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防腐蚀工程论文

防腐蚀工程论文范文第1篇

[关键词]工艺管线;输油管道;腐蚀管理

中图分类号:TE988 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)22-0117-01

引言

石油的需求量逐渐增大,工艺管线通往大江南北,因此造成输油管道的线路错综复杂。工艺管线在石油运输过程中经常遭到不同程度的腐蚀,对石油的运输工作是非常不利的。而工艺管线不仅有地上和地下的位置不同,还有管径大小不同、接头处颇多等因素,给工艺管线的腐蚀管理工作的难度增加了。工艺管线作为输油过程中最重要的一部分,一旦出现问题,后果不堪设想。因此在日常运输中,需要做好防腐工作以及腐蚀管理工作,保证输油管线的正常运行是十分必要的。

一、工艺管线腐蚀的原因分析

工艺管线的管道腐蚀的问题一直以来是让人头疼的,它的安全隐患不能小觑。管道腐蚀的特征是多种多样的,主要有均匀腐蚀、缝隙腐蚀、点腐蚀。管道腐蚀的地方大致多为埋地管段、地上管道支座、进口油管等,在进行管道腐蚀检测时,应该多注意这些地方。管道腐蚀的原因是多样的:

(一)埋地管段腐蚀原因分析

埋地管道的管线是因为直接接触土壤造成防腐绝缘层的破坏。(1)埋地管道会接触到不同性质的土壤,尤其在黏土的影响下,因为缺氧的缘故,腐蚀的速度会加快。还有在两种不同性质土壤的交界处和靠近出土端的管道也会产生不同程度的腐蚀。因为,土壤在透气性比较好、湿度强、盐分的含量比较大的时候,会加强他的腐蚀性,对管道的危害更大。(2)土壤还会造成电化学腐蚀。因为有的土壤中富含丰富的微生物、细菌和一些微弱的电流也会对管道的防腐层造成很大的威胁。

(二)输油泵进出口腐蚀原因分析

输油管道的进出口腐蚀原因也是多方面的。(1)由于很多管道用的时间已经很久远了,防腐层已经损坏的差不多了,对于管道的防护作用大大的降低了。(2)还有一般的原油温度一般在10度左右,夏季时输送的原油温度升高,管道的输送温度也相应提高,使管道的外壁产生大量的水珠,湿度增加,而管道采用的保温材料因为吸水性强,会生成一些盐渍,盐渍又会溶解于水中,盐与水的相互作用,会形成一种化学的电解质,从而加快管道的腐蚀。(3)因为季节的原因,原油温度升高,管道表面生成水珠,水长期的作用力,会慢慢损坏管道的防腐层,那管道的抗腐蚀性更弱了。

(三)管道支座腐蚀原因分析

管道支座的腐蚀原因受众多因素影响。(1)首先就是因为支架的材质和管道的材质不同,两种材质存在的金属电极差,在一定的条件下,也会形成化学性腐蚀。(2)管道支架与管道的连接处不可避免的会形成缝隙,在空气、水分等物质的影响下,形成电解质,无论是腐坏的地方还是没有被腐坏的地方,都会因为电解质的作用产生腐蚀性强的化学腐蚀。

二、工艺管线防护措施

输油管道的防护措施是复杂的,也是十分重要的。无论是在施工过程中,还是维修过程中,甚至是材料选择和用量的问题上,都应该严格的按照相关规定的要求,采用合格的材料,投入最精心的工作,为输油管道的防护提供保障。输油管道的措施如下:

(一)防腐材料的选用。根据以上分析,防腐层的破坏是造成管道腐蚀的最重要的因素,因此在防腐材料的选择上应该更加严格。要严格按照有关规定的数据材质要求,去选择高质量的防腐材料,将最重要的防腐措施做的充分,最大可能的保证防腐效果。

(二)保温材料的选用。保温材料要尽量选择防水或者是浸水后不会产生盐渍,形成电解质的材料,最大可能的避免因为保温材料的缺陷造成对防腐层化学性腐蚀的破坏,从而影响防腐效果。

(三)确保防腐材料使用的精确性。在防腐材料涂刷的过程中,要认真仔细,不可以产生薄厚不均匀的现象,影响防腐效果,还要严格遵守每层涂刷的时间间隔。避免因为人工操作不当,影响了防腐的效果。

