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防腐蚀工程论文精选(九篇)

防腐蚀工程论文

第1篇:防腐蚀工程论文范文

关键词:腐蚀 控制腐蚀 金属腐蚀 防腐工作

一、基于腐蚀控制的设计考虑

1.正确选用材料和加工工艺

材料有各类金属材料和非金属材料,合理选材应主要从材料的力学性能、耐蚀性能、加工性能和经济性四个方面进行考虑。选材时应遵循以下原则:

1.1选材需要考虑经济上的合理性,在保证其他性能和设计的使用前提下,尽量选用价格便宜的材料。

1.2综合考虑整个设备的材料,根据整个设备的设计寿命和各部件的工作环境选择不同的材料。易腐蚀部分应选择耐蚀性强的材料。

1.3对选择材料要查明对哪些腐蚀具有敏感性,在选用部位所承受的应力、所处环境的介质条件以及可能发生的腐蚀类型,与其它接触的材料是否相容,是否发生接触腐蚀。

1.4结构材料的选材不可单纯追求强度指标,应考虑在具体腐蚀环境条件下的性能。

1.5选择杂质含量低的材料可以提高耐蚀性。

1.6尽可能选择腐蚀倾向性小的热处理方法。

1.7采用特殊的焊接工艺防止焊缝腐蚀,采用喷丸处理改变表面应力状态防止应力腐蚀。

1.8基体材料加涂层可以作为复合材料来考虑。选择耐蚀性能差的材料施加涂层,还是选择高耐蚀材料,需要综合考虑设备的设计寿命和经济成本。

2.防腐蚀结构设计

设备的腐蚀在很多情况下都与其结构有关。不良的结构常常会引起应力集中、局部过热、液体流动停滞、固体颗粒的沉积和积聚、电偶电流形成等,这些都会引起或加速腐蚀过程。因此,在设计中应充分注重设备的结构设计。

防腐蚀结构设计,就是在保证满足设备的功能和工艺要求的条件下,适当地改变设备及部件的形状、布局,调整其相对位置或空间位置,达到控制腐蚀的目的。

二、表面保护覆盖层

1.覆盖层保护机理

1.1阻隔作用

覆盖层都有一定致密性,能有效阻隔水、氧气等腐蚀成分渗入并和底层金属发生腐蚀反应。根据这个思路,可以有意识强化覆盖层的这种功能。

1.2阴极保护作用

某些覆盖层含有活性金属成分。如钢铁表面涂锌层,一旦涂层有空隙,侵入水气后形成的电偶腐蚀,锌为阳极,加速腐蚀,保护作为阴极的铁板。

1.3钝化、缓蚀作用

许多传统防锈涂料的底漆填料往往具有缓蚀或钝化作用。如红丹防锈漆加了作为填料的红丹,它可看做铅酸盐,是一种良好的钝化剂,涂漆后使钢铁表面保持钝态,不受腐蚀。

2.覆盖层的合理使用

2.1金属覆盖层

金属覆盖层技术是指在金属基体上覆盖一层或多层金属涂层的技术,以达到保护金属、防止基体金属腐蚀的目的。金属覆盖层根据其在腐蚀电池中的极性,可分为阳极性覆盖层和阴极性覆盖层。选用金属覆盖层作为基体金属的腐蚀控制与防护措施时,既要根据基体金属的种类和性质、产品的使用环境和条件来确定金属覆盖层的材料类型,也要根据机体的表面状态、制件的结构形式、基体与覆盖层的相容性等因素来考虑选择适当的金属覆盖层技术。

2.2非金属覆盖层

非金属覆盖层技术是将非金属涂料涂覆于材料表面形成具有一定功能并牢固附着的连续薄膜,以保护和装饰基体材料的方法。涂层在材料表面涂覆成膜的施工就称为涂装。非金属覆盖层技术又包括有机涂层技术、无机涂层技术和转化膜技术。

三、缓蚀剂防腐方法

1.缓蚀剂的分类

1.1按缓蚀剂的化学组成分类,可将缓蚀剂分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。

1.2按缓蚀剂对电极过程的影响分类,可把缓蚀剂分为阳极缓蚀剂、阴极缓蚀剂和混合型缓蚀剂。

1.3按缓蚀剂对金属表面状态的影响分类,可分为成膜型缓蚀剂和吸附型缓蚀剂。

1.4按环境介质不同,可分为中性介质缓蚀剂、酸性缓蚀剂、气相缓蚀剂等。

2.缓蚀剂的作用机理

2.1吸附理论

吸附理论认为,许多有机缓蚀剂属于表面活性物质,有机分子由亲水疏油的极性基和疏水亲油的非极性基两部分组成。当将它们加入到介质中时,缓蚀剂的极性基因定向吸附排列在金属的表面,从表面上排出了水分子或氢离子等腐蚀性介质,或者使介质的分子或离子接近金属表面,从而起到缓蚀作用。

2.2成膜理论

成膜理论认为,缓蚀剂的分子能与金属或腐蚀性介质的离子发生化学作用,其结果在金属表面生成了具有保护作用的、不溶或难溶的化合物膜层,从而起到了缓蚀的作用。

2.3电极过程抑制理论

电极过程抑制理论认为,缓蚀剂之所以起到缓蚀作用,是由于缓蚀剂的加入抑制了金属在介质中发生腐蚀的电化学过程,从而使腐蚀速率减慢,即起到了缓蚀作用。

四、电化学保护

电化学保护方法,就是根据电化学原理,在金属设备或设施上施加一定电流或保护电位,从而防止或减轻金属腐蚀的防护方法。电化学保护技术分为阳极保护和阴极保护两种。将金属电位向正值移动到致钝电位以上,使金属钝化的技术称为阳极保护。阳极保护特别适合强腐蚀环境的金属防腐,我国硫酸工业已有应用。阴极保护是将金属电位向负值移动到其腐蚀电池的阳极平衡电位以下,这种技术目前成为埋地金属构件,特别是钢制管道的标准做法。

参考文献

[1]肖纪美,曹楚南.材料腐蚀学原理.北京:化学工业出版社,2002.

[2]卢绮敏.石油工业中的腐蚀与防护.北京:化学工业出版社,2001.

[3]崔斌.油气集输管道内腐蚀及内防腐技术.石油化工设计.2007,24(1):5 l-54.

第2篇:防腐蚀工程论文范文

关键词:化工仪表 化工企业 防腐技术 研究分析

引言

针对化工企业常见的检修工作的效率进行改进,对于各大化工企业而言一直都是难点,同时也是一项重点工作。一般的而言,化工企业的检修项目除了对传统的和原先的技术进行改进之外,大部分的内容都集中在设备的更换和处理,而导致设备出现故障和各种问题的主要原因,就是设备的腐蚀。化工仪表的腐蚀是化工企业之中的一种常见现象,不仅使得检修工作变得更加困难,同时也增加了企业的经济损失,而一些重要的零部件和设备等由于腐蚀而带来的经济损失更是巨大。所以有必要加强化工企业的仪表防腐蚀技术,提升相关技术的运用水准,为化工企业的发展提供一个全新的模式。

一、化工仪表防腐主要问题

针对化工仪表的防腐主要问题进行分析和明确,是提升防腐技术的一个重要手段。我国从上个世纪六十年代开始,就逐步的开展了针对设备的腐蚀性研究问题,其中针对化工仪表的防腐蚀技术更是通过不断的深入摸索以及研究改进而取得了巨大的成绩。在最近的几年之中对于化工仪表的防腐技术研究,更是由于调节阀等重要手段的成熟发展,取得了巨大的突破。一般的来讲,在化工仪表之中主要是将材料设备的选择以及基础构造设施的设计等作为仪表建设当中的重要内容,但是长久以来针对化工仪表的防腐措施一直都比较差,而设备由于腐蚀等现象,必将在很大程度之上影响其实际工作之时的性能。总的来讲,现代化的化工生产针对化工仪表的准确性、灵敏性以及可靠性等方面都有着严格的要求,要想提升化工仪表的防腐蚀性,就必须要针对仪器设备的工艺技术和相关参数标准进行严格的控制,避免设备在工作过程当中出现灵敏度下降的情况,并且根据设备的运行工作环境制定出详细的参数选择依据,减少设备在后期工作之中出现腐蚀等严重的现象。而根据对实践进行深入的摸索,针对仪表的设计,一般都比较重视材料的选择,而忽视了仪表的工作环境和寿命等方面的设计,对于一些重要的影响因素也考虑得不够周全,最终就导致了仪表运行水准较差、容易出现腐蚀现象等状况。

