防腐蚀措施（精选12篇）
防腐蚀措施 篇1
钢闸门在干湿交替、长浸水下、雨雾天气、日光照射以及高速水流等恶劣条件下运行, 极易发生腐蚀。钢材的腐蚀不断地削弱结构降低承载能力, 严重的将使钢结构失去工作能力, 发生事故。为延长钢结构的使用年限, 保证结构完整和安全运行, 必须及时妥善地予以保护。
一、腐蚀原理
钢铁的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。钢铁与氧气或非电解质溶液发生作用而产生的腐蚀称为化学腐蚀。钢铁在各种水中或其他电解质溶液中的腐蚀称为电化学腐蚀。钢闸门在水中的腐蚀都属于电化学腐蚀。钢闸门在水中的腐蚀实质在于钢材在电解质溶液中存在着许多个腐蚀电池。由于钢材在冶炼过程中不可避免地含有一些金属杂质和非金属导电杂质 (如FeC和石墨等) , 钢材在电解质溶液中, 这些杂质因电位较高而呈阴极, 钢铁因电位较低而呈阳极, 从而形成一种溶液电池。在阳极区, 铁释放出自由电子, 正离子与极性水分子结合, 以水化离子的形式溶于水中, 其自由电子沿基体流向阴极区。
在阴极区发生可以在阴极上被还原的物质夺取电子的过程。例如水中的溶解氧得到电子后成为氧离子, 氧离子再与水作用生成氢氧离子。
氢氧离子与阳极溶解的铁离子结合形成氢氧化铁, 即铁锈。由此可见, 在腐蚀电池中, 阳极区铁离子溶解的过程就是钢铁的腐蚀过程, 而阴极区没有腐蚀发生, 因此钢铁的腐蚀不是均匀的腐蚀, 而是溃疡状腐蚀。所以钢铁发生腐蚀必须具备三个条件:1、钢铁表面存在着电位差;2、阳极与阴极间有良好的电连接条件;3、阳极与阴极间有水膜连通。钢闸门在使用时大部分处于水中, 具备发生电化学腐蚀的条件。对于常处水上的部位或处于阴暗潮湿的环境中钢结构, 虽然没有直接浸没于水中, 但在雨、雪、雾、霜、露、水汽的作用下, 也能使结构表面形成一薄层导电水膜, 同样具备发生电化学腐蚀的条件。
二、防腐蚀的方法措施
针对钢铁发生腐蚀的条件, 防腐蚀就是如何防止这些条件的形成。常用的防腐蚀措施有两种类型, 一种是覆盖层保护:在钢铁表面涂装覆盖层, 借以把钢铁基体与氧气或电解质溶液分离开, 使之不能形成电连接关系, 达到防止产生化学腐蚀或电化学腐蚀的目的。另一种方式是阴极保护:设法供给适量的保护电能 (低压直流电) , 使钢铁表面积聚足够的电子, 成为一个整体阴极而得到保护。具体防腐蚀方法有:
1 涂料保护
涂料是涂装于物体表面结成具有保护、装饰和特种功能的薄膜材料。它是各种油漆和涂料的统称。涂料保护层可以把钢铁和电解质溶液或空气隔离开, 从而阻止腐蚀的发生和发展。这种方法可以达到6-10年的保护期效。
施工要点: (1) 基层处理:金属表面的锈皮焊渣、毛刺等用钢丝刷、砂布、砂轮等刮擦干净, 油污可用汽油、苯类清洗干净, 也可以采用酸洗方法除锈, 或者采用喷砂方法处理金属基层表面, 使处理后的基体表面粗糙度达到40-70um, 并使表面保持干燥。 (2) 施工时环境温度不低于10℃, 相对湿度不宜大于60%, 当有大风或雨雾天气时不可施工。涂装底漆应在钢材表面清理干净后尽快进行, 在潮湿的环境中应在4小时内涂装完毕, 晴天和较好的天气下也不宜超过12小时。涂料涂刷要均匀周到, 不可遗漏, 在每层漆膜涂装前应对上一层涂层外观进行检查, 如有漏涂、流坠、皱皮等缺陷要及时处理, 完毕后再进行下一层施工。 (3) 质量检测:用测厚仪检测漆膜厚度, 测定距离在1.0米左右, 85%以上的测点应符合要求, 漆膜最小厚度应大于设计值的85%。用针孔检测仪检测漆膜针孔, 检测区域中针孔生成率小于20%方为合格。用划格法对漆膜附着力进行检测。
2 喷锌保护
喷锌保护是通过一套专用设备将锌丝熔融喷射到钢结构表面上, 成为镀锌层。这个镀锌层对钢铁具有双重的保护作用, 一方面能像涂料一样起到覆盖保护作用, 将钢铁基体与水和空气隔离开;另一方面, 当镀锌层有空隙或局部镀锌层遭到破坏而水与钢铁接触时, 镀锌层与钢铁基体之间就会形成腐蚀电池。在这个电池里, 镀锌层成为阳极, 钢铁基体成为阴极, 这样就以镀锌层的溶解产生保护电流来阻止钢铁的腐蚀, 从而发挥牺牲阳极类型的阴极保护作用。在阳极区锌溶解于水中, 释放出的电子沿钢铁基体流向阴极区, 即钢铁与水接触处, 在阴极区仅发生氧气及其他物质夺取电子的过程, 而无腐蚀发生。随着镀锌层的不断消耗而保护了钢铁基体。这种保护措施保护周期较长, 喷锌0.2-0.3毫米的锌保护层可使钢铁在20-30年内不发生严重腐蚀。而且锌保护层与钢铁之间有良好的附着力, 结合牢固, 具有一定的抗冲击抗磨损的能力, 是一种比较好的保护措施。
施工要点: (1) 基层处理:同涂料保护基层处理。 (2) 施工条件同涂料保护施工条件相同。钢材表面处理后应在2小时内进行喷涂, 天气较好时最长不超过8小时。喷涂应力求均匀, 采用二次喷完, 垂直交叉覆盖。 (3) 质量检查:金属喷涂表面应均匀无杂物、起皮、鼓泡、孔洞、凹凸不平、粗颗粒、掉块及裂纹等缺陷, 遇有少量夹杂可用小刀剔刮;如缺陷面积较大, 应铲除重喷。采用磁性测厚仪测定喷涂厚度, 使之符合规范要求。
3 外加电流阴极保护与涂料联合保护
外加电流阴极保护是在钢铁上外加一直流电源, 使钢铁结构成为阴极, 并合理布置一些辅助阳极, 与电解质溶液构成电解池。电源阴极供给电子, 并在钢铁表面积聚到足够数量, 使钢铁表面电位降低到一定程度, 使腐蚀停止。外加电流阴极保护是一个治本的方法, 只要阳极布置合理得当, 结构表面电位调节到合适的范围就能高效的保护钢铁结构。裸露的钢铁结构实施外加电流阴极保护需要消耗较多的电能, 可以同时在结构表面涂装涂料进行联合防腐, 效果更好, 并且节省大量的电能。外加电流的作用在于根本上制止了结构的腐蚀, 表层涂料就不会被疏松的铁锈顶起而破坏, 从而大大提高了涂料的寿命;涂料覆盖了裸露的钢材表面, 从而将保护电流降低到很小的程度, 二者相辅相成可以起到更好的保护效果。
钢闸门在使用过程中由于使用条件的不同, 会发生不同形式不同程度的腐蚀, 相应地应采取不同的防腐措施进行保护, 以达到延长使用寿命和安全运行的目的。同时还要考虑技术可行性与经济合理性的有效结合, 做的既经济合理又安全有效, 充分发挥结构的使用效能。
摘要：钢材的腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。针对钢材发生腐蚀的条件, 防腐蚀就是如何防止这些条件的形成。钢闸门防腐蚀的方法主要有涂料保护、喷锌保护和外加电流阴极保护与涂料联合保护。
关键词：钢闸门,防腐蚀,措施
参考文献
[1]JTJ041-2000.公路桥涵施工技术规范[s].
[2]陈宴松等.基础工程[M], 北京:人民交通出版社, 2002 (8) .
