设备腐蚀与防护综述(一)

一、引言
二、腐蚀的涵义 腐蚀的涵义有多种表述。 （１）一种通俗的含义：腐蚀就是金属材料在一般情况 下，其外表受到氧化后的一种性能衰竭现象。 （２）比较严格的定义：金属物质表面因发生化学或电 化学反应而受到破坏的现象。 （３）还有一种广义的解释：物质在大气环境中或不同 介质中，受到氧化以及温度、湿度等作用与影响而产生的 性能劣化，包括金属的腐蚀、竹木制品的腐蚀和有机化合
设备和设施的绝大部分零件或构件都是由各种金属材
料加工制作的。而多种金属材料在空气、水和各种介质中 均会产生不同程度的腐蚀现象，致使零件失效，引发设备 故障或事故，造成严重后果。所以．设备的腐蚀及其防护 问题日益受到工程技术人员和科研人员的高度重视。 腐蚀现象由来己久，随着工业化的发展这个问题愈加 突出。而且超出工程技术和企业管理关注的范畴，成为严
发现的腐蚀现象要进行分析与评价，确定腐蚀的程度（如
容器、管道的壁厚测定）和应采取的措施。如可以利用一 种有效的监测腐蚀的方法，即电子化学阻断光谱技术。它
可以测定金属腐蚀发展的速度，帮助作出故障评定。
（４）要针对装置使用年限和腐蚀程度适时安排设备改 造或更新。一些企业的老装置已使用多年，虽经检测与修
复，腐蚀部位得到恢复与补偿，但总体上讲它在设计（如 结构与材质的选择）和制造（如加工技术）等方面是相对 落后的，修修补补不能彻底改善装置的性能。这时有关部
同合金成分的不锈钢。如防止ＮａＳｃＮ腐蚀时。应选用超低铁 不锈钢００ｃｒｌ７Ｎｉｌ４Ｍ０２。 Ｂ．钛及钛合金。耐蚀性强，且有较好的钝化性，能迅 速修复受损的保护性氧化膜。钛材能抵抗多种化学介质的 腐蚀。包括盐酸和次氯酸、浓度９８％的硝酸以及溴溶液等。 此外，钛材不易结垢，具有较好的换热性。但钛材价格较 高，工业纯钛的价格约为不锈钢的５—６倍，然而因其密度较
④精心施工。这包括对材料质量的严格检验（如不同
牌号钢材的成分确定以及有无缺陷）和施工时每道工序的
小（钛密度为４．５ｌ加ｍ，，不锈钢密度为７．９３咖ｍ尊，故实际
费用约为不锈钢的２倍多，可以适情选用。
仔细操作（如对装置制造后期的涂漆等）。
据报章介绍，１９０９年由德国建造的兰州黄河大桥“中 山桥”，虽经１０３年的岁月与１７次维修，至今钢体结构以及
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①腐蚀材料的选择。根据容器接触介质的腐蚀特性， Ａ．各种牌号的不锈钢。抵御不同腐蚀性介质要选用不 目前，钛材选用增多，现特提出以下注意事项。ａ．禁止 今仍光亮如新。 （未完待续）
收工序。防腐性能优良，价格仅为不锈钢的ｌ／２一ｌ／３。又如
莱芜钢铁公司热电厂应用聚脲弹性体（ｓＰｕＡ）喷涂技术对 锅炉的管路、阀门和补偿器等装置进行防腐处理，效果良
燃易爆。所以这些企业的设施容易腐蚀，同时存在较大的
２０１２年０５月ｌ中国墁备工程
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危险性，防护腐蚀足非常重要的。
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常检查与及时维护，而是要贯穿整个设备寿命周期，要在