二、化工仪表腐蚀的类型

化工仪表的腐蚀类型比较多。一般的来讲可以将其划分成为化学腐蚀、电化学腐蚀以及物理腐蚀等三种基本类型。

1.电化学腐蚀

首先是电化学腐蚀,此种类型的腐蚀是化工仪表腐蚀之中常见的种类,指的是化工仪表内部的零件设备以及金属部件等,由于在工作环境之中长期的与其他类型物质相互接触而产生电化学反应,最终使得设备出现腐蚀的状况。一般的而言在电化学腐蚀之中常常会产生出较大的电流,而此种现象是导致电化学腐蚀以及内部的金属材料出现腐朽的重要因素。在电化学腐蚀之中,还包含有介质腐蚀以及大气腐蚀等两种分类,大气腐蚀主要发生在化工仪表设备的冷凝膜内部,在化工仪表设备的冷凝膜内部含有二氧化碳以及氧化盐类等物质,容易使得仪器之中的电子元件和相关的电路设备等出现腐蚀的状况。另外的,介质腐蚀也是常见的电化学腐蚀的现象,在各个项目啊化工生产和制造,诸如酸的生产、碱的生产以及盐溶液等生产流程之中,均容易出现介质腐蚀的状况。

2.化学腐蚀

化学腐蚀是指仪表的材料与包括乙醇、苯在内的非电解物质或者是高温干燥气体产生化学反应而发生的腐蚀现象,在化工生产活动中,典型的化学腐蚀包括仪表材料在硫铁矿沸腾炉或者石化生产裂解装置中发生的腐蚀。

3.物理腐蚀

物理腐蚀主要是指化工仪表材料在机械作用或者物理作用下产生的侵蚀现象,在化工生产合成氨的过程中,气蚀对高压阀芯的影响和损坏就是一种典型的物理腐蚀现象。

三、化工仪表防腐技术

在解决和预防化工仪表腐蚀的过程中,针对腐蚀情况合理的选取耐腐蚀材料来进行仪表零部件的制作是从根本上缓解化工仪表腐蚀的办法〔在化工仪表材料的选取中,不仅要考虑到材料的耐腐蚀性,同时仪表材料所具备的性能、仪表所将要面对的工作环境、仪表材料的成本、供应情况以及仪表材料的寿命等都是需要重点考虑的内容〔其中材料性能包括仪表材料的机械性能、物理性能以及工艺性能,、币可能对仪表材料性能产生影响的因素主要包括合全材料的非全属物质含量、化学组织、化学成分、热处理等等、对其工作环境的分析中主要要考虑腐蚀性物质的浓度、组分以及周边环境的压力、温度等。

涂覆、衬、包的防腐蚀方法在防治化工仪表腐蚀方面虽然具有一定的局限性,但是其优势在于操作简单且成本较低,现场施工一般防腐蚀的措施就是突起,需要涂漆的部分包括管路支架、碳钢导管、电缆槽盒、固定卡、电缆保护管等需要进行防腐处理的结构,当外壁没有防腐层的情况下也要进行涂漆处理、在使用涂覆、衬、包的方法缓解化工仪表腐蚀的过程中,要尽量减少因防腐蚀处理对仪表性能产生的影响。同时还需要重视对仪表的腐蚀状况检查,为后期的仪表检测和维修等制定出相关的依据和方案,在针对仪表的腐蚀进行分析的过程之中,需要注重检测方法的合理性与科学性,从防腐本身的目的和针对性等角度出发,对常见的现象,诸如积水情况等,进行严格的勘察,并且以此为依据得出最佳的化工仪表防腐技术方案,提升仪表的运行水平,并且避免仪器在工作过程当中出现相应的故障,对材料的材质以及设计制造工艺进行细致的分析,提升仪表的运转水准,提升现代化化工企业的效益。

四、结束语

综上所述,根据对化工仪表的相关防腐蚀技术进行细致的分析,从一个更加直观并且明确的视角对现代化化工企业生产与制造过程之中容易出现的腐蚀现象根本性原因进行细致的阐述,同时对避免腐蚀现象发生的手段和技术方式进行了详尽的探究,另外,还针对化工企业生产与制造过程之中产生仪表腐蚀的基本类型进行了详细的分析,旨在更进一步的促进现代化化工企业生产的水准,避免仪表出现过早腐蚀的现象,提升仪表维护的水平,减少化工企业由于仪器的损坏而产生的经济损失,并且提升对仪表工作环境的重视程度,促进化工企业生产水平的稳步提高。

参考文献:

[1]王江.浅议自动化仪表的安装以及防腐蚀技术【J】.现代科技资讯,2012.9:67-68

第3篇:防腐蚀工程论文范文

[关键词]管道 输油站场 灰色理论 层次分析 腐蚀评价

中图分类号:TE988.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)15-0252-02

1 前言

大型分输站输油站场由于进出管道敷设错综复杂,更由于所涵盖的管径大小不一,弯头连接处较多,埋地管道腐蚀情况更为复杂。分输管道与站场内埋地管道构成了放射状的管网系统,每条管线的安全对整体系统而言尤为重要,因而腐蚀控制是大型分输站的重要工作。四川某大型输油站场工艺管道已建设10多年,其腐蚀问题开始突显,分输管道的防腐工作和站场管道防腐工作需要全面开展,相关站场管道的腐蚀调查,腐蚀评价有利于降低腐蚀泄漏等风险,提高站场管道完整性管理水平。

由于长输管道在长时间不间断的运行过程中必然产生防腐层破损,管道损伤,因而腐蚀评价是为了对管道可能存在的泄露事故提前发现告警及防止泄露扩散。管道腐蚀因素很多且很多因素是不能人为去控制其变化情况的,只能通过腐蚀检测将管道相关的腐蚀参数记录下来,同时通过腐蚀评价来确定管道的腐蚀与保护状态,这对提高管道腐蚀与防护科学管理提供了重大的决策参考价值。另一方面,在通过详细检测后科学评价是一个计算量大且计算误差极易导致相反结果的最终环节,一般实验检测数据具有较大的分散性,普遍采用统计分析的方法[1],此方法需要大量的样本数据且样本数据本身具有一定的分布规律,而管道腐蚀所设涉及的数据方方面面甚至有些意外变化均无一定规律行,因而我们采用灰色理论来处理管道腐蚀的问题。灰色理论是针对大部分已知数据且部分信息具有不确定性,以这种不完全的信息系统的行为表现、行为内涵、行为关系、行为环境的层次性、动态性、信息性和量化性等为主要研究对象,进而寻求规律的一种方法[2-4]。本文将采用灰色理论模型对输油站场分输管道进行腐蚀评价研究。

2 管道检测评价方案

埋地管道外壁腐蚀的原因比较复杂,主要有四种类型:(1)土壤腐蚀。地下金属管道的外壁腐蚀主要是土壤腐蚀,从前面的现场检测夜可以证实这样的结论。因为土壤具有电解质的性质,土壤腐蚀基本上属于电化学腐蚀。(2)杂散电流腐蚀。由于分输站场内管线分布情况复杂,管道电流的相互干扰大,虽然本次检测未进行杂散电流的测定,但站场内很多管线的外防腐层都已遭到损坏,杂散电流对埋地管线的腐蚀影响是不容忽视的。(3)微生物腐蚀。土壤中大量繁殖的各种微生物.在特定条件下参与金属的腐蚀过程。微生物的活动对附近的钢铁构件起着促进腐蚀的作用。(4)施工操作过程中造成的机械损伤。施工期间的焊接、涂刷、回填等工序,由于施工技术质量、材料选择、操作人员的素质等因素,容易对管道外壁造成损伤。需要分别通过外部环境检测、杂散电流测定、细菌检测、回填检测等方法对埋地管道外壁腐蚀进行检测并记录相关检测数据。