(四)在施工或者维修的过程中,应该注意保护输油管道的防腐层,避免利器的损伤或者不必要的物质产生分解腐蚀的作用,尽可能的减少人为的损害,造成防腐层的破坏,影响防腐效果。

(五)加日常管道的检修与维护。严格按照规定的时间对输油管道的检查,按照上文提到的腐蚀性强的几个地方进行进一步着重的排查,根据防腐层和保温层的破坏情况,及时的进行修复,避免出现漏掉检查区域、维修不及时的情况,造成对防腐层额外的负担。在检查和维修的过程中,严谨人员踩踏管道,造成防水层变形,引起透气透水,损坏防腐层,对管道完成危害。

(六)对管道和支架的连接处严格排查。首先,在安装的过程中就要留心管道与支架之间有无缝隙,维护措施要从最原始的施工过程中实行。如果经过时间的推移,管道与支架之间存在缝隙,一定要把缝隙里的水分、空气、灰尘等清除干净,然后调整支架位置,消除缝隙,让支架真正成为支撑管道的作用,最大可能的避免因为外在因素而影响防腐层的防腐效果。管道与管道支架尽可能的采用相同的材质,尽量避免因为不同材质的金属电极造成化学性腐蚀。

(七)工艺管线的输油管道的铺设方式尽量避免埋地铺设,尽可能的采用地上铺设,减少甚至消除因为土壤的作用完成对防腐层的破坏。

(八)对于不同季节,原油在运输的过程中会产生温度的不同,应该制定科学的保温计划,采用合适的保温材料以及保温方法,科学的使用保温材料,让保温材料真正起到保温的作用。

三、结论

工艺管线的输油管道的使用是影响我国工业发展的重要因素,从而影响我国的经济发展。综上所述,造成管道腐蚀的原因是多种多样的,不仅有人为因素的影响,还有自然环境的影响,对输油管道的防腐工作带来了一定的难度。但是只要采用科学的施工方法,适当的防护措施,避免因为人工操作的失误或者自然环境的影响,对防腐层造成损害。只要维护好输油管道的正常使用,减少对输油管道的破坏,最大限度的发挥输油管道的作用,为推动我国工业的发展提供保障。

参考文献

[1] 郝卫军.输油站场工艺管线的腐蚀管理[J].化工管理,2016,05:111.

防腐蚀工程论文范文第2篇

【关键词】油气储运管道问题防腐问题研究分析

中图分类号: P641.4+62 文献标识码: A

一.引言

近年来国内外在管道防腐层材料和技术应用方面都取得了快速发展,防腐蚀新材料、新工艺和新设备不断出现并得到广泛应用。防腐层技术是新建钢质管道和在役管道安全运行的保障技术,防腐层的生产制造质量决定着钢质管道的使用寿命,了解国内外解钢质管道防腐层技术应用现状及发展趋势,抓住钢质管道建设快速增长的发展机遇,进一步提高防腐蚀技术应用水平是非常必要的。

二.对腐蚀的理解。

腐蚀金属在周围介质的化学、电化学作用下所引起的一种破坏现象。按管道被腐蚀部位,可分为内壁腐蚀和外壁腐蚀;按管道腐蚀形态,可分为全面腐蚀和局部腐蚀;按管道腐蚀机理,可分为化学腐蚀和电化学腐蚀等。

管道腐蚀一般是指避免管道遭受土壤、空气和输送介质(石油、天然气等)腐蚀的防护技术。

三.管道腐蚀的原因。

管道内壁腐蚀金属管道内壁因输送介质的作用而产生的腐蚀。主要有水腐蚀和介质腐蚀。水腐蚀指输送介质中的游离水,在管壁上生成亲水膜,由此形成原电池条件而产生的电化学腐蚀。介质腐蚀指游离水以外的其他有害杂质(如二氧化碳、硫化氢等)直接与管道金属作用产生的化学腐蚀。

长输管道内壁一般同时存在着上述两种腐蚀过程。特别是在管道弯头、低洼积水处和气液交界面,由于电化学腐蚀异常强烈,管壁大面积减薄或形成一系列腐蚀深坑。这些深坑是管道易于内腐蚀穿孔的地方。