接触以下介质：发烟硝酸、干氯气和液氧；ｂ．防止接触氢 气。在高温（≥２５０℃）状态下，钛材吸氢变脆；ｃ．控制工 作温度。在空气中作为结构件，其适用温度≤４２６℃；非结 构件，最高使用温度≤５３８℃。在腐蚀性介质中，有不同的 温度限制。如在氯碱工业中一般使用温度≤１４０℃；ｄ．防止 与钢铁材质长时问接触被“污染”而更易吸氢。组装钛材 零件时．对钢质工具要使用铜垫片。
（２）冶金行业。这类企业不仅也有较多可燃气体的管 道，而且还有各种冶炼炉、加热炉。炉体、炉壳的工作温度 较高不仅容易锈蚀，而且冶炼的钢水、铁水均有２ ０００℃左 右．绝不允许外溢、外泄发生。此外轧钢作业时还需喷洒冷
设备设计、制造、安装、运转、维护、修理、改造各个环
节采取措施。同时，防腐工作不仅要应用先进的技术手段， 还应更重视腐蚀防护的管理工作，包括理念、制度、计划 等诸多方面。 １．腐蚀防护的管理工作 （１）企业经营者和生产组织者要充分认识腐蚀防护工
重影响人们健康与生命以及企业、国家财产的社会问题。
据一些国家的经济部门统计分析：全球因腐蚀而报废的金 属量已超过总产量的３０％；因腐蚀造成的经济损失约占国民 生产总值的３％一５％。不仅如此，近３０年来世界许多国家因 工业设备、设施腐蚀引起的事故。已形成巨大的社会灾难。 如１９８３年，西班牙奥图埃利亚地区的一个学校的地下煤气 管道，因年久失修发生锈蚀泄漏，引起爆炸．致使５３人死 亡。其中包括５０名儿童；１９８４年１２月，印度博帕尔市一家 农药厂因管道腐蚀泄漏引发爆炸，剧毒气体笼罩整个城市， 致使３ ０【）ｏ余人死亡．１８万人受到伤害；１９９２年，墨西哥瓜 达拉哈拉市一家石化工厂，汽油管道腐蚀泄漏引起爆炸，
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性分析。确保防腐措施的可靠性。企业规划、设备、生产
等部门要针对产品原料以及添加剂的性能，选择先进、适 用的防腐装置，特别要对其材料、质量和防腐寿命进行严 格考察。此外，对重要防腐装置的设计、制造和装配过程 实施监理。 （３）设备管理部门要有计划地开展装置腐蚀状况的检 查与评估。对设备可能发生腐蚀的部位要纳入点检“五定” （定部位、定周期、定手段、定标准、定责任人）管理，对
我刊已被评为《中国学术期刊（光盘版）检索与评价数据规范》执行优秀期刊，因此以后我们将认真贯 Ａ Ｔ—ｃ Ｄ Ｂ／Ｔ １—１ ９ ９ ８）。稿件中的文字和插图分别以ｗｏｒｄ格式和ＡｕｔｏｃＡＤ格 式发送至本刊邮箱，一般不宜超过４０００字。为使作者的稿件得以及时刊出，请投稿时按照此规范要求清 楚写明以下各项，具体格式及符号请参照本刊文章。（１）题名中英文。一般不超过２ ０个汉字，可加副 题名。（２）作者及其工作单位中英文。包括单位全称、详细地址及邮编。（３）摘要中英文。１ ｏ ｏ一３ ｏ ０ 个汉字。（４）关键词中英文３～８个。（ｓ）对文、图、表的英文缩略词和英文单词须做中文注解。（６）基金 项目。（７）参考文献包括主要责任者、文献题名及版本（初版省略）、文献类型及载体类型标识、出版地、出 版者、出版年、文献出处或电子文献（数据库Ｄ Ｂ、计算机程序ｃ Ｐ、电子公告Ｅ Ｂ）的可获得地址、文献 起止页码、文献标准编号（标准号、专利号等）。（８）参考文献类型及其标识（专著一Ｍ、论文集一ｃ、报纸 文章一Ｎ、期刊文章一ｌ、学位论文一Ｄ、报告一Ｒ、标准一ｓ、专刊一Ｐ。专著和论文集的析出文献一 Ａ，其他来说明的文献一ｚ）。（９）电话。（１０）作者简介。包括姓名（出生年一）、性别、民族（汉族省略）、籍 贯、职称、学位、简历等。 打印稿宜选用四号（图表中字体宜小五号）字及以上字体，并留适当行距；手写稿及图表中字迹应清