站场埋地管道防腐层需要通过开挖检测进行,对腐蚀产物进行分析,外防腐层失效形式进行总结,同时记录相关数据。埋地管焊缝检测需要通过现场X射线焊缝探伤,本文采用焊缝探伤仪是XXQ-2005型便携式X射线探伤仪。埋地管道壁厚检测将采用测量精度高、范围宽、操作简便、工作稳定可靠的时代TT100超声测厚仪。其中计算最大腐蚀速率。通过测量埋地管道壁厚计算出各检测点的减薄量t,按公式(1)计算最大腐蚀速率Vmax。

Vmax=t/N (1)

式中 N―投产年限(a);

Vmax―最大腐蚀速率(mm/a);

t―最大减薄量(mm)。

3 管道评价方法

灰色理论所研究的内容是灰色数学、灰色关联、灰色建模、灰色预测、灰色决策、灰色分析、灰色控制和灰色优化[5]。我们将利用灰色关联法分析影响特征量的主要因素;使用灰色聚类理论分析各因素间的相似度;应用灰色预测模型预测腐蚀剩余寿命向量与速率。

假设有一影响空间,以因子为参照因子,按照以下步骤确定各因子相互关联度[5]。相关公式如下:

初值迭代:(2)

差异空间:(3)

环境参数:(4)

(5)

分辨系数:

灰色关联系数:

(6)

灰色关联度:(7)

层次分析法是通过分析复杂的系统所包含的因素及相关关系,将系统分解为不同的要素,对这些因素根据支配关系进行分组,进而形成有序的递阶层次结构,再通过比较判断, 确定每一层中因素的相对重要性,建立判断矩阵。通过计算判断矩阵的最大特征值及对应的特征向量,得到每层次要素对上层次某要素的重要性次序,建立该权重向量[6]。

改进层次分析法能够更加准确的构造判断矩阵,改进公式及步骤如下[7]:

比较矩阵:

(8)

(9)

判断矩阵:

(10)

其中:,取

传递矩阵及最优传递矩阵:

(11)

(12)

最后求特征向量并归一化处理得为权向量。

综合评价模型[8]是根据具体的评价内容集合和评价语集合构成的元素对构造评价矩阵F,其中。

(13)

于是评价矢量可以表示为:

(14)

4 实例分析

四川某输油站场分输管线管道腐蚀检测参数较多,我们为了简化模型,仅仅考虑土壤电阻率、氧化还原电位、PH值、焊缝缺陷类型2个、年腐蚀率等6个参数的12个检测点相关数据如表1。

将评价语V定为{非常严重, 严重, 中等, 轻微, 极低},根据上述公式计算并得到各个监测点的腐蚀评价等级如表2:

5 结束语

本文根据灰色理论及改进层次分析法建立了四川某输油站场分输管道腐蚀评价模型,得出的评价结果为生产实际提供了一定的参考意义,但是由于仅仅考虑了6个影响因素难以有全面考虑的精确性,继而建议使用计算机编程将影响土壤腐蚀的因素全面考虑。

参考文献

[1] 曹楚南.腐蚀实验数据的统计分析[M].北京:化学工业出版社,1988

[2] Pillay A,W ang J,Jung G M ,et a1.Modified FMEA for fishing vessels:A fuzzy set and gery theory approach[J].Integrated Manuf Systems,2001,12(3):211

[3] Wang M H ,Hung C P.Novel grey model for the prediction of trend of dissolved gases in oil―filled power apparatus[J].Electric Power Systems Res,2003,67(1):53.

[4] Lin Changrong.Application of grey system theory to gas pool prediction of 3D seismic data prior to drilling[C]//SPE Asia Pacific Oiland Gas Co nference and ExhibitiorL Jakarta,1999.

[5] 邓聚龙:灰理论基础,华中科技大学出版社(武昌),2002.

[6] 黄晓英 张剑芳:层次分析法在仓库安全评价中的应用,商品储运与养护,2004(3).

第4篇:防腐蚀工程论文范文

关键词:氯碱,腐蚀,防护

 

0.前 言

目前电解法工艺生产过程中接触到的几乎都是强酸、强碱、氯气等腐蚀性很强的介质,因此腐蚀一直是制约氯碱行业安全运行的一大难题。几年来,我公司大力治理设备的跑、冒、滴、漏现象,加大设备管理和保养周期,不断应用防腐蚀新技术,积极推广耐腐蚀非金属材料,使得设备腐蚀得到了有效的控制,确保生产装置安全稳定运行。

1.氯气(Cl2)的腐蚀与防护

氯气是氯碱生产中的主要原料之一,它会对生产装置造成严重腐蚀,因此,防止它的腐蚀是至关重要的。

氯的化学性质非常活泼,常温干燥的氯对大多数金属的腐蚀都很轻,但当温度升高时腐蚀加剧。湿氯气(水的体积分数大于100ppm)中的氯与水反应生成强腐蚀性的盐酸和强氧化性的次氯酸,许多金属如碳钢、铝、铜、镍、不锈钢等均可被腐蚀,只有某些金属或非金属材料在一定条件下能抵抗湿氯气的腐蚀。免费论文参考网。因此,氯碱生产中电解生成的湿氯气必须经过氯气冷却、水雾捕集器、填料干燥塔、泡罩干燥塔、酸雾捕集器等工序处理。

1.1下列材质可作氯防护

(1)碳钢应用在小于90℃干燥的氯气中是比较稳定的,但在湿的氯气环境中则被腐蚀,因此,碳钢材质的透平压缩机、输送管线、设备可用于经冷却、干燥及水的体积分数小于100ppm的氯气环境中,但要必须控制氯气温度小于90℃。当氯气压缩机出口温度大于90℃(如采用单级压缩将氯气由0.15MPa增压到0.50 MPa,出口温度达120℃以上),压缩机及后冷却器材质应采用不锈钢316L。据了解天津大沽化工股份有限公司氯乙烯装置直接氯化单元氯压机及后冷却器即采用316L,运转10年,设备仍完好无损。而我公司氯气冷却器采用碳钢材质开车仅5年出现了泄露,被迫公司停车更换为新冷却器,要求运行人员定期检测循环水PH值确定冷却器是否泄漏,从而避免了水漏到氯气侧造成设备的腐蚀。

(2)钛本身为活性金属,但在常温下能生成保护性很强的氧化膜,因而具有非常优良的耐蚀性能。能耐各种氯化物和次氯酸盐、湿氯、氧化性酸(包括发烟硝酸)、有机酸、碱等的腐蚀。不耐还原性酸(如硫酸、盐酸)的腐蚀。常温下钛能耐小于10%盐酸,当50℃时能耐3%盐酸。加入少量贵金属(0.15%钯、铂等)可提高钛在还原酸中的耐蚀性,我公司隔膜电解湿氯气的冷却过程采用钛冷却器,使用寿命长。但在生产过程中要特别关注干燥氯气中钛会腐蚀燃烧,某厂曾发生过干氯气进入钛制管线引起着火燃烧的安全事故。

(3) 橡胶的在生产中用途很广,主要用作各种橡胶制品,因其具有良好的耐腐蚀及防渗性能,所以被广泛地用于金属设备的防腐衬里或复合衬里中防渗层。橡胶分为天然橡胶和合成橡胶两大类,天然橡胶的化学性能较好,可耐一般非氧化性强酸、有机酸、碱溶液和盐溶液腐蚀,但在强氧化酸和芳香族化合物中不稳定。在氯碱生产中橡胶对于湿氯和氯水有着较好的耐腐性,但在干燥的氯气中会腐蚀成粉末。公司隔膜电解装置中盐水工序的设备、管路多采用衬橡胶,使用寿命较长。

2.盐酸(HCl)的腐蚀与防护

在合成盐酸装置中,合理选材、做好防腐蚀工作就能减少跑、冒、滴、漏现象。石墨合成炉、石墨列管或块孔式换热器、石墨降膜吸收器已被广泛应用。盐酸贮槽普遍采用钢衬胶、玻璃钢等,近几年氯碱企业普遍采用玻璃钢。

2.1下列材质可作盐酸防护

(1)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。基体材料由合成树脂和辅料组成,其中合成树脂是主要成份。免费论文参考网。基体材料的作用是在纤维间传递载荷,并使载荷均衡。基体材料的性能,如耐腐蚀性、耐热性等直接影响玻璃钢的性能。如双酚A型不饱和聚酯玻璃钢耐温只有60~70℃,乙烯基酯玻璃钢能耐110℃浓盐酸,在化工生产企业中,正在取代碳钢、不锈钢等。