管道外壁腐蚀视管道所处环境而异。架空管道易受大气腐蚀;土壤或水环境中的管道,则易受土壤腐蚀、细菌腐蚀和杂散电流腐蚀。

(1). 大气腐蚀。大气中含有水蒸气会在金属表面冷凝形成水膜,这种水膜由于溶解了空气中的气体及其他杂质,可起到电解液的作用,使金属表面发生电化学腐蚀。影响大气腐蚀的自然因素除污染物外,还有气候条件。在非潮湿环境中,很多污染物几乎没有腐蚀效应。如果相对湿度超过80%,腐蚀速度会迅速上升。因此,敷设在地沟中的管道或潮湿环境的架空管道表面极易锈蚀。

(2). 土壤腐蚀。土壤颗粒间充满空气、水和各种盐类,使它具有电解质的特征。管道金属在土壤电解质溶液中构成多种腐蚀电池。

(3). 细菌腐蚀。也称微生物腐蚀。参与管道土壤腐蚀过程的细菌通常有硫酸盐还原菌、氧化菌、铁细菌、硝酸盐还原菌等。

(4). 杂散电流腐蚀。流散于大地中的电流对管道产生的腐蚀,又名干扰腐蚀,是一种外界因素引起的电化学腐蚀。管道腐蚀部位由外部电流的极性和大小决定,其作用类似电解。杂散电流从管道防腐层破损处流入,在另一破损处流出,在流出处形成阳极区而产生腐蚀。杂散电流源有电气化铁路、阴极保护设施、高压输电系统等。

四.管道的主要防腐方法。

我国钢质管道外防腐层材料和制造应用技术主要经历了石油沥青、煤焦油沥青、煤焦油瓷漆、胶带、夹克、液体环氧涂料、挤压聚乙烯(2PE)、熔结环氧粉末(FBE)、三层聚乙烯(3PE)等发展过程。目前,我国管道防腐层材料生产制造基本实现了标准化,并不断有新品出现,近年来新建的埋地油气输送管道的外防腐层结构根据输送介质温度和施工条件的不同,主要采用熔结环氧粉末(FBE)、(3PP)、(DPS)和三层聚乙烯(3PE)防腐技术,并使用阴极保护技术。

3PE的底层为熔结环氧粉末防腐蚀层,中间层为聚乙烯共聚物热熔胶粘剂,面层为聚乙烯专用料保护层。上述三种材料构成的钢管防腐蚀结构层称为3PE防腐,压力管道元件行业称之为“聚烯烃防腐蚀(3PE)管道”。

3PE防腐是目前世界范围内广泛采用的钢质管道涂层体系,是我国输油、输气、输水大型管道工程和市政工程的首选防腐蚀结构,西气东输、西南成品油等重大工程全部使用了3PE防腐。

涂层防腐用涂料均匀致密地涂敷在经除锈的金属管道表面上,使其与各种腐蚀性介质隔绝,是管道防腐最基本的方法之一。70年代以来,在极地、海洋等严酷环境中敷设管道,以及油品加热输送而使管道温度升高等,对涂层性能提出了更多的要求。因此,管道防腐涂层越来越多地采用复合材料或复合结构。这些材料和结构要具有良好的介电性能、物理性能、稳定的化学性能和较宽的温度适应范围等。

内壁防腐涂层:为了防止管内腐蚀、降低摩擦阻力、提高输量而涂于管子内壁的薄膜。常用的涂料有胺固化环氧树脂和聚酰胺环氧树脂,涂层厚度为 0.038~0.2毫米。为保证涂层与管壁粘结牢固,必须对管内壁进行表面处理。70年代以来趋向于管内、外壁涂层选用相同的材料,以便管内、外壁的涂敷同时进行。

防腐保温涂层:在中、小口径的热输原油或燃料油的管道上,为了减少管道向土壤散热,在管道外部加上保温和防腐的复合层。常用的保温材料是硬质聚氨脂泡沫塑料,适用温度为-185~95℃。这种材料质地松软,为提高其强度,在隔热层外面加敷一层高密度聚乙烯层,形成复合材料结构,以防止地下水渗入保温层内。

