无机化工生产中的腐蚀性对材料选择影响研究

来源：核心期刊咨询网时间：2019-09-26 10:1912

摘要：摘 要：无机化工生产过程中，由于各种设备材料的性质不同以及生产时温度、压力等条件的变化，都會引起设备发生腐蚀问题。因此必须根据不同的生产工艺，选择不同的防腐材料。基于此，本文阐述了无机化工生产中的防腐必要性以及无机化工生产中的腐蚀现象，研究

　　摘 要：无机化工生产过程中，由于各种设备材料的性质不同以及生产时温度、压力等条件的变化，都會引起设备发生腐蚀问题。因此必须根据不同的生产工艺，选择不同的防腐材料。基于此，本文阐述了无机化工生产中的防腐必要性以及无机化工生产中的腐蚀现象，研究分析了无机化工生产中的腐蚀性对材料选择的影响。

　　关键词：无机化工生产;防腐;腐蚀现象;腐蚀性;材料选择;影响

　　《北京化工大学学报(自然科学版)》(曾用名《北京化工学院学报》，《北京化工大学学报》)(双月刊)，创刊于1974年，由北京化工大学主办、教育部主管。

　　1 无机化工生产中的防腐必要性分析

　　无机化工生产中的生产设备极易发生腐蚀问题，对化工正常生产具有严重影响，因此化工行业有必要针对现存的腐蚀问题，加快钛材料、不锈钢材料、非金属材料以及各种防腐技术的引用、研发和使用，从而提高化工生产设备的防腐蚀性能，保障化工安全生产。

　　2 无机化工生产中的腐蚀现象分析

　　2.1 磨损腐蚀

　　磨损腐蚀的发生主要是因为金属表面和腐蚀流体之间的相对运动，加速金属的破坏，其是腐蚀、磨损、化学作用以及机械作用共同或交替进行的结果。磨损腐蚀会使整个结构表面产生细小的裂缝和孔洞，相较于单一的腐蚀过程此种腐蚀程度更为激烈。

　　2.2 均匀腐蚀

　　均匀腐蚀是电化学腐蚀的基本形态，也是无机化工生产设备最为常见的一种腐蚀形态。均匀腐蚀主要是完全暴露在介质的表面并进行均匀腐蚀，导致金属均匀变薄，重量逐渐变轻，直至最后出现破坏性结构。

　　2.3 石墨化腐蚀

　　石墨化腐蚀主要发生在铸铁生产过程中，石墨以网状形态存在于铁素体内，在盐水、矿物质水、稀释酸性水以及酸性溶液等介质中，铁素体发生选择性腐蚀。石墨化腐蚀会增加整个设备的重量，受到外界自然环境的作用下外部铁锈发生脱落现象，对设备产生结构性破坏。

　　3 无机化工生产中腐蚀性对材料选择的影响分析

　　3.1 对不锈钢材料选择影响的分析

　　①奥氏体不锈钢。不锈钢材料在无机化工生产中的使用主要以奥氏体不锈钢和奥氏体-铁素体双相不锈钢为主，其中奥氏体不锈钢又以含有钼的00MO5不锈钢、高镍钼904L不锈钢以及316L不锈钢为主，00MO5不锈钢具有优良的抗孔蚀和缝隙腐蚀能力，主要用于塔设备冷却管的制作，也可以用于接触海水介质的冷却小管，但由于其标准不一致，限制了此种不锈钢材料的使用和推广;904L不锈钢的铬镍及MO含量很高，具有比00MO5还高的耐全面腐蚀性，同时还具有抗点蚀能力及冷热加工性能;316L不锈钢主要在设备、管道以及仪表等上面使用;②双相不锈钢。双相不锈钢主要以3RE60和CD4MCU铸造不锈钢为主。我国将此种材料应用在蒸发、吸收等设备的重要部位，双相不锈钢具有较好的抗晶间腐蚀的能力，其耐氯化物应力腐蚀性能只有在低应力下才会凸显优越性。

　　3.2 对钛材料选择的影响分析

　　钛具有较强的自钝能力并且稳定性较高，在受到机械损伤后具有快速的自修复能力，尤其是在含有强烈破坏钝化膜的CI-溶液中也表现出较好的抗点蚀能力。因此钛材料具有的优良性能使之在无机化工生产设备中得到了广泛的使用，与以往使用碳钢制作的冷凝器设备相比，钛材设备使用的寿命可长达10年以上。此外阀门是无机化工生产的重要的装置，主要有截止阀、闸阀、浆液阀、球阀以及旋塞等，使用的材质有不锈钢、钛以及铸铁。根据实际的使用情况分析数据显示，胶膜阀和铸铁阀的使用寿命通常只有3个月，铸铁阀门中的铸铁材质耐腐蚀性较低并且铸铁的重量较大，使化工生产设备经常发生泄漏问题，不利于无机化工的稳定、有序生产。而钛材质的阀门表现出了较强的内腐蚀性和防冲刷性能，使用寿命可达20年，提供了化工生产的稳定性。近年来，钛材料已应用在无机化工生产的技术改造及新装置的制造中，例如无机化工生产使用的塔内冷却管、热换器管或板、泵叶以及仪表等设备的重要部件。从目前钛材料在化工生产设备中的应用情况来看，已相对成熟，由钛材料制成的静止设备或是传动设备在腐蚀介质或是腐蚀、冲刷兼有的介质中都表现出了较长的使用寿命，为化工生产企业带来了较高的经济效益和社会效益。

　　3.3 对非金属材料选择影响的分析

　　主要体现在：

　　①工程塑料。耐蚀塑料主要分为热塑性与热固性两类，其中热塑性塑料包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、氯化聚醚、聚苯硫醚等，这些热塑性塑料具有优良的耐腐蚀性能;热固性的树脂包括树脂有环氧、酚醛、聚酯、呋喃四大类，由于这些材料的刚度与强度较差，在用于化工设备的制造时需通过纤维来增强其刚度和强度。耐蚀塑料主要用于管道、通用设备、槽罐、热换器、泵、阀等化工设备的制造中;②玻璃钢。玻璃钢是一种纤维增强高分子材料，经合成树脂为粘合剂并以玻璃纤维为增强材料的新型复合结构材料，具有高强、轻质、耐蚀以及优良的耐热性能。耐蚀玻璃钢制品主要有储罐、槽车、耐蚀风机以及管道等，另外玻璃钢还可以替代钢结构制作设备平台、梯子、电缆桥架等，虽然一次性的投入成本较大，但能够有效节约采用钢结构带来的周期性防腐费用。需要注意的是选用玻璃钢时要对粘合剂品种及其配制进行分析，以保障玻璃钢的耐腐蚀性能。

　　综上所述，无机化工生产在不同条件的共同作用下，生产设备极易发生腐蚀问题，严重影响了无机化工产业的正常生产，甚至造成安全事故，不利于无机化工行业的可持续发展，因此必须对无机化工生产中的腐蚀性对材料选择影响进行分析具有重要意义。

　　参考文献：

　　[1]曲云飞.无机化工生产中的腐蚀性[J].大陆桥视野，2017 (04).

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