防腐蚀措施 篇2
2.1防腐蚀材料的试验
为了模拟三峡工程的实际工况，在三峡地区建立了3个大气腐蚀试验站，分别位于秭归、三峡坝区八河口和宜昌市区；长江水环境腐蚀试验点2个，分别位于葛洲坝二号船闸上、下游人字门梁系内。针对三峡工程的具体情况组织了全国最有代表性的43家的优质产品共97种防腐蚀体系以及黑色金属材料10种及电化学保护方法1种，总计108种材料和防护体系，在上述5个试验点开展了三峡地区大气、长江水自然环境下材料的曝晒性能和水下耐蚀性能的试验。
试验材料中有：有机涂层（丙烯酸聚氨脂类、环氧类、醇酸类、氯化橡胶类、烯烃类、聚氨脂类及其它），无机涂层（醇溶性无机富锌、水性无机富锌），黑色金属（有A3、低合金钢、中强钢、高强钢）和金属涂层（喷锌、喷铝、喷锌铝合金、喷稀土铝）。
材料提供单位类属：国外厂商、国企、外企、集体、乡镇企业等。
通过试验，获得了材料的腐蚀数据近5000个，三峡地区大气、长江水的环境数据约400个。
室内加速腐蚀试验选用13家单位的防腐蚀体系共34个品种。种类分为：①水溶性无机富锌，②醇溶性无机富锌漆，③环氧富锌漆，④各种热喷金属涂层，⑤各种富锌漆加封闭涂层，⑥金属喷涂层加封闭涂层。
2.2试验结果
（1）无机富锌涂层对钢铁的阴极保护性能明显优于环氧富锌涂层，但从结合强度上看，环氧富锌涂层优于无机富锌涂层。
（2）磷酸盐富锌涂层表现了优良的耐蚀性的结合性能。在硅酸盐富锌中，醇溶性无机富锌的保护效果更好。
（3）从涂层的耐老化性试验来看，丙烯酸聚氨酯和硅氧烷涂层有着优异的耐候性能和装饰性能，在2000h的紫外光老化试验中失光率较小。可保不失光、不粉化、不退色和不龟裂。
（4）研究并提出了适应环境保护要求的防腐蚀材料，如水性无机涂料和无溶剂的环氧涂料等等。
（5）从抗冲耐磨性能试验来看，加填料的无溶剂材料的抗冲耐磨性能较好，特别是加金刚砂的环氧树脂材料的耐磨性比一般其它填料的环氧树脂材料要好一些。
（6）热喷锌、锌铝合金有着良好的牺牲阳极保护作用，喷铝、AcAl、稀土铝层的表面能生成氧化膜可起到遮蔽作用，其腐蚀速率非常低。
在喷稀土铝、AcAl、ZnAl合金、Zn、Al等5种长效防护体系的热喷金属材料中，喷锌腐蚀速度最大，喷铝最小，喷锌铝合金的腐蚀速度与喷铝接近，喷稀土铝合金可提高涂层的耐蚀性能。
（7）热喷金属材料加上封闭涂料体系，其防护寿命预计可达20年以上。热喷金属加封闭涂料是最好的长效防腐蚀措施。封闭底层材料可选用渗透性强的各类清漆以及环氧硅氧烷等材料。
（8）阴极保护技术在三峡工程金属结构中应用的研究。对牺牲阳极法和外加电流法进行了仔细地研究与计算，确定了阳极材料、电流密度。保护面积及参比电极等有关技术参数。得出涂层加阴极保护可使金属结构的保护寿命达30年左右。对于牺牲阳极的阴极保护已在三峡临时船闸拦污栅中进行了实地试验，并取得了良好效果。
（9）为确保防腐蚀材料的质量，通过对各个涂料生产厂家调研及现场挂片试验，并进行综合比较，初步确定了6个三峡二期工程金属结构涂料的生产厂家。
化工机械设备腐蚀原因及防腐措施 篇3
关键词：化工；机械设备；腐蚀原因；防治措施
化工机械设备是完成化工企业现代化的重要标志。但是机械设备在实际的使用过程中，会受到腐蚀，使得机械设备服务年限和服务质量降低，导致化工企业的维护和采购的成本增加，制约化工企业的发展。因此，需要加强对化工机械设备腐蚀的原因分析，制定有效的防腐措施，从而有效的提高化工机械设备的防腐蚀能力，提高设备的运行质量，提高化工企业的生产效率，积极推动化工企业的持续健康发展。
一、化工机械设备的腐蚀原因分析
化工机械设备在实际的使用过程中，会受到许多因素的影响，导致设备的运行效率和运行质量受到影响，制约化工企业的生产效率。化工设备的防腐主要是通过相关工艺，促使机械设备的防腐能力得到提升，使得机械设备可以在充斥强酸、强碱等化工环境中持续作用，提高安全系数，规避安全隐患。针对影响化工机械设备的腐蚀原因进行分析，促使机械设备的防腐能力得到提升。
（一）内部腐蚀原因。机械设备内部受到化工材料的腐蚀，使得机械设备的质量受到影响。在实际的化工生产中，由于金属材料的性质的较为活泼，这也就使得机械设备会与氧气、强酸、强碱等直接接触，导致腐蚀现象的发生。而且，机械设备的进行材料内部的抗腐蚀能力存在一定的差异，使得机械设备内部的抗腐蚀能力存在差异，导致同一环境中部件的腐蚀程度不同，导致机械设备的运行质量受到影响。而且，机械设备表面的保养也会具有影响腐蚀的原因，而且机械设备表面越粗糙越容易受到腐蚀。
（二）外部腐蚀的原因。机械设备在实际的使用过程中，会受到外部环境的腐蚀，而且，化工生产的氧气、酸碱等因素，直接与机械设备的外部相接触，化工设备受到酸碱、氧气的作用，直接造成机械设备的腐蚀。而且，化工生产的环境中，还会堆积大量化工原理，化工原料会与机械设备接触，这也就导致机械设备受到外界的环境的腐蚀，影响设备的运行质量。高温、高压等外部环境会到机械设备的运行效率造成影响，使得机械设备外部受到腐蚀。如果机械设备的内部与外部同时受到腐蚀，主要是由于机械设备长期处于化工企业的一些溶液中，使得机械设备的各个部分都会受到腐蚀。导致机械设备的各个部分都会受到影响，影响机械设备的安全系数和使用质量，严重的造成资源浪费，影响化工企业的成本和生产效率。
二、化工设备的防腐措施解析
（一）材料的选择与控制。加强对化工机械设备的选型，选择具有良好抗腐蚀能力的材料。结合化工企业机械设备工作环境的具体内容进行分析。结合工作环境的酸碱强度和压力温度因素，选择抗腐蚀能力强的材料，作为化工机械设备的主要材料，促使化工机械设备的使用质量得到有效的提升，可以科学的对高分子聚合材料进行使用，有效的提高机械设备的抗腐蚀能力，规避安全隐患的发生。
（二）化学方法预防腐蚀。化工机械设备的环境主要是液体、气体环境，这两类环境，会直接对化工机械设备造成影响。针对液体环境，可以采取化学方法实施防腐，从而使得化工机械设备的安全系数得到有效的提升。针对液体环境，可以采用外加电源的防腐，提高机械设备的防腐能力，降低机械设备金属材料的腐蚀水平，规避安全隐患的发生。但是机械外加电源也存在一定的缺陷，效果不够理想。还可以通过原电池的方式，使得金属机械设备的保护能力得到提升，提高机械设备的服务年限。
（三）气体环境的物理方法预处理。气体环境主要是为腐蚀提供环境，促使设备受到腐蚀，导致安全问题的发生。针对气体环境，采用物理方法预处理，通过电镀的方式，将防腐蚀能力强，不易与酸碱发生反应的惰性金属电镀到机械设备表面，促使机械设备的防腐蚀能力得到提升。还可以采用成本低廉的涂漆法，将防腐剂和油漆等涂抹到机械设备上，涂漆法是现阶段机械设备防腐的重要措施，促使化工机械设备的服务年限得到提升，规避安全隐患。
结束语：化工机械设备是化工生产中的重要组成部分，是影响化工生产效率和质量的关键因素。但是化工机械设备在实际的使用过程中，会受到内部和外部因素的影响，导致腐蚀的发生，使得机械设备的服务年限和服务质量降低。为了提高化工机械设备的防腐能力，需要科学的对化工机械设备的材料进行选择，促使材料本身具有良好的防腐能力，科学的对化学、物理防腐方法进行使用，促使化工机械设备的防腐能力得到有效的提升，实现化工企业的经济效益与社会效益。
参考文献：
防腐蚀措施 篇4
关键词：油井腐蚀,监测技术,腐蚀原因,防腐措施
我国石油开采领域中油井的腐蚀问题目前究竟是一个什么样的状况呢?笔者将首先介绍一下我国油井腐蚀的问题现状;然后, 笔者将对我国目前采用的油井腐蚀监测技术进行简单的介绍;接着, 笔者将根据自己多年以来的工作经验总结造成油井腐蚀的因素;最后, 笔者针对造成油井腐蚀的重要因素提出针对性的防腐措施。
1 油井腐蚀的问题现状
目前我国石油开采产业的油井腐蚀情况十分严重。石油作业的环境是“高压, 高温, 高含水, 高矿化度”。在这样的环境下作业, 油井, 石油管道, 泵, 机器都十分容易腐蚀。每年石油产业因腐蚀问题造成的经济损失达到十几亿元人民币!这损失里面包括直接的经济损失, 还包括因腐蚀严重导致的停产, 停业损失。而且后者比前者还要大得多!目前我国石油企业对于油井腐蚀的问题十分重视, 采用了一系列科学的油井腐蚀监测技术对油井进行时时的监测, 同时还采用了有效的防腐手段, 减缓油井的腐蚀速度。可以说, 石油企业采用油井腐蚀监测技术以及一系列的防腐措施以来, 油井腐蚀所造成的严重经济损失已经大大减少了。不过, 目前我国所采用的油井腐蚀监测技术以及防腐手段还有很多地方落后于欧美, 日本等发达国家, 所以仍需要百尺竿头更进一步, 不断地努力, 缩小与国际领先水平的距离!