外加电流法是利用直流电源,负极接于被保护管道上,正极接于阳极地床。电路连通后,管道被阴极极化。当管道对地电位达到最小保护电位时,即获得完全的阴极保护。

阴极保护:将被保护金属极化成阴极来防止金属腐蚀的方法。这种方法用于船舶防腐已有 150多年的历史;1928年第一次用于管道,是将金属腐蚀电池中阴极不受腐蚀而阳极受腐蚀的原理应用于金属防腐技术上。利用外施电流迫使电解液中被保护金属表面全部阴极极化,则腐蚀就不会发生。判断管道是否达到阴极保护的指标有两项。一是最小保护电位,它是金属在电解液中阴极极化到腐蚀过程停止时的电位;其值与环境等因素有关,常用的数值为- 850毫伏(相对于铜-硫酸铜参比电极测定,下同)。二是最大保护电位,即被保护金属表面容许达到的最高电位值。当阴极极化过强,管道表面与涂层间会析出氢气,而使涂层产生阴极剥离,所以必须控制汇流点电位在容许范围内,以使涂层免遭破坏。此值与涂层性质有关,一般取-1.20至-2.0伏间。实现地下管道阴极保护有外加电流法和牺牲阳极法两种。

五.结束语

当今世界经济迅猛发展,石油和天然气作为我国的经济发展命脉及现代工业的主要能源得到了广泛运用,防腐蚀行业已成为国民经济中一个不可或缺的新兴产业,防腐涂层技术的应用,对于钢质管道建设工程的安全运行起到了很好的保障作用,在几十年的实践中,防腐涂层技术不断的提高和发展,材料方面朝着环保、高性能、适合流水作业施工的方向发展,施工方面朝着自动化生产线发展,正是上述技术的发展进步使得管道的高效建设及投产得到支持。因此,我们应该大力研发防腐技术并且进行推广,从而促进我国油气储运的发展。

参考文献:

[1] 石磊 油气储运过程中的管道防腐问题研究与分析 [期刊论文] 《科技创新导报》 -2011年12期

[2] 张宗前 油气储运管道防腐问题研究与分析 [期刊论文] 《中国石油和化工标准与质量》 -2013年9期

[3] 沈乾坤 论油气储运中的管道防腐问题 [期刊论文] 《中国石油和化工标准与质量》 -2012年10期

[4] 张旭魏子昂 浅谈油气储运中管道的防腐问题 [期刊论文] 《中国石油和化工标准与质量》 -2011年10期

[5] 芦彬 针对油气储运中管道防腐技术进行探究 [期刊论文] 《化工管理》 -2013年2期

防腐蚀工程论文范文第3篇

【关键词】腐蚀与防护;创新;教改;考核

腐蚀是悄悄自发的一种冶金的逆过程,发生在我们生产、生活和建设的各个环节。在近一个世纪的研究中,腐蚀与防护学科基本形成了自己的体系,材料的腐蚀控制,从材料的研发、材料的腐蚀性能评价、材料的选择与设计、先进涂层的选用、阴极保护技术以及腐蚀的理论体系等方面开展了大量的工作,积累了丰富的经验。

我国是世界上较早注意腐蚀问题的国家,1956年制定的科技发展规划, 已把防腐蚀作为重要问题提了出来。我国的腐蚀与防护学科发展是从1962年12月国家科委、中国科学院和教育部共同制定的“腐蚀与防护科技发展规划”开始,据文献报道,当时全国大专以上水平的人员一共仅仅只有182人[1],随着科技的不断发展和现代化大规模经济建设,腐蚀防护逐渐形成一门新兴的产业,人才问题就更为紧迫,全国逐步建立了专门的腐蚀研究机构和教学单位。经过50 多年的发展,我国腐蚀与防护科技队伍不断成长, 目前专业从事腐蚀防护的工程技术人员已经接近一万人[2]。不少企业都设置了相关的科室, 在一些工程的设计阶段就加入腐蚀防护加强的理念,同时制订防护设计规范与标准,科学合理地选用材料,采用长效防腐涂料与阴极保护相结合等综合防护措施来控制腐蚀,并且取得了很好的实际效果。承载着人才培养和辐射社会功能的高等院校在腐蚀与防护人才培养方面,具有责无旁贷的使命,自1997年起因高校专业设置的调整, 原有的腐蚀与防护专业已调整进入金属材料专业[3],有些高校将腐蚀与防护专业划归到化学专业, 因此在课程设置方面,有关腐蚀的基础理论课时被进一步压缩,这对腐蚀与防护专业人才培养可能产生一定影响,造成腐蚀与防护专业的学生的基础功底薄弱。