(2)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、磷酸、碱液、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。不透性石墨的品种因所浸渍树脂不同,耐蚀性也有差异。酚醛树脂浸渍者耐酸,但不耐碱。糠醇树脂浸渍者既耐酸又耐碱。石墨在还原性气氛中可耐2000~3000℃,在氧化气氛中400℃开始氧化。耐温性因不透性石墨随浸渍剂而异,一般由酚醛或糠醇浸渍者耐温在180℃以下,据了解进口石墨设备使用寿命一般在15~20年以上。

3.烧碱(NaOH)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,烧碱溶液的浓缩会对设备造成腐蚀,因此应采取相应措施来延长装置的使用寿命。免费论文参考网。

3.1大锅的腐蚀及防腐材料

(1)大锅的材质为铸铁,大锅的损坏除了碱液中氯酸盐在熬煮时对大锅的腐蚀外,还由于大锅采用明火加热,锅内碱温在450℃左右,而锅底外壁温度可达1100~1200℃,大锅在反复遭受不均匀的周期性的加热(熬碱)与冷却(出碱洗锅)时,容易产生应力。这种应力在高温、浓碱的共同作用下产生了应力腐蚀破裂,即碱脆现象,这是造成大锅破坏的主要原因之一。

(2)镍有优良的机械、加工性能,又有良好的耐蚀性能。它是耐热浓碱液腐蚀的最好材料,耐中性和微酸性溶液(包括一些稀的非氧化性酸、有机酸)及有机溶剂的腐蚀,但不耐氧化性酸和含有氧化剂的溶液和熔金属的腐蚀。镍广泛用于碱液蒸发器和乙烯法氯乙烯装置的固定床氧氯化反应器。

3.2膜式法固碱生产中的主要设备选材

在固、片碱生产中,高温浓碱对设备有一定的腐蚀性,在膜式蒸发器中将45%碱液浓缩至60%,当操作温度低于150℃时,选用镍材比一般不锈钢(1Cr18Ni9Ti)的使用寿命长。但隔膜碱液中含有0.3~0.6 g/L的氯酸盐,氯酸盐在250℃以上时逐步分解(理论上氯酸盐在287℃时分解并放出新生态氧)。这种新生态氧与镍制的蒸发器发生反应并生成氧化镍层。而这层氧化镍在高温下很易溶于浓碱中而被带走。这时新生态氧又与镍管反应生成氧化镍层,这样镍管不断地被氯酸盐氧化,氧化层又不断被浓碱所冲刷及溶解,镍制的蒸发器在运行中被腐蚀损坏,寿命缩短。

4.结束语

在氯碱生产过程的选材时,常常只考虑正常运转时的环境,而忽略开车、停车时的非正常环境,但有时这种非正常环境和正常环境差别很大,必须予以考虑,否则会引起意外的腐蚀或材料破坏。所以,必须科学地选取耐腐蚀材质,以获得氯碱装置安全稳定运行。

参考文献

[1] 赵国平.氯碱生产过程中需要注意的安全问题[J]. 氯碱工业, 2008, (09) .

[2] 王香爱.氯碱生产中三氯化氮的生成及防治措施[J]. 氯碱工业, 2007, (08) .

第5篇:防腐蚀工程论文范文

关键词:课程;教学方法;创新与实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)03-0033-03

腐蚀现象几乎涉及国民经济的一切领域。如各种机器、设备、桥梁在大气中因腐蚀而生锈;舰船、沿海的港口设施遭海水的腐蚀;地下管道因土壤腐蚀而穿孔……与各种酸、碱、盐等强腐蚀性介质接触的化工机器与设备,腐蚀问题尤为突出,常常因腐蚀而引起材料的迅速破坏。腐蚀造成的危害又十分惊人。据统计全世界每年因腐蚀报废的钢铁约占年产量的30%。此外,由于腐蚀引起工厂的停产、更新设备、产品和原料流失、能源的浪费等间接损失远比损耗的金属材料的价值大得多。腐蚀不仅造成经济上的重大损失,而且往往阻碍新技术、新工艺的发展[1]。因此,弄清腐蚀原因,掌握腐蚀控制方法十分重要。尤其对化工类院校的学生《化工腐蚀与防护》课程不仅仅是一门专业课,也是一门与实际密切结合的应用技术课。为了满足素质教育、能力教育的需要,结合课程教学在以下几方面对教学方法进行了探索和实践。

一、调整课程教学内容

由于课程总学时少,为了让学生打牢基础,以往的教学中基础理论学时相对多,导致实际应用方面的知识相对少。为了培养学生的工程实践能力,将教学内容作了大幅度的调整,修改了教学大纲。在表1中对调整前和调整后的教学内容进行了对比。

表1 调整前后的教学内容和计划学时对照表

可见,调整前后课程的整体构成发生了较大变化,调整前课程教学内容由腐蚀原理、耐蚀材料和防止腐蚀的方法三大部分构成;调整后课程教学内容由腐蚀原理、耐蚀材料、防止腐蚀的方法和典型实例与监控四大部分构成。增加了典型化工装置的腐蚀与防护分析和腐蚀监控部分,注重了实用性,注重了学生能力的培养。

二、结合科研工作开展综合性实验

为了提高学生的综合素质和实际应用能力,一方面在教学内容上进行了调整,增加了典型化工装置的腐蚀与防护分析和腐蚀监控内容,并开展了实例分析和训练;另一方面,增加了综合性、研究性实验。在保证总实验学时不变的情况下,结合科研工作将两个演示性实验改为综合性、研究性实验。一是将学生学过的工程材料内容与电化学腐蚀过程相结合,结合科研工作,制备几种显微组织不同的材料,分别测定电化学极化曲线,结合材料组织的差异,分析其电化学行为不同的原因。另一个综合实验是将微晶、纳米晶合金的制备技术与化学腐蚀过程相结合,同样利用现有的科研条件,采用机械合金化方法,制备出微晶、纳米晶合金,测定其氧化动力学曲线,分析合金组织的细化对合金抗氧化性能的影响。

通过采用综合性、研究性实验教学,学生对实验课的兴趣明显提高,大部分学生能够争着动手去做,与以往相比,学生的实验态度发生了很大的转变,以往是被动地去完成实验任务,现在是感兴趣,主动地争取机会参与实验。由此导致实验效果也大不相同,以往学生做完实验后不久几乎就没有什么印象了,现在学生印象深刻,到做毕业论文时,研究内容与这些综合性、研究性实验相近的,学生的动手能力和分析问题的能力都有不小的改变。

三、改进教学方法和手段

(一)激发学生的学习兴趣,变被动为主动

兴趣是学好课程的关键。只有在兴趣的驱动下,学生才能充分发挥学习的自觉性、主动性。事实上,兴趣的产生和发展与教师的教法、培养等息息相关,根据自己的教学实践,可以从以下几个方面结合教学内容,把对学生的兴趣的培养渗透到教学的各个环节。

1.绪论课是培养学生兴趣的关键。绪论课不但要向学生展示本学科的发展方向、在国民经济中的重要地位等,更重要的是让学生了解课程的性质,在本专业中本门课程的作用,这个专业为什么要开设这门课程,它有什么用途。比如,过程装备与控制工程专业为什么要开设《化工腐蚀与防护》课程,主要是因为化工生产过程经常和强腐蚀性酸碱盐介质接触,且生产又经常在高温、高压和高流速下进行,所以设备腐蚀特别严重。据国外的一些统计数据来看,在化学工业中发生的设备破坏有很大一部分是由于腐蚀引起的,有些企业高达50%以上,可见腐蚀与防护措施对化工生产过程中有巨大影响。过程装备与控制工程专业主要是从事化工过程中的机器和设备的设计和制造等方面的工作的,本门课程的目的就是在从事化工机器和设备的设计和制造、安装与维修等工作中能够从腐蚀与防护的观点出发正确地选用材料和采取必要的防护措施,延长材料的使用寿命,保证设备正常运行。此外,一定让学生清楚本门课程要学习和掌握哪些内容,如《化工腐蚀与防护》课程教学内容由腐蚀原理、耐蚀材料、防止腐蚀的方法和典型实例与监控四大部分构成,第一部分就是要告诉学生材料在环境介质中为什么会腐蚀,第二部分是要告诉学生有哪些耐蚀材料可用,第三部分是要告诉学生有哪些防止腐蚀的方法,第四部分是防止腐蚀的方法在工程上的具体应用和腐蚀的实时监测。通过绪论课可以让学生思路清楚、目的明确地去学习该门课程。