2 油井腐蚀监测技术之浅谈
2.1 井下挂环器
井下挂环器是目前较为先进的技术, 实施起来也比较简单易行, 是将挂环器与油井管道连接安装在一起, 下到油井之中。与油井处于同样的腐蚀环境之下, 且与油井的材质相同, 通过对挂环器的腐蚀程度的监测, 可以得知油井的腐蚀情况。
2.2 井下挂环器之使用
挂环器使用前需要清洗, 干燥, 称重。油井中不同部位的腐蚀情况是不同的, 所以在腐蚀情况不同的地方都需要进行安装挂环器。隔一段时间后取出油井上的挂环器, 对挂环器的腐蚀情况进行监测以此来推断油井的腐蚀状况。监测工作开始前需要对挂环器进行清洗, 干燥, 称重处理。接着通过使用螺旋测微器, 游标卡尺对挂环器的物理参数进行精确地测量。需要精确测量的挂环器物理参数包括挂环器的质量, 厚度, 表面积的腐蚀面积等。然后将这些物理参数与挂环器的原先参数进行比较计算, 从而得知挂环器的腐蚀程度, 腐蚀面积等。根据测得的结果对挂环器所在油井的部位腐蚀情况进行精确地估算。将最终的腐蚀监测结论填表处理, 存档。如果腐蚀情况严重, 还需要根据最终的监测结果及时处理, 包括涂抹防腐蚀剂, 更换阳极金属, 亦或者更换油井的管道, 防止腐蚀问题造成油井的停产, 停业。
3 造成油井腐蚀严重的因素
3.1 出产原油含水量原因
油井出产原油中的含水量将会大大影响到油井的腐蚀。现代理论认为当出产原油中的含水量高达百分之七十的时候, 出产的原油类型就会改变, 从油包水型转变为水包油型, 后者对油井的腐蚀情况十分严重, 腐蚀的速度极快。
3.2 出产原油中可溶性气体的原因
目前在出产原油的过程中, 由于油井气密性的原因, 较多的混有二氧化碳, 二氧化硫这些空气中含量较高的酸性气体, (在原油开采地, 由于工业生产的进行, 产生较多的二氧化碳气体和二氧化硫气体, 故而油井附近的空气中二氧化碳以及二氧化硫等酸性气体的浓度要比一般的空气大得多。) 这些酸性气体溶于出产原油中形成中强酸, 对铁制, 或者钢制的油井管道腐蚀严重。
3.3 出产原油中矿化度的原因
在出产的原油中, 溶有的矿物盐的多少即矿物度的高低直接关系到了油井管道的腐蚀情况。一般而言, 出产原油中含有的可溶性盐越多, 对油井管道造成的腐蚀也就越严重。在开采原油的产地, 产地的地质环境不同, 地质发展的历史不同, 油层矿物度的高低也不同。然而我国在开采原油方面, 使用的油井管道, 基本上属于统一的材质, 所以对于矿物度较高的原油产地, 没有相应地加强油井管道的材质, 就特别容易腐蚀易报废。
3.4 采油作业的工作环境问题
目前我国采油作业的工作环境一般是高温的环境。很多腐蚀反应在高温的环境下, 反应速率快, 对油井管道的腐蚀情况严重。
4 油井防腐措施若干浅谈
4.1 采油管道的材质
油井管道的材质决定其被腐蚀的速度。若油井管道中的杂质含量较高, 那么腐蚀速度就会大大提高;若油井管道的管壁较薄, 不符合标准, 存在偷工减料, 那么油井的管道很容易被腐蚀坏, 对生产作业造成严重的影响。所以在油井管道的材质方面应该严格把关, 保证管道的材质可靠, 管壁厚度符合标准。
4.2 防腐蚀剂的科学使用
防腐蚀剂的科学使用可以减缓油井管道的腐蚀速度。比如在油井的一些极易腐蚀的管道处涂抹防腐蚀剂。防腐蚀剂的使用需要注意配比, 用量, 更新等问题。科学合理的配比用量, 可以将防腐蚀剂的防腐蚀作用发挥到最大;形成规范的保养机制, 对油井的管道定期进行防腐蚀剂涂抹。
4.3 电化学保护技术
我们可以采用电化学的技术来减缓油井管道的腐蚀速度。电化学保护技术分为阴极保护法和牺牲阳极与缓冲剂结合使用的保护法两种。第一种阴极保护法是指使用一种比油井管道金属材质更活泼的金属, 将其埋藏在油井管道的附近并使用导线将二者连接起来, 形成闭合回路。当发生腐蚀反应时, 因附加金属的活泼性更强 (即还原性更强) , 在氧化还原反应中作为阳极, 反应得到电子, 被氧化腐蚀, 从而使油井的金属管道在电化学反应中作为阴极, 由附着在阴极附近的水或者溶于水后的离子失电子被还原, 而油井的金属管道则被保护起来。第二种牺牲阳极与缓冲剂结合的保护法的电化学技术部分与阴极保护法相同, 操作程序相当, 只是在油井管道上再多加一层保障, 即涂抹防腐蚀剂, 这样油井管道就会与空气, 水蒸汽隔绝, 更好地保障在电化学反应的过程中, 油井管道不会作为实际参与反应的一部分。
4.4 改良生产技术
随着科技的不断发展, 相信采油的技术在未来也会有所革新。通过不断地进行技术改良, 改善石油开采的开采环境, 注重环保开采, 减少酸性气体的排放;改良生产环节程序, 简化原油开采的流程, 减少油井管道的使用数量, 都将大大降低油井管道的腐蚀, 减少油井腐蚀对生产造成的巨大经济损失。改良生产技术是从根本上解决油井腐蚀问题的途径。然而, 目前开采石油的领域各方面的技术, 理论已经趋于成熟, 对于新的理论研究, 新的技术使用还没有有效地进展。所以, 短期以来改良技术的手段还只是建议层面上的油井防腐措施, 不过同样应该引起人们的注意和重视!
5 结语
最后综上文之介绍, 虽然我们无法完全避免油井的腐蚀, 但是我们可以采用科学的监测技术, 有效的防腐手段, 减缓油井腐蚀的同时, 对油井的腐蚀问题做到时时的监控, 掌握油井的腐蚀状况。采用先进的监测技术, 有效的防腐手段, 对于提高石油的出产率, 提升石油开采产业的经济效益都有着重要的意义。同时, 也将大大降低油井腐蚀对环境污染的危险系数。让人们真正感受到科技让生活更加美好。笔者在文中的观点, 认识难免有盲人摸象之处, 仅希望能与读者相互交流, 共同进步。同时希望对于推动我国油井腐蚀问题的研究发展能贡献出一己微薄之力!
参考文献
[1]皮艳慧, 张哲, 何梦醒, 汪是洋.Microcor腐蚀监测技术及其应用[J].管道技术与设备.2013 (05) .
[2]吴保玉, 张新发, 李养池, 吴伟然, 李世勇.大牛地气田含硫气井腐蚀监测[J].全面腐蚀控制.2012 (10) .
锅炉高温腐蚀及防止措施 篇5
锅炉的高温腐蚀主要发生在燃用高硫煤的锅炉水冷壁管和过热器管束上。锅炉运行时在烟温大于700℃的区域内,在高温高压条件下受热面与含有高硫的腐蚀性燃料和高温烟气接触,极易发生高温腐蚀。高压锅炉水冷壁管的硫腐蚀主要是由于煤粉中的黄铁矿(FeS2)燃烧受热,分解出自由的硫原子,产生腐蚀。通常高压锅炉水冷壁管向火侧的正面腐蚀最快,减薄得最多,若发生爆管都在管子的正面爆开,管子的侧面减薄得较少,而管子背火侧几乎不减薄,这种腐蚀给锅炉水冷壁管造成很大威胁,严重时,往往几个月就得更换部分管段,给锅炉的安全经济运行带来很大危害。而锅炉过热器管的高温腐蚀主要是由于液态的灰黏结在过热器管壁上而引起腐蚀。
高温腐蚀的主要原因
1.1
燃烧不良和火焰冲刷
持续燃烧不良和脉动火焰冲击炉墙时,导致燃烧不完全,在燃烧器区域附近的火焰中心处,当未燃尽的焰流冲刷水冷壁管时,由于煤粉具有一定的棱角,煤粉对管壁有很大的磨损作用,这种磨损将加速水冷壁保护层的破坏,在管壁的外露区段,磨损破坏了由腐蚀产物形成的不太坚固的保护膜,烟气介质便急剧地与纯金属发生反应,这种腐蚀和磨损相结合的过程,大大加剧了金属管子的损害过程。
1.2
燃料和积灰沉积物中的腐蚀成分
燃用含硫量高的煤粉时,煤粉中的黄铁矿(FeS2)燃烧受热,分解出自由的硫原子:FeS2FeS+[S],而烟气中存在的一定浓度的H2S与SO2化合,也产生自由硫原子:2H2S+SO22H2O+3[S]。自由硫原子与约350℃温度的水冷壁管相遇,发生反应:Fe+[S]FeS,3FeS+5O2Fe3O4+3SO2,产生腐蚀。
其次,燃料中的硫及碱性物会在炉内高温下反应生成硫酸盐,当这些硫酸盐沉积到受热面上后会再吸收SO3,生成焦硫酸盐,如Na2S2O7和K2S2O7。焦硫酸盐的熔点很低,在通常的锅炉受热面壁温下呈熔融状态,与Fe2O3更容易发生反应,生成低熔点的复合硫酸盐:3Na2SO4+Fe2O3+3SO32Na3Fe(SO4)3,3K2SO4+Fe2O3+
3SO32K3Fe(SO4)3,当温度在550℃~700℃时,复合硫酸盐处于融化状态,将管壁表面的Fe2O3氧化保护膜破坏,继续和管子金属发生反应,造成过热器管的腐蚀。
另外,燃料中含有氯化物也是使炉管损耗的一个重要原因。它们与烟气中的水、硫化氢等反应生成硫酸盐和Hcl气体,由于Hcl的存在可以使金属表面的保护膜遭到破坏,从而加大对管壁的腐蚀。燃料中含氯量增加,对金属的腐蚀速率也随之增加。当灰中含氯低于0.2%时,不致产生明显的腐蚀;当含氯量达到0.6%时,将造成高的腐蚀率。
2 腐蚀产物的矿物组成腐蚀产物内层的物相组成主要为铁的硫化物和氧化物,中间层和外层为铁硫化物,铁氧化和铝硅酸盐
;对各层的组成进行半定量分析发现
:由内而外铁硫化物的含量降低,其含量分别为
%、64
%、54
%;铝硅酸盐含量增加,其含量分别为中间层
%、外层
%;铁氧化
物内层含量较高为
%,由于受到铝硅酸盐的影响,中间层和外层的含量有所降低,含量分别为
%、18
%,最外层受炉膛中氧气的氧化其铁氧化物的含量要比中间层高。铁的硫化物和氧化物为腐蚀的产物,而硅铝质组分来自于粘附的燃煤飞灰颗粒,其腐蚀类型是硫化物型腐蚀。
腐蚀产物显微特征和微区分析
1金相显微和孔结构特征
腐蚀产物具有明显的分层结构，内层结构致密，外层3疏松多孔，具有大量的孔隙。内层矿物组成比较单一，分布比较均匀，为高温乘积的结晶矿物，光性较强。外层矿物组成复杂，分布不均，高温乘积的结晶矿物中分布大量来自煤中的高温分解形成的球形非晶质矿物。利孔隙的大量存在为腐蚀介质的扩散提供了通道，使得其可以渗透到渣层内部与管壁发生腐蚀管壁。推测腐蚀过程为
:首先腐蚀介质
H2S或原子硫与管壁金属氧化膜发生反应,使得管壁失去保护层,然后进一步与管壁基体金属反应腐蚀管壁,生成铁的硫化物。在腐蚀产物的最内层主要为铁硫化物,所以其它元素的含量很少,伴随反应进行的同时,飞灰颗粒不断粘附到腐蚀产物的外层,在高温条件下熔融,使腐蚀产物内外温差升高加速了腐蚀进程。
