣氧化成新的化學物質，腐蝕生產(chǎn)設施。

1.2 燒堿

盡管燒堿并不是氯堿生產(chǎn)的產(chǎn)成品，但是燒堿的產(chǎn)生會伴隨整個氯堿的生產(chǎn)流程，具有強烈的腐蝕性，會對氯堿生產(chǎn)設備形成較大的腐蝕性威脅。許多氯堿生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)設施都不是很先進，腐蝕防護方面的措施存在很多不到位的地方，對燒堿的腐蝕防護較差，經(jīng)常造成氯堿生產(chǎn)設施的嚴重損壞。當生產(chǎn)設施受到燒堿的腐蝕以后，會形成嚴重的安全生產(chǎn)危險因素，不利于企業(yè)安全生產(chǎn)。在具體的氯堿生產(chǎn)過程中，經(jīng)過稀釋的燒堿液體需要進行濃縮，從而對設備會造成更為嚴重的腐蝕。特別是金屬設備，腐蝕更為嚴重，如果不能夠做好監(jiān)督檢查工作，就會造成嚴重的安全事故[1]。

1.3 鹽酸

與燒堿相似，鹽酸同樣是氯堿生產(chǎn)的重要產(chǎn)物，而且也有著相當強烈的腐蝕特點。據(jù)有關研究數(shù)據(jù)顯示，氯堿生產(chǎn)企業(yè)中鹽酸的腐蝕效果經(jīng)常要高出基礎化學試劑的百十倍。而且鹽酸的活躍性也意味著其與諸多金屬反應會產(chǎn)生嚴重的腐蝕效果。而且不同的氧化環(huán)境其腐蝕效果也不盡相同。比如在無氧的時候，鹽酸不會腐蝕銅制品，相反，在有氧的時候，不論是鐵還是銅，都會被腐蝕。其實鹽酸的腐蝕效果主要是因為與金屬發(fā)生反應所造成的，因此，如果引發(fā)化學反應的物質不出現(xiàn)的話，就不會出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。

2 氯堿生產(chǎn)中常用的防腐蝕措施

2.1 氯氣腐蝕防護措施

在氯堿生產(chǎn)中主要通過電解產(chǎn)生氯氣，氯氣溫度通常在75～85 ℃之間，并且具有較多的水分。氯氣中水分超過一定范圍后，就會變成濕氯。濕氯具有較高的氧化性，會造成銅、鋁等設施的腐蝕。針對這一現(xiàn)象，可以在有關濕氯運輸?shù)耐ǖ乐羞x用鈦或者玻璃材質。鈦是一種活性較強的金屬物質，在常溫時能形成一層氧化保護膜，具有較強的耐腐蝕特點，能夠抵擋多種酸、堿物質的腐蝕。而且還具有較強的耐電性，可以有效提高生產(chǎn)設備的使用壽命。

因此在氯堿生產(chǎn)中開展?jié)衤壤鋮s或者進行脫水操作時，可以采用鈦物質進行氯氣的腐蝕防護。但是，鈦不能用到干燥的氯氣中。這是由于鈦會與氯氣形成化學反應，不止造成嚴重的腐蝕，還會導致嚴重的火災出現(xiàn)。基于此，為了確保鈦物質的有效應用，通常會將濕氯中的水濃度控制到1.5%上下，確保鈦表面能夠形成保護膜。此外，橡膠也是常用的一種腐蝕防護物質，因為橡膠有著良好的防滲透與耐腐蝕特點，常被用作金屬設施的內部防腐層。

2.2 燒堿腐蝕防護措施

目前在針對燒堿腐蝕方面的重要防護措施，是依照燒堿溶液的濃縮程度與設備運行環(huán)境中的溫度來進行特定腐蝕防護材料的選擇。通常情況下，碳鋼以及鑄鐵處于堿性情況下會表現(xiàn)得較為穩(wěn)定，當燒堿濃度低于30%的時候，會表現(xiàn)出較好的耐腐蝕特點，這主要還是依賴于鐵表層形成的不溶腐蝕薄膜物質，可以形成一道防腐蝕的屏障。但是如果燒堿溶液中pH值>14，就會具有極強的腐蝕特性，鐵表面的那層保護膜就會轉變?yōu)殍F酸鈉，也就意味著薄膜的溶解，加劇了鐵的腐蝕。

鎳能夠在燒堿溶液中表現(xiàn)出較強的抗腐蝕特點，通過表面黑色薄膜的形成，提高鎳本身的抗腐蝕性。但是，如果燒堿溶液中含有氯酸鹽，就會削弱鎳的抗腐蝕性，氯酸鹽越多，鎳的抗腐蝕特點就越弱。這主要是由于氯酸鹽在一定環(huán)境溫度中會分解，與鎳反應引發(fā)腐蝕。因此，企業(yè)需要根據(jù)具體的生產(chǎn)環(huán)境，選用針對性的防腐蝕材料，提高燒堿的腐蝕防護效果[2]。

2.3 鹽酸腐蝕防護措施

鹽酸作為氯堿生產(chǎn)的重要產(chǎn)物，雖然本身不具有強烈的腐蝕特點，但是能夠通過與金屬物質發(fā)生化學反應造成對生產(chǎn)設施的腐蝕。因此，為了減輕鹽酸對氯堿生產(chǎn)設施的腐蝕，經(jīng)常選用石墨材料抵抗鹽酸的腐蝕性，并且石墨降膜吸收器現(xiàn)已廣泛使用。除此之外，碳鋼內襯硬質膠的方式也有較多應用，尤其對于一些鈣鎂含量需求較大的鹽酸，就會使用低鈣鎂橡膠物質。但是，鹽酸中的氯離子氧化性較大，會對橡膠形成一定范圍的腐蝕，所以要控制鹽酸溶液中氯離子的濃度，以提高其耐腐蝕性。另外要注意的是，鹽酸的滲透能力很好，經(jīng)?？梢源┩竷纫r深入里面，如果溫度降低，會因為結晶的生成而體積增大，造成橡膠內襯破裂。針對這種現(xiàn)象，及時進行設備內襯檢查工作就很有必要。如果檢查不到位，會造成設備腐蝕、泄露，將嚴重影響氯堿的正常生產(chǎn)。在氯堿生產(chǎn)中流量不大且壓力相對較小的管道中，還能夠借助CPVC 管道材料進行鹽酸腐蝕防護，便于維修與更換。從當前氯堿生產(chǎn)企業(yè)的實際情況來看，玻璃鋼材料是耐熱與耐腐蝕性都比較好的一種材質，正逐漸取代碳鋼、橡膠內襯等物質，用于鹽酸腐蝕的防護中。

3 結語

鑒于氯堿生產(chǎn)環(huán)境的復雜性，在氯堿生產(chǎn)過程中應當重點進行腐蝕防護措施的選擇。如果生產(chǎn)設備的防腐蝕工作不到位，生產(chǎn)設備嚴重腐蝕，就會造成嚴重的安全隱患。因此，通過多方面綜合分析，進行具體防腐蝕措施與防護材料的選用至關重要。