2.生活实例对培养学生的兴趣必不可少。因为日常生活具体实例是学生看得见、摸得着的东西,在课堂教学中,结合日常生活具体实例来讲解相关知识,学生既觉得亲切又觉得可信,从而就有兴趣。如从手电筒、干电池的工作原理入手来讲授腐蚀电池与化学原电池的区别;从铝和不锈钢饭盒、盆等盛装咸菜一段时间后会漏的现象入手,讲授小孔腐蚀原理和影响因素等。学生都怀着一种好奇和探究的心里,仔细地听老师讲解,然后又提出一些生活中的类似的实例让老师解释或彼此交流,甚至争论。通过这种方法最大限度地调动学生的学习积极性,拓宽其思维的广度,加深了学生对原理和规律的掌握。生活实例对学生有很大的吸引力,既能激发了学生的学习兴趣,又能调动学生的积极性和主动性。

(二)引进工程实例,培养学生的工程实践能力

把工程实例引入《化工腐蚀与防护》课的教学中可以取得事半功倍的效果。一方面通过工程实例,用形象生动的例子来阐明一些原理和过程。如某厂有一些大啤酒罐,用碳钢制造,表面涂敷酚醛烤漆,用了20年。在扩建时为了解决罐底涂料层容易损坏的问题,新造储罐采用了不锈钢作罐底,筒体仍用碳钢。认为不锈钢完全耐蚀就没有涂敷涂料。几个月后,碳钢罐壁靠近不锈钢的一条窄带内发生大量蚀孔而泄漏[2]。用这样的实例很容易解释电偶腐蚀的原理和过程,便于学生理解。另一方面,学生掌握更多的工程实例,有助于提高学生对工程实际问题的分析和解决的能力,培养了学生的工程实践能力,以便更好地适应社会。

(三)应用多媒体教学手段,在有限的时间内给学生提供尽可能多的信息

为了培养学生的工程实践能力,实践环节增加,各门课程的理论学时都有减少。这样就对教师提出了一个非常严峻的问题,那就是怎样在有限的时间里让学生获得更多的知识。多媒体教学手段是唯一的选择,在《化工腐蚀与防护》课程的教学中,通过图片、动画、视频等将工程实例生动地展示在学生面前,拉近课堂教学与生产实践的距离。不但增加了课堂教学的信息量,还可以通过直观教学使一些难题变得简单,同时活跃课程教学气氛,使学生在轻松愉快中学习。尽管多媒体教学手段带来很多好处,但全部用多媒体教学会使学生走马观花,印象不深,达不到理想的教学效果,还是应该把传统的板书与多媒体有效结合,这一点尤其要注意。

以上就是我们结合《化工腐蚀与防护》课程进行的教学方法的创新与实践,当然一些教学方法在工程材料等课程上也采用了,都收到了很好的效果。

参考文献:

[1]闫康平,陈匡民.过程装备腐蚀与防护[M].北京:化学工业出版社,2009.

[2]张远声.腐蚀破坏事故100例[M].北京:化学工业出版社,2000.

第6篇:防腐蚀工程论文范文

关键词:石油管道;防腐;解决对策

当前,石油运输是通过管道进行运输,其具有低耗、自动化程度高、高效的特点,能实现连续运输。因石油物质具有易爆易燃、有毒以及高能高压的特点,要求石油运输管道具备较高的耐腐蚀性能以及较好的安全性。所以,针对石油管道运输工作进行科学管理,并积极采取有效的防腐措施,从而确保石油实现安全运输就显得尤为重要。

1石油管道腐蚀的原理

金属在土壤、海洋和大气环境中的腐蚀。是指在周围介质的作用下,由于化学变化、电化学变化或物理溶解作用而产生的破坏。在化学腐蚀中没有电流产生,而是金属表面和其周围介质直接进行化学反应,使金属遭到破坏,而在电化学腐蚀中,有电流产生,从而产生腐蚀。钢铁的腐蚀是遵循电化学规律发生的一种自然现象,钢铁腐蚀有三个条件:

存在一个阳极和一个阴极,并且两者之间存在电势差;阳极和阴极由一个导电回路连接起来;阳极和阴极处于导电的介质中。随着电流由阳极流向阴极,金属原子从阳极表面上脱落变成带正电的离子进入电解液中。所以金属在电解液中存在腐蚀,金属的流失量随着金属材料类型的不同而有所不同。腐蚀对管道来说,存在着极大的危害,严重影响油气集输的安全运行,其危害主要有以下几种:在会属表面形成腐蚀坑,使管材管壁变薄,管材会在内压作用下鼓包甚至爆管;管材脱碳,使腐蚀部位的金相组织发生了变化,严重时,管壁未减薄就会爆管。

2石油管道发生腐蚀的相关原因

当前,石油运输管道设备材料类型有螺旋焊缝钢管材料、直缝电阻焊钢管材料以及碳化无缝钢管材料等。这些材料都属于金属材料,并且还具备一定的特殊性,在规格方面也具有严格要求。在对石油管道进行铺设过程中,通常是采用架空以及埋地两种方式,不管是采用何种方法,这些金属管道设备都会与周边的一些介质存在某些反应,或者是受到外界例如温度、湿度等因素的影响,使石油管道遭受腐蚀。

2.1石油管道发生电化学腐蚀

金属材料在电解质溶液中由于发生一些特殊反应而导致金属腐蚀,这称为电化学腐蚀。如果金属管道处于河流、湖泊或是水分多的空气介质中,存在于这些介质中的多种NaCl等电解质溶液,可以在石油管道外表生产薄水膜。金属管道就会与水膜层中的物质发生电化学反应,管道中的金属物质可转变为金属离子,从而进入水膜层中发生反应生产金属氢氧化物。最终导致金属具有的化学性发生变化,造成管道腐蚀情况。

2.2石油管道发生化学腐蚀

这种腐蚀类型指2种或是2种以上的物质之间出现化学作用而造成腐蚀情况。如果金属管道长时间暴露在外界,与空气长时间接触,其就会和存在于空气中的CO2、O2、SO2等发生化学反应,从而在石油管道外表生产一层硫化物或者是氧化物。由于金属管道容易在潮湿、高温条件下发生化学作用,有可能还会出现脱碳情况,从而对金属管道产生危害,影响石油安全运输工作。另外,石油中也含有多种具有酸性的物质以及其他有机物质,这些物质也会与金属管道发生反应导致管道腐蚀,从而对管道设备造成破坏。

2.3管道发生微生物腐蚀反应

由于存在真菌以及细菌,加上其产生的一些特殊活动而是金属设备发生腐蚀,此称为微生物腐蚀。相关试验研究表明,石油管道外部产生的腐蚀沉积物质,有大约27%与金属发生微生物腐蚀作用相关。这种情况会出现在金属管道埋设中,金属埋在地下时,土壤中含有金属还原菌、真菌、细菌以及硫酸盐还原菌等,其会造成金属管道发生腐蚀情况,从而对管道造成破坏作用。微生物腐蚀容易造成裂缝腐蚀以及点腐蚀,造成管道外部腐蚀沉积严重,这也是管道需要更换的一个重要影响因素。

3预防石油管道防腐的措施

3.1对于国家来说,应该改变传统的观念,加强对石油管道防腐工作的重视。一方面,应该增加对石油管道防腐工作的投资力度,不断的引进外国先进的防腐技术以及防腐材料。另一方面,也应该加大对石油管道维修的监督力度。尽一切可能降低石油管道的腐蚀消耗。

3.2针对企业以及工作人员的不负责任的态度。应该采取“分管到企,分管到人”的管理模式。可以通过将石油管道进行区域划分,分配到企业和工作人员。实行责任制,这样就能在很大程度上遏制这一现象。