1.3
还原性气氛
锅炉的高温腐蚀和还原性气氛的存在有着密切相关的关系,CO浓度大的地方腐蚀就大。某些部位的空气不足,使煤粉燃烧的过程拖长,未燃尽的煤粉在炉管附近分离,使碳和硫聚集在边界层中,未燃尽碳进一步燃烧时又形成局部缺氧,使水冷壁附近的烟气处于还原性气氛。由于缺氧,硫的完全燃烧和SO2的形成发生困难,H2S便与受热面金属发生直接反应,因H2S是还原性介质,比氧化性介质更具有腐蚀性,H2S的浓度越高,受热面温度越高,腐蚀速度越快,同时还原性气氛导致了灰熔点温度的下降和灰沉积物过程加快,从而导致受热面管子的腐蚀。[S]腐蚀煤粉在燃烧过程中也会产生一定量的原子硫,其在350～400℃时很容易与碳钢直接反应生成硫化亚铁
(Fe
+
[S]
FeS)形成高温硫腐蚀,并且从
450℃开始,其对炉管的破坏作用相当严重。生成的[S]可以直接穿透管壁金属表面保护膜,并沿金属晶界渗透,进一步腐蚀锅炉水冷壁并同时使氧化膜疏松,剥裂甚至脱落
金属硫化腐蚀产物层相对基体金属的体积比很大。
防止高温腐蚀的措施
2.1
调整燃烧并控制煤粉细度
调整燃烧器,避免火焰对侧墙的直接冲撞,加强一次风煤粉气流的调整,尽可能使各燃烧器煤粉流量相等,保证燃烧器出口气流的煤粉浓度均匀分布;在磨煤机出口加装动静分离器,控制煤粉细度,减少腐蚀发生的概率,以降低腐蚀和磨损。
2.2
控制燃料中的硫和氯含量
控制燃料中的硫和氯含量可降低腐蚀速率。国外研究显示,水冷壁管常在燃料品种变化时发生向火侧严重腐蚀。燃料是控制腐蚀速率的第一道关口,应燃用含硫量低于0.8%的煤种,以降低腐蚀速率。
2.3
改善燃烧区的还原气氛
合理配风并强化炉内气流的混合过程,同时降低空预器等设备的漏风;可以采用增加侧边风、贴壁风等技术,在水冷壁附近形成氧化气氛,以改善燃烧区的氧量,避免出现局部还原性气氛,缓解高温腐蚀的发生。
2.4
避免出现受热面超温
因为长期低负荷运行会造成过热器管内工质流量过小,流速过低,严重影响了管子内外热交换,造成管壁温度过高,而炉膛温度不可能同时降低,造成管子短时间超温。所以应尽量避免长期低负荷运行,同时控制炉内局部特别是燃烧器区域附近的火焰中心处的最高温度及热流密度,以避免出现受热面壁温局部过高,减轻高温腐蚀。
2.5
改善受热面状况
对水冷壁、过热器等受热面管进行热喷涂,喷涂耐腐蚀材料,也可对水冷壁管进行表面补焊或改用抗腐蚀性能好的铁素体合金钢管或复合钢管,以改善炉管金属表面状况,提高金属材料的耐腐蚀性能。
2.6
采用低氧燃烧技术
采用低氧燃烧,供给锅炉燃烧室的空气量减少,燃料中的硫在炉膛中与氧接触时生成的二氧化硫转化为三氧化硫的转化率降低,而二氧化硫呈气体状态,它随着烟气经过脱硫排入大气,由于三氧化硫的浓度低,发生高温腐蚀的机会就会减少。同时,由于空气量减少,燃烧后烟气体积减小,排烟温度下降,锅炉效率提高。
结束语
锅炉受热面发生的高温腐蚀是一个极其复杂的物理化学过程,常见于大型锅炉中,为了更好地做好锅炉受热面高温腐蚀的防止工作,我们应综合平衡影响锅炉受热面高温腐蚀的各种因素,深入研究其产生的原因,在实践中不断探索、总结
和积累经验,制定完善的预防措施,保证锅炉机组的安全经济
锅炉高温腐蚀及防止措施 篇6
关键词:锅炉;高温腐蚀;措施
中图分类号:TM621文献标识码:A文章编号:1000-8136(2009)17-0007-02
锅炉的高温腐蚀主要发生在燃用高硫煤的锅炉水冷壁管和过热器管束上。锅炉运行时在烟温大于700℃的区域内,在高温高压条件下受热面与含有高硫的腐蚀性燃料和高温烟气接触,极易发生高温腐蚀。高压锅炉水冷壁管的硫腐蚀主要是由于煤粉中的黄铁矿(FeS2)燃烧受热,分解出自由的硫原子,产生腐蚀。通常高压锅炉水冷壁管向火侧的正面腐蚀最快,减薄得最多,若发生爆管都在管子的正面爆开,管子的侧面减薄得较少,而管子背火侧几乎不减薄,这种腐蚀给锅炉水冷壁管造成很大威胁,严重时,往往几个月就得更换部分管段,给锅炉的安全经济运行带来很大危害。而锅炉过热器管的高温腐蚀主要是由于液态的灰黏结在过热器管壁上而引起腐蚀。
1 高温腐蚀的主要原因
1.1 燃烧不良和火焰冲刷
持续燃烧不良和脉动火焰冲击炉墙时,导致燃烧不完全,在燃烧器区域附近的火焰中心处,当未燃尽的焰流冲刷水冷壁管时,由于煤粉具有一定的棱角,煤粉对管壁有很大的磨损作用,这种磨损将加速水冷壁保护层的破坏,在管壁的外露区段,磨损破坏了由腐蚀产物形成的不太坚固的保护膜,烟气介质便急剧地与纯金属发生反应,这种腐蚀和磨损相结合的过程,大大加剧了金属管子的损害过程。
1.2 燃料和积灰沉积物中的腐蚀成分
燃用含硫量高的煤粉时,煤粉中的黄铁矿(FeS2)燃烧受热,分解出自由的硫原子:FeS2→FeS+[S],而烟气中存在的一定浓度的H2S与SO2化合,也产生自由硫原子:2H2S+SO2→2H2O+3[S]。自由硫原子与约350℃温度的水冷壁管相遇,发生反应:Fe+[S]→FeS,3FeS+5O2→Fe3O4+3SO2,产生腐蚀。
其次,燃料中的硫及碱性物会在炉内高温下反应生成硫酸盐,当这些硫酸盐沉积到受热面上后会再吸收SO3,生成焦硫酸盐,如Na2S2O7和K2S2O7。焦硫酸盐的熔点很低,在通常的锅炉受热面壁温下呈熔融状态,与Fe2O3更容易发生反应,生成低熔点的复合硫酸盐:3Na2SO4+Fe2O3+3SO3→2Na3Fe(SO4)3,3K2SO4+Fe2O3+
3SO3→2K3Fe(SO4)3,当温度在550℃~700℃时,复合硫酸盐处于融化状态,将管壁表面的Fe2O3氧化保护膜破坏,继续和管子金属发生反应,造成过热器管的腐蚀。
另外,燃料中含有氯化物也是使炉管损耗的一个重要原因。它们与烟气中的水、硫化氢等反应生成硫酸盐和Hcl气体,由于Hcl的存在可以使金属表面的保护膜遭到破坏,从而加大对管壁的腐蚀。燃料中含氯量增加,对金属的腐蚀速率也随之增加。当灰中含氯低于0.2%时,不致产生明显的腐蚀;当含氯量达到0.6%时,将造成高的腐蚀率。
1.3 还原性气氛
锅炉的高温腐蚀和还原性气氛的存在有着密切相关的关系,CO浓度大的地方腐蚀就大。某些部位的空气不足,使煤粉燃烧的过程拖长,未燃尽的煤粉在炉管附近分离,使碳和硫聚集在边界层中,未燃尽碳进一步燃烧时又形成局部缺氧,使水冷壁附近的烟气处于还原性气氛。由于缺氧,硫的完全燃烧和SO2的形成发生困难,H2S便与受热面金属发生直接反应,因H2S是还原性介质,比氧化性介质更具有腐蚀性,H2S的浓度越高,受热面温度越高,腐蚀速度越快,同时还原性气氛导致了灰熔点温度的下降和灰沉积物过程加快,从而导致受热面管子的腐蚀。
2 防止高温腐蚀的措施
2.1 调整燃烧并控制煤粉细度
调整燃烧器,避免火焰对侧墙的直接冲撞,加强一次风煤粉气流的调整,尽可能使各燃烧器煤粉流量相等,保证燃烧器出口气流的煤粉浓度均匀分布;在磨煤机出口加装动静分离器,控制煤粉细度,减少腐蚀发生的概率,以降低腐蚀和磨损。
2.2控制燃料中的硫和氯含量
控制燃料中的硫和氯含量可降低腐蚀速率。国外研究显示,水冷壁管常在燃料品种变化时发生向火侧严重腐蚀。燃料是控制腐蚀速率的第一道关口,应燃用含硫量低于0.8%的煤种,以降低腐蚀速率。
2.3 改善燃烧区的还原气氛
合理配风并强化炉内气流的混合过程,同时降低空预器等设备的漏风;可以采用增加侧边风、贴壁风等技术,在水冷壁附近形成氧化气氛,以改善燃烧区的氧量,避免出现局部还原性气氛,缓解高温腐蚀的发生。
2.4 避免出现受热面超温
因为长期低负荷运行会造成过热器管内工质流量过小,流速过低,严重影响了管子内外热交换,造成管壁温度过高,而炉膛温度不可能同时降低,造成管子短时间超温。所以应尽量避免长期低负荷运行,同时控制炉内局部特别是燃烧器区域附近的火焰中心处的最高温度及热流密度,以避免出现受热面壁温局部过高,减轻高温腐蚀。
2.5 改善受热面状况
对水冷壁、过热器等受热面管进行热喷涂,喷涂耐腐蚀材料,也可对水冷壁管进行表面补焊或改用抗腐蚀性能好的铁素体合金钢管或复合钢管,以改善炉管金属表面状况,提高金属材料的耐腐蚀性能。
2.6 采用低氧燃烧技术
采用低氧燃烧,供给锅炉燃烧室的空气量减少,燃料中的硫在炉膛中与氧接触时生成的二氧化硫转化为三氧化硫的转化率降低,而二氧化硫呈气体状态,它随着烟气经过脱硫排入大气,由于三氧化硫的浓度低,发生高温腐蚀的机会就会减少。同时,由于空气量减少,燃烧后烟气体积减小,排烟温度下降,锅炉效率提高。
3 结束语
锅炉受热面发生的高温腐蚀是一个极其复杂的物理化学过程,常见于大型锅炉中,为了更好地做好锅炉受热面高温腐蚀的防止工作,我们应综合平衡影响锅炉受热面高温腐蚀的各种因素,深入研究其产生的原因,在实践中不断探索、总结和积累经验,制定完善的预防措施,保证锅炉机组的安全经济运行。
High Temperature Corrosion of Boiler and Preventive Measures
Li Jing
Abstract:High temperature corrosion of boiler boiler safe and economic operation of the extremely harmful, the article on high temperature corrosion of boiler produced several of the main reasons for the analysis and discussion of some of the prevention measures in high temperature corrosion of boiler, the boiler in order to be safe and economic operation benefit.