1 腐蚀与防护专业课程的特点及学生现状

当前高等院校的课堂教育体系以教师讲授为主,学生以被动听课为主,同时大学生前两年的课程以基础课为主,而在大四下学期又有毕业设计,致使专业基础课和专业课的学习时间仅有只有一年半,在这有限的时间里,学生还要学习金属材料、或者化学等相关专业的课程,因此只能开设3-4门有关腐蚀与防护专业的相关课程。近十几年来,中国高等教育取得了长足的进步,形成了高等教育大众化趋势,上课人数增多,学生学习能力参差不齐,尤其是课程内容中的一些微观机理,看不见摸不着理解起来非常困难,教师在课堂上讲授这些知识点的时候如果只做生硬的讲解会使学生感到枯燥乏味,导致教训效果大打折扣。同时有一部分学生又处在考研、就业准备阶段,大多数学生把精力投入到考研复习或就业上。受到社会舆论导向以及就业压力等的影响,学生对热门专业更感兴趣,对腐蚀防护课程缺乏信心,对课程的学习多处于应付状态。

2 腐蚀与防护课程教学内容的改革

教学内容和课程体系直接反映了教学目的和人才培养目标,教材是教学内容的载体,好的教材是教学质量的基本保证。目前有关腐蚀与防护课程的教学学时较少,因此对教师在教学内容的选择和配置上提出了较高的要求,教师要根据学生的理论基础对教学内容进行必要的整合和取舍,遵循由浅入深和循序渐进的原则,将教学内容充分与学生的专业知识相联系,使学生能对所学知识融会贯通。传统腐蚀学的教材仅局限于钢铁材料的腐蚀防护研究,目前工程应用的需求不但包括金属材料,还包括各种新型材料,如高分子材料陶瓷材料以及复合材料等新型材料等,以及随之而来的有关这些新材料的腐蚀科学问题不断涌现,在教学过程中将这些新型材料在应用中出现的腐蚀问题以及最新科学研究成果引入课程是非常有必要的。这就要求任课老师要有比较宽的视野,往往专任教师都是只在自己所擅长的某个专业领域内有一定的学术见解,这样就会造成学生在课堂的学习过程中只能在授课教师所擅长的领域上有一定的了解,而其他领域方面了解有限。因此在课程的设置上可以多名教师联合授课的方式,根据不同领域开设相关的专题讲授,并结合每个老师自己的科研工作以及取得的相关科研成果向学生加以介绍,教学内容中可以适当引用自己科研工作中的案例,以激发学生的学习兴趣,使学生具有较宽的专业视野。

3 腐蚀与防护课教学方式的改革

腐蚀与防护专业课程同时也具有较强的工程实践性,为了提高学生对抽象理论的理解同时培养应用研究型的人才,可以在课外适当开设一些本科生创新实验课程作为正常教学的补充,开设方式可以通过学生自主选题以及教师根据科研方向命题的方式开展,学生以个人或者团队的形式来开展研究工作,以期能通过课题的形式来提高学生对课堂知识的理解,增强工程实践过程中学生的动手能力以及分析和解决问题的能力。培养学生在遇到新困难、新问题的时候,首先应用所学知识解决实际问题的能力对问题进行分析,然后设置合理的实验方法,综合运用多种实验原理和腐蚀与防护等知识来解决问题。最后,通^学生和老师在实验现象及实验结等进行必要的分析和总结,从中吸取经验和教训,培养出具有较强科研和创新能力的综合素质人才。

校企结合,发展新的教学理念。目前高校中经常采用生产实习和认识实习等形式,让学生了解企业的生产过程,并对所学知识有一个更直观的印象,在实际操作过程中学生在企业实习期间都是以走马观花式的参观为主,并不能真正深入到生产第一线,对现场问题的认识不够深刻。利用企业和学校合作,适当改变目前工科学校中的生产实习模式与观念,可以采用分批、分次的方法,让学生深入到工厂的生产实际中,真正走进企业生产第一线,了解所学理论知识如何在生产中应用,提出企业中存在的生产问题,并在以后的教学中有针对性的对问题进行讲解,激发学生的学习兴趣,培养学生养成科学思维和创新意识以及技术应用能力。

4 结束语

腐蚀与防护是理论与实践结合比较紧密的专业,通过对腐蚀与防护的专业设置特点及学生现状对专业教学内容和教学方法进行分析和探讨,提出了激发学生的专业学习兴趣、提高学生分析问题和解决问题的能力的方法。

【参考文献】

[1]葛红花,,周国定,李新学.普及金属腐蚀与防护知识重要性的研究[J].上海电力学院学报,2011(23):1,61-64.