3.3由于油管前如果处理的质量没有达到相应的标准会造成巨大的损失,可以通过对涂料油管进行一些加工,如采用机械前处理,也就是所谓的高温除油和喷抛丸除锈法。或者说一些感应加热。最值得注意的就是,如果对管道的内外同时进行喷涂的话,将会达到更好的效果,并且是非常先进的。

3.4对于石油管道腐蚀出现的区域、时间及破损状况一定要尽早准确地发现。而且要通过对管道腐蚀检测评价技术理论和工程的相关事例来对石油管道的相关运行、维修或者更换方案,提供最可靠和最行之有效的理论依据,这些措施有利于促进石油管道的防腐治理工作顺利的开展并取得实际性的进步。

3.5建立一套健全的石油管道防腐工作的管理体制。石油管道防腐工作的现状迟迟得不到改善,缺乏良好的管理体制是一个非常重要的原因。因此,对于石油管道的维护部门来说,必须明白防腐工作的重要性,并制定相应的管理目标、管理方法、管理创新、管理监督的详细的管理过程。将石油管道的防腐工作作为重点来抓,并使其得到真正的贯彻实施。

3.6为石油管道防腐工作配备专门的工作人员,严格按照其工作要求来选拔人才,并对他们进行规范的学习培训。定期进行考核,设定相关的考勤制度、奖惩制度以及升迁制度等等来提高防腐工作人员的整体素质水平。为石油管道的防腐工作储备优秀的人才。

总而言之,石油管道工程的防腐工作直接关系着石油运输工作的安全性。由于石油管道会受到外界因素、石油因素等多种因素的影响,导致管道发生腐蚀作用,从而对管道设备造成破坏。所以,积极研究预防管道腐蚀的相关技术措施,对于提高石油管道的防腐效果有着积极意义。

参考文献:

[1]高松,姚传远.石油管道工程防腐及施工维修中需注意的问题[J].石油石化物资采购,2010,5.

[2]孙宇强.中石油管道防腐蚀保护T作探讨冲国高新技术企业.2008,21.

[3]徐海军.石油管道腐蚀检测评价技术研究,焊管,2008,1.

[4]王凌.石油管道工程的防腐技术研究[J].中国新技术新产品.2011(05):68-69.

第7篇:防腐蚀工程论文范文

【关键词】城市燃气;燃气管道;防腐设计

中图分类号:TU996文献标识码: A

一、前言

燃气管道防腐设计是整个城市燃气管道铺设过程中的首要问题,保证燃气管道防腐的质量是整个城市燃气管道铺设过程中的重要环节。下文将对城市燃气管道防腐设计进行分析。

二、我国城市燃气管道的腐蚀现状

随着我国城市化与现代化的不断发展,我国的地下管道的种类与数量也在不断的增多,许多埋在地下的管道由于长时期都受到外部土壤与内部介质的作用,都出现了或多或少的腐蚀现象,给我国造成了巨大的经济损失。由于燃气管道的腐蚀,还会导致这些管道需要进行非计划性的更换、检修,甚至停产,给国家和企业都带来了直接或者间接的经济损失。当城市燃气管道因为腐蚀穿孔而出现了漏气现象时,不仅会污环境,更严重时还会引起爆炸和火灾,会给我国的人民带来生命和财产的损失。所以,燃气管道所造成的腐蚀危害,并不仅仅是指经济上的损失,这是一个非常严重的社会问题,相关部门应该高度重视,并做好有效的控制措施。

三、城市燃气管道的腐蚀类型

因为燃气管道的不同部位都会被腐蚀,一般都按照腐蚀部位来划分腐蚀类型,主要包括内壁腐蚀与外壁腐蚀两种类型。

1、内壁腐蚀

当水在燃气管道内壁产生了一层亲水膜,就能够形成原电池的腐蚀条件,从而产生电化学腐蚀现象。而当输送的燃气中含有硫化氢"二氧化碳"氧或硫化合物或者是其他具有腐蚀性的化合物与管道中的金属起作用时,就会引起化学腐蚀现象!由于局部腐蚀会造成钢管的表面出现一些穴状"斑块状或者是孔穴状的腐蚀,会危害到整个生态环境!

2、外壁腐蚀

出现外壁腐蚀一般都是出现在架空或者是埋地钢管的时候!而在埋地管道中又可以分成均匀腐蚀与局部腐蚀,但是大部分都是以局部腐蚀为主,也是危害最大的腐蚀类型!燃气管道在腐蚀的过程中会出现化学溶解的过程,一旦出现了腐蚀电池,就会导致燃气管道中的锈被腐蚀成空洞。

四、城市燃气管道在防腐设计过程中存在的问题及原因分析

一般来说在城市燃气管道进行防腐设计的过程中,内壁腐蚀与外壁腐蚀是最常见的腐蚀问题因此我们在对其腐蚀问题进行分析之前第一步也就是需要对其腐蚀原因进行分析。

在利用管道输送天然气的过程中天然气中也许会含有各种腐蚀性的物质,当其与管道相互接触就会发生化学反应最终造成腐蚀问题,虽然腐蚀性小的物质对管道的影响较小但是长此以往同样会给管道造成较大的危害最终穿孔导致天然气泄漏。造成这种原因是由于物质的电极与电位存在一定的差异最终因电化学而造成腐蚀现象、当腐蚀性化学物与进入接触并发生反应时那么其中的电极与电位就会失去阳极,而如果物质中电极电位较高的部分存在一定的电子那么该部分也就呈现阴极。如果天然气中还存在有一定的氧和氯化氢那么该两种物质就会发生反应形成氢氧化铁。

周边的土壤条件对管道也有一定的腐蚀作用。从天然气管道的内壁腐蚀来看厂般是由于天然气中含有一定的水分此时水分就会与管道产生化学反应最终对内壁产生腐蚀作用。而天然气中还含有其他具有腐蚀性的物质这就加大了内壁的腐蚀从天然气管道的外壁腐蚀来看,它的严重程度明显高于内壁腐蚀,在埋设天然气管道的过程中役计者需要对其进行加以分析加果没有进行合理的处理那么地下环境因为太过复杂细菌会对管道产生一定的影响最终导致管道外壁腐蚀不利于管道的正常使用。电化学腐蚀是外壁腐蚀的主要原因而细菌的腐蚀则是管道外壁腐蚀的次要原因。因此我们在对管道防腐设计的过程中需要重点对电化学腐蚀进行分析从而提高管道的防腐能力。

五、埋地燃气钢管防腐的选择

目前,在工程中埋地燃气钢管的防腐较为常用的是绝缘层防腐法、电保护防腐法。这两种方法总是同时使用,一旦绝缘层被破坏,电保护防腐法也很难奏效。管道绝缘层可以将管道与土壤隔开,并增大管道与土壤间的电阻,从而减小腐蚀电流,达到防腐目的。国内外埋地钢管所采用的防腐绝缘层种类很多,可根据土壤的腐蚀性能决定防腐绝缘等级,选用石油沥青、聚乙稀防腐胶带、环氧煤沥青、聚乙稀热塑涂层等防腐绝缘材料。

外加电源阴极保护法是利用阴极保护站产生的直流电源,使管道对周围土壤造成负电位处于阴极区,以减少或防止地下管道腐蚀。为了使阴极保护站充分发挥作用,阴极保护站最好设置在被保护管道的中点,其保护半径R为30~40 km。两个保护站同时运行时,由于阴极保护电位的迭加性,两个保护站之间的保护距离S为40~60 km。城市燃气管道一般埋设在道路的人行道或绿化带内,并且道路下管线错综复杂,为了避免未受阴极保护的管道受到腐蚀,接地阳极与其相距至少50 m,这一点在城市燃气设计中很难保证,因此,在城市燃气管道防腐设计中,基本上不采用此方法。牺牲阳极阴极保护法在城市燃气管道设计中被普遍采用。牺牲阳极种类较多,其选择也是一个经济问题。常用的有镁阳极材料和锌阳极材料,镁阳极材料的费用约为锌阳极的两倍。镁本身激励电势较高,输出很大的电流,因此,电极消耗得快。在同样的土壤电阻率环境中,镁的消耗比锌快2.5倍,如果没有电路限制,锌阳极可提供必要保护的地方,若使用镁阳极,其费用可能是锌的5倍。