浅析钢结构的防腐蚀措施 篇7
关键词：钢结构,长效,防腐
随着我国冶金工业的发展, 我国的钢产量早已跃居世界第一位。为了保证建筑质量和消化钢材, 由建设部和国家冶金总局成立了建筑用钢协调组, 研究和推广钢结构建筑与住宅的建设。目前应用于建筑工程中的钢材品种、规格和数量迅速增加质量和性能稳步提高, 钢结构技术的应用亦日益广泛。但由于钢结构容易锈蚀, 所以, 钢结构防锈成为钢结构工程中不可缺少的重要一环。随着技术进步和科技的发展, 钢结构防锈措施越来越多, 施工工艺也不尽相同, 基于钢结构的形式及所处的外围环境的不同, 对钢结构的防锈应相应地采取不同的措施。
钢结构的锈蚀根据钢结构周围的环境、空气中的有害成分 (如酸、盐等) 及温、湿度和通风情况的不同, 钢结构的锈蚀可分为两类:化学锈蚀和电化学锈蚀。
钢结构表面与周围介质直接起化学反应而产生的锈蚀称为化学锈蚀。如钢在高温中与干燥的O2, N O2, S O2, H2S等气体以及非电解质的液体发生化学反应, 在钢结构的表面生成钝化能力很弱的氧化保护薄膜Fe O, FeS等, 其腐蚀的程度随时间和温度的增加而增加。
钢结构在存放和使用中与周围介质之间发生氧化还原反应而产生的腐蚀属于电化学锈蚀。在潮湿的空气中, 钢结构表面由于显微组织不同、杂质分布不均以及受力变形、表面平整度差异等原因, 使钢结构表面局部相邻质点间产生电极电位差, 构成许多“微电池”。在电极电位较低的阳极区 (如易失去电子的铁素体) , 铁失去电子后呈Fe2+进入电介质水膜中;阴极区 (如不活泼的渗碳体) 得到的电子与水膜中溶入的氧作用后, 形成OH-, 两者结合成Fe (OH) 2, 进一步被氧化成Fe (OH) 3 (铁锈) 。这种由于形成微电池、产生电子流动而造成钢的腐蚀称为电化学腐蚀。若水膜中溶有酸, 则阴极被还原的H+离子沉淀, 使阴极产生极化作用而使腐蚀停止, 但水中的溶氧与H+结合成水, 除去沉积的H+, 阴极极化作用消失, 腐蚀继续进行。综上所述, 在潮湿 (存在电解质水膜) 和有充足空气 (水中溶有氧) 的条件下, 就会产生严重的腐蚀现象。
1常用的防锈措施
1.1采用耐候钢
耐腐蚀性能优于一般结构用钢的钢材称为耐候钢, 一般含有磷、铜、镍、铬、钛等金属, 使金属表面形成保护层, 以提高耐腐蚀性。其低温冲击韧性也比一般的结构用钢好。标准为《焊接结构用耐候钢》 (GB 4 17 2-8 4) 。
1.2热浸锌
热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中, 使钢构件表面附着锌层, 锌层厚度对5mm以下薄板不得小于65μm, 对厚板不小于86μm。从而起到防腐蚀的目的。这种方法的优点是耐久年限长, 生产工业化程度高, 质量稳定。因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结构中。如大量输电塔、通讯塔等。近年来大量出现的轻钢结构体系中的压型钢板等。也较多采用热浸锌防腐蚀。热浸锌的首道工序是酸洗除锈, 然后是清洗。这两道工序不彻底均会给防腐蚀留下隐患。所以必须处理彻底。对于钢结构设计者, 应该避免设计出具有相贴合面的构件, 以免贴合面的缝隙中酸洗不彻底或酸液洗不净。造成镀锌表面流黄水的现象。热浸锌是在高温下进行的。对于管形构件应该让其两端开敞。若两端封闭会造成管内空气膨胀而使封头板爆裂, 从而造成安全事故。若一端封闭则锌液流通不畅, 易在管内积存。
1.3热喷铝 (锌) 复合涂层
这是一种与热浸锌防腐蚀效果相当的长效防腐蚀方法。具体做法是先对钢构件表面作喷砂除锈, 使其表面露出金属光泽并打毛。再用乙炔-氧焰将不断送出的铝 (锌) 丝融化, 并用压缩空气吹附到钢构件表面, 以形成蜂窝状的铝 (锌) 喷涂层 (厚度约80μm~100μm) 。最后用环氧树脂或氯丁橡胶漆等涂料填充毛细孔, 以形成复合涂层。此法无法在管状构件的内壁施工, 因而管状构件两端必须做气密性封闭, 以使内壁不会腐蚀。这种工艺的优点是对构件尺寸适应性强, 构件形状尺寸几乎不受限制。大到如葛洲坝的船闸也是用这种方法施工的。另一个优点则是这种工艺的热影响是局部的, 受约束的, 因而不会产生热变形。与热浸锌相比, 这种方法的工业化程度较低, 喷砂喷铝 (锌) 的劳动强度大, 质量也易受操作者的个人因素变化影响。
1.4涂层法
涂层法防腐蚀性一般不如长效防腐蚀方法 (但目前氟碳涂料防腐蚀年限甚至可达50年) 。所以用于室内钢结构或相对易于维护的室外钢结构较多。它一次成本低, 但用于户外时维护成本较高。涂层法的施工的第一步是除锈。优质的涂层依赖于彻底的除锈。所以要求高的涂层一般多用喷砂喷丸除锈, 露出金属的光泽, 除去所有的锈迹和油污。现场施工的涂层可用手工除锈。涂层的选择要考虑周围的环境。不同的涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐受性。涂层一般有底漆 (层) 和面漆 (层) 之分。底漆含粉料多, 基料少。成膜粗糙, 与钢材粘附力强, 与面漆结合性好。面漆则基料多, 成膜有光泽, 能保护底漆不受大气腐蚀, 并能抗风化。不同的涂料之间有相容与否的问题, 前后选用不同涂料时要注意它们的相容性。涂层的施工要有适当的温度 (5℃~38℃之间) 和湿度 (相对湿度不大于85%) 。涂层的施工环境粉尘要少, 构件表面不能有结露。涂装后4小时之内不得淋雨。涂层一般做4~5遍。干漆膜总厚度室外工程为150μm, 室内工程为125μm, 允许偏差为25μm。在海边或海上或是在有强烈腐蚀性的大气中, 干漆膜总厚度可加厚为200μm~220μm。1.5阴极保护法
在钢结构表面附加较活泼的金属取代钢材的腐蚀。常用于水下或地下结构。
参考文献
防腐蚀措施 篇8
1 氯碱企业中的主要腐蚀源
1.1 氯气
在氯碱化工生产中, 氯气是重要的生产原料, 同时对生产装置也具有较强的腐蚀性。如果在常温干燥的状态下, 对于金属的腐蚀性较低, 但是当温度升高时, 腐蚀性就会加剧。当湿氯气中的氯与水反应后就会形成具有较强腐蚀性的盐酸和次氯酸, 这种物质对很多的金属材料都会产生腐蚀作用, 比如碳钢、铝以及不锈钢等材质的生产装置。只有部分金属材料和非金属材料才具有对抗其腐蚀性的性能, 所以针对于电解质产生的湿氯气采取干燥措施除水有很大的必要性。
1.2 酸
盐酸是在生产氯碱的过程中所产生的附属产物, 而硫酸也是生产工艺中会使用的材料, 这两种酸对于生产装置以及管道都会产生严重的腐蚀, 所以要做好相应的防腐措施。
1.3 烧碱的腐蚀与防护
烧碱是氯碱生产的主要产品, 在锅式法固碱生产过程中, 烧碱溶液在浓缩的状态下会对设备造成严重的腐蚀。在存放烧碱的装置中, 可能会因为应力腐蚀的作用而导致设备开裂等破坏现象。所以对于烧碱经过的管路以及存放烧碱的装置, 要采取防腐措施, 以延长装置的使用寿命。
1.4 盐水
盐水与金属容易构成腐蚀电池使金属失去电子被溶解, 因而在设计选材时常采用非金属材料隔离层措施保护金属。
1.5 尾气腐蚀
氯碱生产主要以氯气、氯化氢气体、硫酸气及碱雾等尾气为主, 为防止其腐蚀设备、厂房、管架、管路、设备及厂房基础等, 目前多以涂料来加以保护, 更为重要的是在生产工艺中加以严格的控制, 从而有效控制和减少碱雾、酸气对土建及设备的腐蚀。
2 氯碱生产中常用设备的选材
2.1 氯气相关设备
氯气在不同的状态下对设备所产生的腐蚀性也不相同, 所以要根据氯碱生产过程中, 氯气在不同状态下所经过的设备, 有针对性的选择设备的材料来防腐。当氯气处于干燥的状态下且温度小于九十度, 生产设备可以采用碳钢材料, 在这个过程中, 氯气的温度和含水系数尤为重要, 一旦超出限度, 将会对设备造成严重的腐蚀。当氯气的温度和湿度都超出碳钢所能承受的极限值时, 就要使用钛金属作为设备的材料, 常温的状态下, 钛金属能够生成一层氧化膜, 具有较强的保护性。但是钛金属应对湿氯气的腐蚀也存在一定的范围, 在必要的情况下, 可以加入少量的贵金属以提高钛的耐腐蚀性。
2.2 盐酸相关设备
在合成盐酸装置中, 石墨材质的合成炉、换热器、吸收器已被广泛应用, 而盐酸贮槽可采用玻璃钢。不透性石墨对绝大多数腐蚀环境都有优良的耐蚀性, 包括沸点盐酸、稀硫酸、氢氟酸、有机溶剂等。只有强氧化性介质如硝酸、浓硫酸、溴和氟能破坏它。玻璃钢 (FRP) 的原材料分为增强材料和基体材料。增强材料为玻璃纤维或其织物, 是玻璃钢主要承载材料, 直接影响玻璃钢的强度和刚度。非金属材料有着较好的耐腐蚀性能, 但其使用会受介质、使用温度等限制。聚四氟乙烯 (PTFE) 具有非常优良的耐蚀、耐热性能, 除熔金属锂、钠、钾、三氟化氯、高温三氟化氧、高流速液氟外, 几乎可以抵抗所有化学介质, 使用温度为-200~260℃。
2.3 烧碱相关设备
在烧碱制备过程中, 锅式法固碱生产是主要的生产工艺, 大锅的材料一般为铸铁, 在烧碱生产的过程中, 需要使用明火对大锅进行加热, 而锅内碱的温度与锅底外壁的温度相差一倍以上, 在反复的温度变化过程中, 加之浓碱的腐蚀, 会对大锅造成腐蚀开裂。为了提高大锅的使用寿命, 在碱液电解的过程中, 尽量控制氯酸盐的生成, 以减少对大锅造成的腐蚀。在点火之前, 先向锅内加入少量的硝酸钠, 在锅内的表面形成一层氧化膜, 提高耐腐性。在进入熬碱锅之前, 先对碱液进行预热, 待达到140~150℃后, 再放入锅内。在熬制完成后, 使用热碱溶解后, 再用热水将锅洗净, 防止锅底温度出现剧烈变化。对于锅底受热不均的现象, 可以改善炉膛的结构, 并且定期的转锅, 减少偏烧和受热不均的几率。