来讲重点是注意汽车的维护，防止机件和车体外壳的锈蚀。
（４）公用设施。这个领域范畴也很广，包括桥梁、城
市地下各种管道、输电塔杆、铁（公）路附属设施等。它
们的运行环境也很差，需要加强维护与保养。 除上述方面外，各行业均有一些设备、设施可能受到 腐蚀破坏，只是程度略小。据美国国家工程腐蚀协会２００２ 年的调查资料显示：燃气、自来水、电力和通信的传输管 道与设施受腐蚀最严重。约占全部腐蚀损失的３４％；其次是 运输行业。其腐蚀损失约占２１．５％；第三位是公用基础设施 （包括桥梁、公路、机场等）。损失占１６．４％；最后是工业制 造业（包括炼油厂、化工厂、钢铁厂、制药厂、造纸厂 等），损失占１２．８％。 ２．腐蚀对设备破坏的主要形式 设备零件的腐蚀是一个随时问推移和环境变化而逐渐 发展的失效破坏过程，也足一种故障隐患逐步形成的过程。 在工业企业设备运行中，腐蚀可能导致以下故障或事故发 生。 （１）零件长时间锈蚀．锈层逐渐由表皮延伸至材质内 部。可能造成零件断裂。
好。ｓＰＵＡ涂料为环保产品，且施工工艺简单、固化速度快
（１ｍｉｎ即可），可适应一５０℃一１８０℃温度，不粉化。
②制造厂设计机器、设施时，应注意使易腐蚀部位结
构合理，不积水、积尘，容易清扫保洁。 ③在加工装配时．对于易腐蚀零件应实施阴极保护或 阳极保护，避免产生电化学反应。另外，在生产流程中加 强对介质的处理与改进工艺，尽量减少腐蚀的可能。
却水，容易促使机器锈蚀。
（３）运输行业。这个领域范围较宽，包跨火车、轮船、
飞机、汽车等。它们都是在露天条件下工作，要经历风雨、
砂尘、海水以及气温等不利的环境的影响。对于多数企业
作的重要性。一般企业领导者均认为保证装置的正常运转 足设备部门的职责，防止设备腐蚀是工程技术人员的工作。
这种认识是片面的、肤浅的，设备腐蚀关系到生产安全和 经济效益。 对于许多行业其生产流程中各种容器和管道较多。其 中储存和输送的原料与成品多为具有腐蚀性的易燃物。所 以。这些装置一旦因腐蚀而泄漏就可能引发火灾乃至爆炸 等重大安全事故，这样的事例屡见不鲜。 其次，设备腐蚀造成较大故障就必须停产检修和更换 备件，腐蚀严重的甚至要更新成套装置，这会给企业带来 较大生产损失，增加运行成本。 所以企业领导者一定要从多方面采取措施加以防范。 更重要的是要转变观念。变被动应付为主动预防、科学防 治。 （２）在进行设备规划和配置时，要认真实施技术可行
物（塑料、橡胶）的老化。 （４）还有学者认为：腐蚀与摩擦两种现象是共存的，
把腐蚀环境中摩擦表面出现的材料流失现象称为磨蚀。 总的来讲，人们普遍认为腐蚀就是一种化学和电化学 现象。不过金属材料氧化后生成的氧化层，其物理性质不
同。有的金属（如ＡＬ、Ｔｉ等）其表层在氧化后有较强的钝
化性，所以表现出的腐蚀破坏程度有很大差别。一般来讲， 常用的铁质材料腐蚀造成的破坏较为严重，是腐蚀防护研 究工作的重点。 三、腐蚀的多发领域与破坏形式 １．腐蚀的多发领域 腐蚀普遍存在于人类活动的各个场所和多种材料上， 但在分布上有很大的不均衡。在一些行业与地域表现尤甚， 应是防护的重点。一般来讲，以下行业或领域设备腐蚀问 题较多、后果较重。 （１）石油化工行业。这类企业各种反应罐和容器、管 道比较多，而且其生产的原料与成品带有腐蚀性。并且易