牺牲阳极多成组布置,一组2~5支或更多,阳极间距2~3 m,现场测试结果表明,4支一组阳极发出的电流之和远小于单支发出电流的4倍,其原因是由于阳极电场的相互影响,多支汇流一点与管道相连必然造成电场的屏蔽,影响阳极电流的输出。建议在工程设计中采用单支分散布置,这样可消除电场的影响,使电位分布均匀。

六、解决城市燃气管道腐蚀设计问题有效措施

1、解决城市燃气管道腐蚀设计中内壁防腐问题措施

对于城市燃气管道内壁防腐问题的解决,要把需要输送的燃气质量放在首位。因为燃气本身就有很多导致内壁腐蚀的化学物质,加和管道内壁的接触加速管道的腐蚀速度。为了防止燃气管道不被腐蚀,燃气管道的设计应该严格按照国家规定要求做,提高燃气质量,延长燃气管道使用寿命,确保燃气管道正常工作。除此之外,二道环氧树脂也可以涂在燃气管道的内部,可以降低燃气对管道腐蚀。

2、解决城市燃气管道腐蚀设计中外壁问题防腐措施

城镇燃气道管在防腐蚀方面不断设计出针对管道壁面防止要活性物质也是Mo-Co,但所采用的是高分散的催化体系,适合SCANfining 脱硫工艺。这类催化剂的金属含量相对来说非常低,在反应过程中不会影响到加氢脱硫反应的活性中心,在实际的加氢脱硫处理过程中,可以既实现深度脱硫,又保留原有的辛烷值。经调查研究发现,采用RT-225催化剂,可以让硫含量在500μg/g以下的汽油,实现97%左右的脱硫率,并且辛烷值的降低值保持在1. 2左右。而对于硫含量在1200μg/g左右的汽油,RT-225催化剂所能起到的脱硫效率相对来说要低一些,通常脱硫率可以达到80%以上,并且研究法辛烷值的降低不会超过1. 5个单位。

总体来说,在目前,辛烷值恢复催化剂主要采用的是具有芳构化、异构化或者烷构化性能的分子,来让辛烷值在加氢脱硫的过程中不会受到太大的影响。经过汽油生产工艺的不断发展,目前已经将单纯的选择性加氢脱硫技术转变为加氢脱硫-辛烷值恢复技术,将对辛烷值的控制考虑到汽油的生产之中,让辛烷值恢复催化剂能够发挥更大的作用,从而让汽油的质量得到很大程度上的提升。

七、结束语

总之,在整个城市燃气管道防腐设计的过程中,要重视设计中的每一个环节,预防防腐不彻底的发生,保证防腐设计的规范性,使整个防腐过程质量得到保证。

参考文献:

[1]牛幼飞,王功. 城市燃气管道防腐设计中的几大问题研究[J]. 科技传播,2012,10:47+19.

[2]杨慧敏. 城市燃气管道防腐设计的思考[J]. 黑龙江科技信息,2014,01:215.

[3]邢红鹏. 基于城市燃气管道防腐设计的研究[J]. 化工管理,2014,08:89+91.

[4]肖平华. 城市燃气管道防腐设计的探讨[J]. 煤气与热力,2011,02:147-149.

[5]刘凯. 城市燃气管道防腐设计的探讨[J]. 黑龙江科技信息,2013,30:199.

[6]李颜强; 徐正康; 王昌遒 全国城市燃气管道的发展和改造中国土木工程学会城市燃气分会第九届理事会第一次会议论文集2006-11-01中国会议

[7]李颜强; 徐正康; 王昌遒 全国城市燃气管道的发展和改造中国城市燃气分会气源专业委员会第八届四次年会论文集2005-06-30中国会议

[8]叶根银; 吴家传; 臧桂宁; 解东来 DCVG法防腐层检测中牺牲阳极干扰的排除煤气与热力2011-03-15期刊

第8篇:防腐蚀工程论文范文

关键词:油井 腐蚀因素 高效缓蚀剂

在石油生产过程中,油井腐蚀是一个普遍存在的问题。采出液中含有高矿化度的水,水中溶解的氧气、二氧化碳、硫化氢以及微生物都会引起腐蚀[1]。相关资料表明,中国石油天然气集团公司平均每年发生事故约500起,其中60%源于腐蚀[2]。腐蚀给我国石油工业造成的损失约占行业总产值的6%,若能采取有效防腐措施,可以挽回30%~40%的经济损失[3]。油井防腐已经成为广大油田工作者的一项重要任务。

一、油井防腐技术现状

国内外针对油井腐蚀的主要措施[4]有:(1) 耐蚀材料。根据油井生产的实际情况,可以合理地选用不锈钢、陶瓷材质的配件,以及玻璃钢、碳纤维抽油杆等。(2) 表面处理。对腐蚀严重油井,可以使用表面进行防腐处理的油管或油杆。比如防腐涂料、化学镀油管杆、树脂塑料衬里油管等。(3) 化学药剂。用化学药剂进行油井的腐蚀治理必须具有针对性,因此要清楚的了解油井腐蚀的原因,例如溶解氧、硫化氢、细菌等,才能经济合理的进行防治药剂的选择。

二、油井腐蚀影响因素分析

在油井生产过程中,二氧化碳、硫化氢、氧气、氯离子和水分是各种设备主要的腐蚀介质[5]。因此,油田设备腐蚀影响因素主要有以下几个方面:

1.CO2的影响

CO2腐蚀往往表现为典型的沉积物下方的局部腐蚀。腐蚀产物碳酸盐或不同的生成膜在钢铁表面不同区域的覆盖程度不同,形成了自催化作用很强的腐蚀电偶。

2.H2S的影响

溶解于油井水中的H2S具有较强的腐蚀性。碳钢管线或设备在含有H2S的介质中会发生氢去极化腐蚀,碳钢的阳极产物铁离子与硫离子相结合生成硫化亚铁。

3.O2的影响

氧气进入油井后,在井下产生大量的氧化产物,从而引起地层结垢,进一步加剧油管和井下设备的腐蚀,造成套管、油管和井下设备损坏。

4.介质pH 值的影响

在pH值低的情况下,腐蚀主要是由氢的去极化作用控制。pH值升高将引起腐蚀速率降低,但是pH值持续升高,会促使碳钢生成FeCO3保护膜,引起垢下腐蚀。

5.氯离子的影响

油田产出水中的盐酸盐水解后产生酸性溶液,引起的腐蚀主要是因为氢去极化作用,碳钢和低合金钢的氯化腐蚀速率往往很高。

三、高效油井缓蚀剂合成及性能评价

1.高效油井缓蚀剂合成

针对油井生产过程中二氧化碳、硫化氢、氧气、氯离子等主要腐蚀因素,选用油酸和有机胺为原料进行反应,制备高效油井缓蚀剂,将得到的产物在实验模拟条件下进行物理性能、缓蚀性能测试。

具体实验步骤为:准确称取油酸50g,有机胺75g,加入250mL三口瓶中,装在带有分水器、温度计、电热套和搅拌器的有机合成制备装置中。搅拌均匀后,缓慢加热至200℃,温度保持在200℃~220℃进行反应,用量筒收集分出产物水,至达到理论体积,结束反应。收集的产品即是高效缓蚀剂的主剂。实际应用过程可以复配阻垢剂、杀菌剂等,形成多种功能的复合型缓蚀剂。

2.性能评价

2.1 物理性能测试

将缓蚀剂分别与水和汽油按照1:100的比例进行混合,静置观察发现高效缓蚀剂可以充分融入介质中,长期放置未发现分层现象,具有较好的水溶性和油溶性。

2.2 缓蚀性能测试

选用某油田采出水作为实验介质,将处理好的钢片用尼龙细绳悬挂于上述测试溶液中下部,不碰瓶壁和底部。放于55℃烘箱中,静置7天,处理后通过钢片重量损失,计算出自然条件下与投加缓蚀剂条件下钢片的腐蚀速率,从而推算出高效缓蚀剂的缓蚀效率。

四、结论与展望

研究表明:在油田采出水条件下,油井缓蚀剂对钢片的缓蚀率能够达到80%以上,具有较好的缓蚀性能。

针对油井生产复杂的工作环境,下步将以综合提高缓蚀、阻垢、杀菌等性能为重点,对多功能高效缓蚀剂进行研究,以满足油井实际生产的需要,为延长油井正常生产周期、提高油田综合开发效益奠定基础。

参考文献

[1] 刘树仁,任晓娟.石油工业材料的腐蚀与防护[M].西安:西北大学出版社,2000:310-311.