3 采用的防腐蚀措施
3.1 电解车间
重饱和盐水预热器是腐蚀问题严重的设备, 其腐蚀主要是电化学腐蚀。若采用碳钢管道列管换热器, 不到半年, 列管就发生泄漏。紫铜管列管式换热器的使用寿命可提高到1年半以上, 并且只在法兰的密封面泄漏。电解盐水管、淡碱管的选材盐水管、淡碱管使用硬聚氯乙烯 (PVC) 管, 由于盐水在80℃以上, 淡碱在90℃以上, 使得耐温只有65℃的硬聚氯乙烯管发生变形。更换为钢衬聚丙烯管道后, 寿命可达8年以上。
3.2 盐酸车间
合成盐酸系统氯化氢气体及其液体的输送管道, 大多是硬聚氯乙烯管 (PVC) , 因其耐温只有65℃, 时间一长, 易变形而影响盐酸生产。改用钢衬聚丙烯管, 可解决了这一问题, 从而确保合成盐酸的安全生产。盐酸是强腐蚀剂, 因此, 氯碱厂盐酸车间的储罐、计量罐、喷射吸收水罐, 均采用碳钢体内衬橡胶的防腐设备, 使用时间达20年以上。
3.3 蒸发车间
碳钢等材质的浓碱冷却罐易发生应力腐蚀开裂, 可采用1Cr18Ni9Ti不锈钢材质替代。
结束语
在氯碱生产的过程中, 所使用的原材料以及生产过程中产生的附属物质, 都具有较强的腐蚀性, 对生产装置会造成不同程度的腐蚀, 缩短了设备的使用寿命, 严重威胁到生产安全。所以为了降低腐蚀性, 要根据腐蚀物质的性质以及其所经历的生产工艺, 在生产设备方面要有针对性的选择防腐材料, 并且不断的优化生产工艺, 降低腐蚀性, 提高生产过程的安全性。
摘要：氯碱生产企业是我国重要的化工生产企业, 在促进工业经济发展方面起到了重要的作用。氯碱在生产的过程中具有较强的腐蚀性, 所以对于使用的机械设备以及生产工艺要做好充足的防护措施, 为生产的安全运行提供有利的条件。文章对于氯碱生产中常见的腐蚀源进行了分析, 然后提出了防腐措施, 对于提高氯碱生产企业的安全性具有重要的意义。
关键词：氯碱,腐蚀,材料
参考文献
[1]逯军正, 何冠平, 王庆.氯碱工业中的腐蚀与防护[J].中国氯碱, 2010, 3, 25.
[2]陈燕鹏, 董振国.氯碱生产中的腐蚀及常用防腐蚀措施[J].全面腐蚀控制, 2010, 3, 28.
浅析化工压力容器的防腐蚀措施 篇9
我们知道,化工压力容器都是由金属材料制成的,在其使用的过程之中,发生破裂、腐蚀等现象是非常常见的现象。金属材料发生破裂及腐蚀可以分为两种情况,即由于机械运动,如摩擦、撞击等发生的机械性破裂;环境破裂,指的是在应力以及环境共同作用的条件下发生的破裂。环境破裂,在本质上即为腐蚀。对于环境破裂,两种作用可以同时,也可以一个在前,一个在后。基于这一特征,环境破裂又可以分为如下几类:腐蚀、腐蚀疲劳以及氢脆等。本文主要攫取了其中的一个方面,即腐蚀进行总结性分析,首先对化工压力容器常见的腐蚀现象以及影响因素进行分析,然后针对这些腐蚀现象提出几点防腐的措施。
1化工压力容器常见的几种腐蚀现象
根据笔者实际的工作经验,现总结出如下几点关于化工压力容器常见的腐蚀现象,即物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀以及应力腐蚀。
1.1物理腐蚀
所谓物流腐蚀,指的就是由于化工压力容器的金属材料由于纯粹的物理溶解作用而引起的损坏。在液态金属当中,可以发生物流腐蚀,这种腐蚀并没有发生化学或是电化学反应,而是仅仅通过物理溶解所致。例如用来盛放熔融锌的钢制容器,由于贴被液态锌所溶解而发生损坏等。
1.2化学腐蚀
化学腐蚀即干蚀,指的就是化工压力容器金属材料表面与其中的非电解质发生纯粹的化学反应而引起的破坏现象。通常在一些干燥气体及非电解质溶液中非常容易发生化学腐蚀现象。化学腐蚀反应历程的特点就是在金属表面的原子与非电解质中的氧化剂发生了氧化还原反应而生成化学腐蚀产物。在化学腐蚀发生的过程之中,金属与氧化剂之间进行了电子的交换,发生直接的化学反应,并没有出现电流。
1.3电化学腐蚀
如果说化学腐蚀属于干腐蚀,那么电化学腐蚀就是一种湿腐蚀,指的就是化工压力容器金属表面与电解质溶液发生电化学反应而产生的一种损坏。与化学腐蚀所不同的是,其在反应的过程中,有电流产生,通常按电化学机理进行的腐蚀反应至少有一个阳极反应和阴极反应。并以流过金属内部的电子流和介质中的离子流构成回路。阳极反应是氧化过程。在环境因素所产生的腐蚀之中,电化学腐蚀是最为普遍的腐蚀现象,电化学作用可以为单一的电化学作用,又可以是多化学作用,即电化学作用,也可能是电化学作用与机械、生物作用并存和相互作用的复杂过程。
1.4应力腐蚀
所谓应力腐蚀指的就是化工容器金属材料哎某些介质之中,由于各种拉应力的作用而造成的一种延迟性裂纹。其形成需要在如下条件下进行:需要有一定的金属组织、应力以及介质在特定的条件下共同作用。应力腐蚀的速度较快、破坏也十分地严重,且往往在没有产生任何明显的宏观变形、不出现任何预兆的情况下发生的迅速而突然的变化。压力容器设计过程中的结构设选材不当,计不合理,焊接残余应力的存在,制造加工质量不高及缺乏防腐措施或施工质量低劣等原因,能够为应力的产生提供了滋生的环境。
2化工压力容器防腐蚀的几点对策
针对如上四种化工压力容器的腐蚀现象以及各自的原理介绍,现提出如下几点防腐蚀的对策。
2.1选择合适的压力容器
每种化工压力容器的功能以及型号上面都有差异,以及压力容器所处的温度、PH以及压力等情况上面也存在着一定的差异性。因此,在压力容器的制作过程之中,应该正确的选择材料。一般而言,应该将不同的耐腐蚀的金属材料组合成合金,这样就可以提高材料的耐腐蚀性。笔者认为,这主要是由于合金自身的性质所决定的。例如在钢合金之中,加入其它的金属材料和非金属材料,就可以制成不锈钢压力容器,这样就可以增强防腐蚀能力。除了如上所述,介质的腐蚀性与选材有着直接关系之外,介质的易燃程度和毒性程度也可能会直接决定着材料的选择和使用。
2.2选择合理的缓腐蚀剂
缓腐蚀剂能够很好地对金属材料进行防腐保护,而且它的经济效益也较高,因此,缓腐蚀剂技术已经成为化工压力容器防腐技术中应用最为普遍的方法及技术之一。根据相关文献报道以及实际的应用可知,缓蚀剂一般在金属材料的表面,这样就可以防止导致化工压力容器腐蚀的物质与金属发生化学反应。在使用缓蚀剂时,其用量十分之少,范围一般在千万分之一至百万分之一。这就说明了缓蚀剂的经济效益十分高,加入少量的缓蚀剂可以使得金属表面的腐蚀介质的扩散速度接近零,而且还能够使得金属材料原有的物理机械性能保持不变。
2.3使焊接质量不断提高
一般而言,不锈钢材料选用氩弧焊或者是电弧焊,按照一定的规定对焊接材料以及焊接工艺进行适宜的选择,这样能够从很大程度上确保焊条等焊接材料的质量。在焊接之前,需要经过严格的焊接考试,待考试合格之后,才可以对金属压力容器进行焊接。在焊接过程中,需要注意消除及降低焊接缝处的残余应力,防止裂纹,对焊缝的影响区的金相组织与性能进行改善,应根据刚才的淬硬性,焊条使用条件等腰进行焊接之前的预处理,焊接之后稳定化的热处理,要对焊缝质量进行严格的控制。
2.4加强化工压力容器的管理维护
对化工压力容器金属材料的防腐蚀过程中,应该根据具体的情况采用各种不同的方法,因为每一种防腐蚀的措施均有其对应的应用条件以及防腐蚀的范围。一般而言,对于化工压力容器的维护管理,应该综合考虑多种因素的共同作用,如施工的难易程度、金属材料的防护效果以及经济效益等方面进行综合性的考虑,对于某些防腐要求较高的化工压力容器,还应该同时采取多种维护措施加以联合保护。然而,除了采用相关措施对化工压力容器的腐蚀进行预防之外,笔者认为,最为根本的还是应该注重对化工压力容器的维护。
3结论
综上所述可知,化工压力容器存在着多种腐蚀的现象,有物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀以及拉应力腐蚀等现象,对于这些腐蚀现象,应该对这些现象产生的原理进行了解和把握,然后根据这些原理提出各种防腐蚀的对策。然而,笔者认为,最根本的还是要对化工压力容器科学的维护管理,这才能从根本上防止各项异常情况的发生。
化工压力容器腐蚀破坏对化工安全生产威胁极大,不容忽视。只要我们弄清压力容器腐蚀破坏的规律和影响因素,对腐蚀形态进行分析和研究,采取有效的防范措施,就可以减缓或抑制腐蚀破坏,确保化工安全生产。关于化工压力容器的腐蚀还有较多原因,其防腐措施也还有待于进一步研究完善。
摘要：化工压力容器在化工生产过程中大量使用,如果它受到腐蚀,就会对化工设备的安全运行产生非常的危害和威胁。在对化工压力容器设备维护期间,务必要对化工压力容器在运行中可能存在的一些缺陷及漏洞的腐蚀状况进行严格掌握,对在维护期间发现的问题应该及时采取补救措施。因此,防止设备腐蚀,显得十分重要。本文就是通过对化工压力容器常见的腐蚀现象以及影响因素进行分析,提出在化工压力容器设备维护期间的几点防腐对策。
关键词：化工,压力容器,防腐措施,腐蚀
参考文献
[1]唐志忠,黄兴军.浅析压力容器的防腐管理[J].无锡商业职业技术学院学报,2009,9 (3).