[2] 白立业,崔茂荣.钻井过程中存在的腐蚀与防腐措施[J].内蒙古石油化工,2007,4:17-18.

[3] 杨雪莲,常青.缓蚀剂的研究与进展[J].甘肃科技,2004,20(1):79-81.

[4] 刘 伟,黄宪华,赵家宏.油井的腐蚀原因与防护措施[J].腐蚀科学与防护技术,2006,18(6):448.

第9篇:防腐蚀工程论文范文

关键词:湿法脱硫;GGH;防腐方案

在各大工业的生产过程中,在烟囱中广泛的应用了湿法脱硫技术,并且在一些工作单位中还将GGH取消了,但是针对是否需进行防腐工作还在不断的争辩中,实践证明不论是否将GGH装设上去都要进行相应的防腐工作,进而文章对这方面的内容进行了分析。

一、烟气在湿法脱硫后的特征和防腐特点

主要特征:

较高的含水量,烟气温度不高,没装设GGH时,烟的温度维持在50度上下,较强的腐蚀性介质会存在于脱硫后出口烟气内,降低了烟气温度,酸露点就会因高于烟气温度而出现凝结,烟囱内壁也因此产生腐蚀,随着烟囱壁温度和硫酸浓度的变化,腐蚀速率也会发生变化。

腐蚀特点:

1、在烟囱壁温度和露点一致时,在烟囱的内壁开始凝结硫酸,腐蚀性就会出现,但是酸量在这时凝结的还不多,有较高的浓度,因此腐蚀的速度就会不高。

2、温度在烟囱壁持续降低,酸凝液的量进一步增多,反而降低了浓度,达到了稀硫酸的极强腐蚀度,最大的腐蚀速度就会出现。

3、随着烟囱壁温度的持续降低,就会增加凝结水量,硫酸的浓度就会稳定在较弱的腐蚀状态,此外,随着壁温的降低,腐蚀的速率也会降低。

4、温度在烟囱壁水露点一致时,烟气中的SO2和壁温凝结水反应形成H2SO3,残存在烟气中的HCL和HF也会在水膜中融合,强烈的腐蚀情况也会存与金属和非金属中,在壁温度减小时,就会再次加剧腐蚀性。

烟气的腐蚀性在脱硫之后不仅没有减少,随着降低的烟温而出现了增加的情况,根据现阶段的研究表明,湿法脱硫后的烟囱应按强腐蚀环境考虑。

此外,当脱硫系统发生故障时,烟气会通过旁路烟道进入烟囱。这时,烟气温度通常在150度左右,因此在进行烟囱防腐设计时,也应考虑该温度因素。

二、具体的方案

在我国,烟囱防腐设计研究年限较短,无论是研究资料还是相关设计经验都不丰富,所以,烟囱的防腐设计正处于探索阶段。考虑到电厂运行过程当中将利用同一个烟囱进行湿、干两种烟气排放,环境相对较为恶劣,防腐效果在很大程度上就是由防腐材料性质上决定的,因此,我们总结出以下几种常用的防腐解决方案:

1、合金钢衬贴

合金钢有很强的防腐性能,镍基合金板和钛合金板是目前最常用的两种类型。

钛有着优秀的防腐特性,钛的温度、性能和存在的纯度与形态上有着很大的联系。在自然界中致密的金属钛有极强的稳定性,然而杂质的存在会对钛的耐腐性能、机械性能、物理和化学性能带来很大的影响。尤其是那些间隙的杂质,会导致钛晶格出现形变,而影响钛的上述特性。钛的化学活性在常温下会比较小,随着温度的增加,钛的活性也会迅速提高,尤其是在高温环境下,多种物质都能够和其发生反应,腐蚀情况因此就会发生,电厂钛合金防腐的实例较多,例如台塑集团在其6台机组烟囱中均采用了钛板衬贴的防腐措施。

C―276是一种镍铬合金,并且含有钨,以及较低的碳、硅含量,在还原和氧化的状态下,有着很好的抗腐蚀性能,特别是有出色的耐点腐蚀和缝隙腐蚀等性能。较高的铬和钼含量能够提升抗氯离子侵蚀的性能,钨元素的存在也在很大程度上增强了合金板的抗腐蚀性能。

2、抗高温鳞片树脂涂覆

当采用这种涂料来作为烟囱的防腐材料时,良好的经济性是其最大的优势,鳞片树脂防腐的基本原理被称为迷宫效应,通常采用喷涂的方式使得涂层保持在2毫米左右的厚度是最为理想的。

涂料的价格相对于合金钢来说要便宜许多,,两种防腐方式投资成本相差约15%左右。但是这种材料的防腐性能并不是很强,耐高温性不太理想,使用寿命也相对较短,因此定期进行检查和补缺工作非常必要。

3、聚脲涂料的使用

采用聚脲涂料进行烟囱防腐也有着良好的经济性,。与上述鳞片树脂涂料涂覆方式相同,采用喷涂的施工方式,并使涂层厚度维持在2毫米左右,确保涂覆工作一次性完成,而不会受到空气中温度变化和空气中水分的影响。运用喷涂的方式进行施工,不仅简便,施工周期上也不会过长,这种材料针对不同的施工环境有着较强的适应性。

聚脲涂料价格比鳞片树脂更低,它的抗冲击、耐磨性和抗腐性都比较优越,抗张强度高,柔韧性好,对基底的要求也较低,但是在应用的过程中耐高温能力相对较差。

4、轻质发泡抗酸玻璃砖的应用

在硼酸玻璃的前提下制成发泡耐酸玻璃砖,能够抵抗多种浓缩酸性物质,导热性较低。防腐衬里有粘接剂人造橡胶和发泡耐酸玻璃砖构成,在温度变化和化学的环境当中,抗腐蚀能力上都很强,但是因为导热性不高,使保温层和之前的烟囱内衬化为了一体。

在烟内筒中表面通过粘合剂将玻璃砖粘覆在上面,并对玻璃砖之间的缝隙进行填充,以防止内筒结构受到烟气的腐蚀。粘结剂的耐久性和防腐性是该重防腐措施的关键,它的开裂和老化现象将直接影响到整体内衬系统的抗腐蚀性能。

在高酸浓度气氛和高温环境下这种玻璃砖的抗腐蚀性能都非常强,且可靠耐用,维护工作量较小,对基底的要求也不高,可以在钢板上直接粘贴,在砖面和混凝土上也可以进行粘贴,不用进行锚固工作,施工周期短,工作难度小,玻璃砖有着良好的绝热性能,可以有效地保护烟囱温度,但是材料成本较高,比涂料贵上好几倍,且厚度也较厚,一般在40毫米左右。

5、SL300高温复合抗渗材料

当湿法脱硫之后不设置GGH时,SL300高温复合抗渗材料对烟囱的抗渗和防腐功能上会带来非常大的帮助,它通过渗透的特性,将10毫米厚的负荷防腐层构造在耐酸砖的外表,这种防腐层有着耐高温、抗渗透、耐酸和防磨损的功能。

复合涂层有着优越的抗高温特性、且热震稳定性高、耐酸性良好、使用寿命比较长、抗渗层厚度理想,显著的特点和良好的性能有机结合,构成了复合涂层优良的性能。

三、结语:

文章通过对脱硫工艺中取消GGH后烟囱的防腐性能进行了阐述,从中我们发现,烟气的腐蚀性在脱硫之后不但没有减弱,相反,因为烟气温度的降低而增强,烟囱在经过湿法脱硫工艺之后,需要对其腐蚀性进行细致的分析。通过将经济、环境和技术因素综合起来考虑烟囱的具体防腐工程。对此,文章列举了目前常见的几种防腐解决方案,每种方案各有利弊,这样为有关设计和施工部门在进行防腐设计时提供了一定的借鉴。

四、参考文献:

[1]杨杰,宋晓红.湿法烟气脱硫机组烟囱防腐措施[J]. 河北电力技术. 2006(01) .

[2]顾咸志.湿法烟气脱硫装置烟气换热器的腐蚀及预防[J]. 中国电力. 2006(02) .

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