[2]白英杰.制冷系统压力容器设备常见腐蚀与防腐[J].内蒙古科技与经济,2005 (21).
[3]蔡霞.浅析压力容器的腐蚀与防腐措施[J].中国氯碱,2003(8).
防腐蚀措施 篇10
汽车由各种金属零部件和非金属零部件组成,在使用过程中不可避免地会遇到腐蚀问题,给社会造成了巨大的经济损失。随着社会的发展和人类生活水平的提高,人们对汽车舒适性和耐久性的要求也日益提高;另外,随着消费者维权意识的不断加强,因汽车腐蚀导致的召回事件也越来越多,这就要求汽车整车的防腐蚀性能必须与其使用寿命相适应。为此,发达国家的汽车厂商都制定了针对汽车整车的防腐蚀标准,见表1。
2汽车防腐蚀应对措施
2.1汽车产品设计过程中的防腐蚀措施
2.1.1汽车产品用板材的选择
车身板材的选择非常重要,世界各国汽车行业普遍使用单面镀锌钢板或双面镀锌钢板提高车身的耐腐蚀性能。根据瑞典腐蚀研究所的调查,7~10 μm厚的镀锌层具有良好的耐腐蚀性,2~5 μm厚的锌-镍层防腐能力小于7年。在青岛海洋腐蚀研究所的腐蚀试验场,发现采用相同涂装工艺、但板材不同的2个轿车车门8年后的腐蚀情况出现了明显差别:冷轧板车门由于空腔部位没有泳上电泳漆或电泳漆膜偏薄,在第3年就已经出现锈蚀; 而采用镀锌板的车门8年后基本无腐蚀,见图1。 目前国内绝大部分汽车厂的车身仍全部采用冷轧钢板,只有个别合资企业生产的轿车车身车门等部位采用镀锌钢板。
因此,车身外表面用板材推荐采用电镀锌板和热镀锌板等,车身内表面用板材推荐采用电镀锌、热镀锌、铝板、塑料和复合材料等。目前为满足车身轻量化的需求,高强度钢板和超高强度钢板、铝合金板、复合材料(包括玻璃纤维、碳纤维和天然纤维增强塑料,热塑性塑料和热固性塑料)等在汽车上的应用会越来越广泛。
2.1.2汽车车身结构的设计
为保证整车防腐质量,车身结构设计应特别注意以下几个方面。
2.1.2.1接缝处的设计
接缝处的设计要保证外观平整、光滑,且便于密封和/或防腐处理;同时,应按照汽车行进方向和水飞溅方向设计接缝开口,使之朝向水难以进入的方向,见图2。
2.1.2.2板断面部位的设计
在图3中,设计方式1色圈内区域的漆膜易产生边角效应,漆膜变薄,同时棱边漆膜容易被石击破坏,不利于车身的防腐;2和3的设计方案比较好,板断面底部漆膜有一个保护面,还可以采用喷涂PVC的方式来防止漆膜过早腐蚀;设计方式4的圈内的区域容易堆积淤泥并因此引起锈蚀,不利于车身防腐。目前,欧洲市场的汽车普遍采用第2种设计方式。
2.1.2.3工艺孔的设计
众所周知,目前车身(驾驶室)100%采用电泳涂装,为了保证良好的涂装性(泳透性),车身(驾驶室)必须合理设置工艺孔的位置、大小和数量。 一般应遵循以下几条原则。
a.通常电泳工艺孔的间距设置为150~200 mm。 间距为150 mm时,孔的直径φ为15 mm;间距为200 mm时,孔的直径φ为20 mm;
b.在封闭区域,内、外板应该交叉开孔;
c.车身搭接的板材之间一般要有3 mm左右的间隙;
d.尽量“借用”总装装配孔、焊接定位孔和冲压定位孔;
e.增设电泳工艺孔时,尽量使其兼备排液孔及防气泡孔的功能,以便使白车身出槽(脱脂、磷化、 纯水洗等)时携带的液体在工艺时间内及时排除, 一般沥液时间≤30 s。
f.增设电泳工艺孔时要考虑是否影响整车的密封性。
图4为某轿车B柱开工艺孔的简要说明。
2.2汽车涂装技术的防腐蚀措施
2.2.1汽车耐腐蚀涂层结构
根据汽车总成及零部件在车上的位置、使用工况和涂层性能(包括耐腐蚀性能)要求不同,使用的涂装材料及采用的涂装工艺也不同。国内外各大汽车公司都有相应的关于汽车油漆涂层的企业标准,国内目前有效的标准是汽车行业标准QC/ T484-1999《汽车油漆涂层》。该标准根据汽车零部件的使用条件和涂漆质量要求,将涂层结构分为10个组、17个等级,每个级别都规定了不同的耐腐蚀性能。随着汽车工业的不断发展,该标准亟需修订。作者根据多年的工作经验、大量试验结果及目前汽车涂装材料的性能,按汽车各个部位推荐几种耐腐蚀的涂层结构及涂层所能达到的耐腐蚀性能,见表2。
注:a.○为必须采用的工艺; b.(○)为可以取消的工艺; c.载货车车架推荐采用环氧电泳涂料+喷涂快干聚脲底面合一涂料,中性盐雾时间≥720 h,耐候性能≥500 h; d.铸锻件涂装要根据铸锻件表面粗糙度确定最佳膜厚。经验值是,涂膜厚度为产品材质表面粗糙度值的3倍以上,才能。
2.2.2汽车特殊部位的防腐措施
2.2.2.1车底喷涂PVC涂料、裙边喷涂抗石击涂料
汽车底板和轮罩等部位在汽车行驶过程中经常受到泥沙、碎石、盐和污水等撞击腐蚀,一般需要喷涂PVC车底涂料;另外,轿车车门裙边、发动机舱盖和A立柱等部位距离地面较近,一般要喷涂抗石击涂料。
2.2.2.2 PVC焊缝密封
为提高车身抗腐蚀能力,所有粘接、焊缝或接缝部位在电泳涂装后都应涂覆密封胶,避免水等介质的浸入而造成腐蚀。
2.2.2.3内腔注蜡(灌蜡)、发泡
汽车内腔部位(如乘用车的前翼子板支撑板、立柱空腔、和车门下部空腔等)因焊接形成的焊缝、夹层和空腔由于屏蔽作用,电泳漆膜较薄、防腐蚀能力较差。为此,通常对这些部位进行喷蜡或注蜡(灌蜡)处理(内腔防锈蜡);高档客车和微型车等进行发泡处理来提高整车耐腐蚀性能。
2.3汽车储运过程中的防腐蚀措施
为保证汽车(尤其是出口汽车)涂层在储运过程中完好如初、无锈蚀现象产生,目前在储运过程中普遍应用的防腐蚀措施有以下几种,这些措施可以有效防止海水、盐雾、高温/高湿和日晒对涂层的侵蚀。
a.车身(驾驶室)喷涂面漆保护蜡、车身保护膜、贴附塑料保护膜、车身护衣等;
b.发动机和变速器等部位喷涂发动机保护蜡;
c.其它底盘件(如车架、车桥、传动轴等)喷涂底盘防锈蜡;
d.车门、行李厢等活动铰链处等喷涂合页蜡。
3汽车涂层耐腐蚀试验方法及评价方法
3.1试验室样板、样件涂层的耐蚀性评价
20世纪90年代以前,都采用单纯的中性盐雾试验来考核汽车涂层的耐蚀性能,依据的标准是GB/T-1771《色漆和清漆耐中性盐雾试验的测定》。 第1版标准GB/T-1771-1991只有盐雾试验方法,没有评价方法;目前最新版本是GB/T-1771-2007,增加了采用ISO方法对试验结果进行评价的内容。90年代中期,德国大众PV1210循环交变腐蚀试验方法被普遍用来考核涂层(当时只考核试验室样板及样件涂层的耐腐蚀性能)的耐腐蚀性能,比单纯的盐雾试验更接近汽车涂层的实际使用工况;日本马自达公司也有相应的循环腐蚀试验方法。
3.2整车涂层耐腐蚀性能评价
2000年以后,海南汽车试验研究所起草了汽车行业标准QC/T732-2005《乘用车强化腐蚀试验方法》,2005年7月1日实施,用来考核整车涂层耐腐蚀性能,试验场地是海南琼海,目前只能对乘用车涂层耐腐蚀性能进行考核。德国大众考核整车道路循环腐蚀试验的方法是EP003.09,试验场地在美国的凤凰城。有关试验方法的对比见表3~表5。
每种试验方法的试验条件各不相同,笔者通过大量试验得出了几种试验方法之间的对比关系,见表6。
无论采用QC/T732方法还是采用EP003.09方法,做完整车道路腐蚀试验后,都要拆车按评价等级进行腐蚀评价,见图5。
3.3涂装线现场拆车进行泳透力测试
电泳质量(尤其是车身内部、缝隙、空腔部位的电泳漆膜厚度),直接影响整车的耐腐蚀性。目前,最普遍、也是最有效的办法是对电泳涂装后的整车进行剖车,验证电泳涂装的泳涂性,并根据泳透力结果,对产品设计进行修正。
某汽车公司的评价方法是:在电泳涂装前确定车身内表面(内腔)每个部位需检测膜厚的位置及检测的点数,然后剖解电泳涂装后的被涂物(车身),按规定的部位及检测点数测定漆膜厚度,与目标膜厚进行比较,合格率达到90%以上为合格。 图6(图中1~9是检测的位置)是某轿车后车门内表面检测部位及检测点数的示意图。
目前,国内外汽车公司公认的车身内表面、内腔电泳漆膜厚度的标准是:乘用车,车身内表面膜厚≥12μ m、内腔膜厚≥10 μm;中重型车,驾驶室内表面膜厚≥10 μm、内腔膜厚≥8 μm。
4结束语
与国外先进汽车企业相比,国内汽车企业在产品设计、制造工艺、防护工艺和材料选择等方面还存在一定差距。在汽车防腐技术方面,整车防腐水平与国外相当,但底盘零部件的防腐水平较低。虽然近年来已经对汽车防腐性能的重要性有了一定认识,但在企业产品开发体系中还没有成立专门的腐蚀评价部门,在产品设计过程中也缺乏腐蚀评审流程。所以应尽快转变国内汽车企业的观念,提高企业对汽车防腐性能的认识,建立企业自己的腐蚀评价体系已是当务之急。
图5 拆车进行耐腐蚀评价
图6 某轿车后车门内表面的检测位置
参考文献
[1]金超,李婷婷,司进华.电泳工艺孔设计对车身耐腐蚀性能的影响[J].现代涂料与涂装,2015(3):57~60.
通信系统接地体腐蚀防护措施分析 篇11
【关键词】通信系统 接地体 腐蚀 防护
通信系统接地体主要是为了保证通信系统安全，主要包括电力供应的功能接地、电气设备的工作接地，以及电子信息设备信号电路接地和防雷接地。这些接地体由于长期埋设在底下，会受到材质和环境对接地体的腐蚀。如果防护措施不及时、不到位，一旦遭到雷击、对地短接、静电流等影响时，就不能及时发挥泄流作用，会直接影响到整个通信系统的安全，甚至造成通信设备的严重损毁。因此，加强对接地体的腐蚀防护，是通信设备维护工作重要的一环。
一、接地体作用
接地体是指埋入土壤中或混凝土中，直接与大地接触的起散流作用的金属导体，主要分为自然接地体和人工接地体两类。通信系统一般多为各种金属导体为材质，比如各种基座等，或者为传输媒介，如常用的通信线缆等。
因此必须保护系统不受静电、外来电流等的影响。接地体因为与大地土壤密切接触，可以充当与大地之间电气连接的导体，因此可以将通信系统静电、雷击能量泄入大地，保护系统安全。
二、腐蚀的原因分析
通信系统接地体的腐蚀是以化学腐蚀为主，其本质是金属失去电子被氧化的过程。而化学腐蚀中表现最多的是电化学腐蚀。电化学腐蚀是金属表面的杂志氧化物以及钝化膜等，在其局部形成电位差造成的；或者是同一金属的不同部位所处环境液体中盐类的浓度、氧气的含量等不同，使其表面形成阳极部分和阴极部分，造成阳极的腐蚀。一般通信工程中，接地系统的接地体电化学腐蚀主要有以下三种情形：
一是微生物腐蚀。
微生物腐蚀主要是由环境中的微生物直接与金属表面接触引起的腐蚀，或者因为介质中微生物的繁衍和新陈代谢等影响，改变了与之接触的金属表面的某些理化性质而造成的腐蚀。如土壤中的有机物、水分或者植物等。
二是电偶电池腐蚀。
由于受到环境中盐分浓度、氧气含量不同影响，使得同一介质中异种金属接触处形成了不同的电位，这种电位的存在加快接触处的腐蚀，就是电偶腐蚀，通常也称为接触腐蚀或者双金属腐蚀，如：接地引下线与接地极之间的连接点、各接地极之间的连接带等。
三是电腐蚀。
敷设在土壤中的金属接地极，由于某种原因流过了来自外部的电流造成的腐蚀。如：雷电、设备漏电、供电线路搭铁等。
三、常见防护措施
为了预防和减轻接地体的腐蚀对通信系统的影响，可采取三种预防接地体腐蚀的保护措施。
3.1改良接地体的安设条件
一是对利用通信机房结构基础的桩、柱作为自然接地体的，可以通过改良混凝土的成分阻止自然空气腐蚀；
二是对人工敷设在土壤中的接地体，可以通过提高土壤的碱度或者更换埋设的土壤，如沿海地区可以用良性土壤代替高盐分土壤，以减轻土壤的酸性对接地体腐蚀，延长其工作寿命。
3.2采用耐腐蚀的金属材料
通常接地系统主要包括接地体本身和各辅助连接部分。一是接地体要采用耐腐蚀金属材料。根据国内外对不同材质金属棒接地腐蚀试验，以及不同种类金属与钢进行接触的接地腐蚀试验表明，以镁、铝、锌做成的金属棒腐蚀最为严重，钢棒、渡锌钢棒次之，而覆铜钢棒、不锈钢棒、覆不锈钢棒腐蚀最轻。因此对于沿海地区采用不锈钢、覆不锈钢的材质接地体最合适，而对于土壤干燥的地区可采用渡锌钢、覆铜钢、不锈钢和覆不锈钢等材质的接地体。
二是各辅助连接部分除了采用耐腐蚀金属材质外，还应该改进不同金属之间的结合方式，以防止连接处接触不良或者腐蚀过快。如：接地引下线与接地体的连接点、各接地体之间的连接，除采用传统的铜质螺栓连接外，若采用焊接方式连接，应注意根据不同材质采用高碳钢焊条或者白钢焊条，或者铜焊条等。
3.3采用导电防腐涂料
导电防腐涂料主要是通过特殊工艺，将纳米碳覆盖到镀锌扁钢上，形成双导电复合材料。这样，其就综合了镀锌扁钢和纳米碳的特点，既有钢的高强度和热稳定性，又有纳米碳的导电性与强抗腐蚀性。因此，它能抗击大电流的冲击，不会发生开裂与脱落现象，对酸性环境不敏感。尤其适合在发电站、配电室、通信台站（基站）和网络机房等场所使用。
四、结束语
防腐蚀措施 篇12
江苏省三河闸工程为淮河流域骨干性工程, 建成于1953年, 共63孔, 全长697.75米, 设计流量12000m3/s, 为我国最大节制闸之一。三河闸闸身为钢筋混凝土结构, 闸门为弧形钢闸门, 闸门总面积20349m2。江苏省三河闸管理所为国家一级水管单位, 为有效控制闸门的腐蚀, 进行了长期的试验研究工作, 总结出一定的防腐蚀措施和经验。
2 环境介质
闸门所处水质为一般淡水, 水的类型按阿列金分类属CCaⅠ型, PH值为8.1-8.5之间, 电阻率为2650Ω·cm, 离子总量为193mg/L。
3 运行工况
每年5-9月份为淮河汛期, 闸门部分或全部开启泄洪, 10月至次年5月份为蓄水期, 闸门常关闭。闸门上游面90%的时间浸于水中, 水深5.5m左右, 顶部1m为风浪区。闸门下游面常处于水下的仅有0.5m左右, 其余部分处于水上。
4 闸门基本情况
由于钢闸门材质本身具有电化学性能的不均匀加上日光照射、高速水流、杂物的冲刷磨损和防腐技术落后等多种因素, 仅10年时间, 闸门普通发生锈蚀, 10mm厚的面板腐蚀成7-8mm, 严重威胁着闸门的安全运行。
5 防腐蚀措施
5.1 表面处理
采用干喷石英砂除锈技术比较适合水闸应用条件。喷砂处理后, 钢构件表面干净粗糙, 增强了保护层的附着力。应用涂料保护的钢结构, 喷砂除锈较手工除锈延长保护周期近1倍。
5.2 涂料保护
1959-1978年间, 先后在9孔闸门上进行涂料配组试验, 使用了油性调和漆、沥青漆、醇酸树脂、过氯乙烯漆、乙烯漆、环氧树脂漆、聚氨脂、氯化橡胶等8大类143个品种的涂料。经过长时间对比试验, 找到了适合水闸应用条件的涂层方案, 见表1。
5.3 热喷锌 (铝) 保护
5.3.1 火焰喷涂。
1966年, 分别在4#、5#孔闸门上开展喷铝、锌试验, 厚度为300um, 表面采用Ac-15氯化胶铝粉漆封闭。1982年经国家农委和科委联合组织鉴定, 确认防腐周期均大于16年。1991年再次抽取4#、5#孔闸门进行检查。4#孔闸门铝层全部氧化, 闸门生锈, 而5#闸门基本上没有锈蚀, 可见, 在三河闸淡水环境中喷锌防护效果好于喷铝, 保护年限可达25年左右。1993年三河闸第三次加固后, 新闸门均采用热喷锌外加AC-15氯化胶铝粉漆封闭, 运行17年来, 未见有锈蚀现象。
5.3.2 电弧喷涂。
1994年引入电弧喷涂技术, 在四块检修门上试喷锌, 并与火焰喷涂进行对比, 见表2。可见, 电弧喷涂在涂层质量、喷涂速度、能源消耗和安全性等方面均好于火焰喷涂。电弧喷涂与金属基层结合强度是火焰喷涂的3倍。但在闸门的门侧、槽钢乙缘背面等处, 电弧喷枪操作困难, 还需配备火焰喷枪来弥补。
5.4 方案比较及效果分析
喷锌保护周期可达16年以上, 对钢结构没有选择性, 日常维护管理工作量也很少, 年运行费用介于涂料保护和外加电流阴极与涂料联合防腐之间, 但一次性投入大。涂料防腐施工工艺简单, 保护周期相对较短, 年运行费用较高。
结束语
水工钢结构各部分常处于不同环境之中, 腐蚀情况也有所不同, 建议可根据钢结构所处水上、水下的不同部位, 进行“等效保护”, 以达到相同保护周期。闸门常浸于水下的部分, 可采用外加电流阴极保护与涂料联合防腐, 干湿交替部位采用喷锌外加涂料封闭保护。下游面常处水上部分腐蚀较轻, 可采用涂料保护, 水下部分和支臂等结构复杂不便于维修的部分, 采用喷锌外加涂料封闭保护。而闸门滚轮、轨道受磨擦较严重的部位, 可采用热喷锌和不锈钢阶梯涂层进行保护。
摘要：本文主要介绍了运用于三河闸工程中钢闸门的防腐蚀措施及效果, 并对钢闸门涂料防腐、热喷锌 (铝) 两种方案进行了比较, 提出了“等效防护”的建议。