防腐蚀工程论文范文第4篇

[关键词]军用飞机;腐蚀;防护;日历寿命

中图分类号:T46 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0281-01

前言

由相关规定可知,军用飞机使用寿命包含两个控制指标,一个为疲劳寿命,一个为日历寿命,无论哪个寿命先到,大修或退役均应开展,可见,这两个指标对机使用寿命来说均十分重要。军用飞机实际使用过程中,多种因素会影响机体腐蚀情况,存在复杂的交互作用,通过对腐蚀防护以及日历寿命研究的开展,有利于军用飞机使用寿命的延长,促进维修成本的减少、飞行事故发生率的降低,提高飞行安全。

一、军用飞机腐蚀及日历寿命现状

(一)腐蚀现状

军用飞机使用过程中,腐蚀问题普遍存在,且多比较严重,例如海军飞机,因为在相对比较恶劣的环境中作业,更为突出的存在腐蚀问题。J-10、J-15、运-7、运-8等为海军常用的飞机类型,腐蚀问题不同程度的存在于这些飞机中,如J-10型,腐蚀的最大深度可达到3.5mm,而腐蚀面积最大可达到220mm×30mm。分类依据选择为材料时,镁合金、铝合金为最易发生腐蚀的,例如J-10主体制作是采用金属合金,增加了其使用过程中的腐蚀发生风险。除了腐蚀问题外,在海军飞机中还存在裂纹现象,均对飞机的使用安全性产生较大影响。近年来,海军开始开展亚丁湾护航活动,导致飞机腐蚀问题进一步加重,短时间明显的提升了飞机金属结构腐蚀、旋翼开胶问题。

(二)日历寿命现状

以日历时间为参照,我国军用飞机的年平均飞行强度仅仅占据其1%~4%左右,甚至部分机种的占据比例更低,此种现象的存在导致飞机长时间的停用在地面上,长时间受腐蚀环境的影响,快速的失去防腐效果。上述现状也说明,影响飞机服役寿命的因素中,关键性的因素之一为飞行强度过低,例如海军J-10型飞机,假设飞行小时数为10年,平均为400~700h,根据疲劳定寿,900~1700h为飞行小时首翻期,可见,日历时间决定了飞机的维修间隔时间。从年飞行强度方面看,如果疲劳寿命指标要想达到,需要具备相当长的服役寿命,而实际情况是服役寿命在腐蚀、损伤影响下并不能达到要求,因此,日历寿命主要制约着飞机的使用寿命[1]。现阶段,由于我国军用飞机仿防腐技术水平落后于西方发达国家,导致飞机的日历寿命比较短。

二、军用飞机腐蚀防护及日v寿命研究中应关注的问题

(一)应用先进防腐技术

鉴于腐蚀问题为军用飞机服役期间普遍存在的问题,再加上腐蚀对飞机的使用寿命、安全性产生严重影响,我国急需应用先进的防腐技术,促进军事飞机结构防腐品质的改进。与西方发达国家相比,我国军用飞机防腐技术的水平还比较低,而且短时间内无法达到迅速的提升,基于此种现状,主要的抑制或延缓腐蚀发生的方法为在飞机防腐维护、修理中应用新的防腐技术。应在充分调研军用飞机腐蚀情况的基础上,以极易发生腐蚀的薄弱部位、结构为依据,针对性的研究新型防腐涂层[2]。首先,创建典型防腐环境,在此环境中放置新型防腐涂层与当前使用的防腐涂层,对比试验防腐情况,总结出防腐结论;其次,以外场、修理厂的条件为根据,研究新的施工方法、工艺规程。

(二)研究结构腐蚀防护与修理技术

目前,我国军用飞机维护与修理中,腐蚀防护与治理属于最为薄弱的环节,原因为能够遵循的依据、有效措施均缺乏。而在修理厂方面,由于并未采用先进腐蚀洗修理技术与工艺,无法保证腐蚀修理质量,导致腐蚀问题的影响依然可能存在,寿命期的可靠性比较差。因此,研究军用飞机的腐蚀防护技术时,结构防护与修理技术为迫切需要研究的关键问题,并且需要编写相应的指南、大纲等,从理论上指导修理厂,保证修理质量。

(三)促进腐蚀试验及评定技术研究速度的加快

研究军用飞机腐蚀防护与日历寿命时,试验必须要大量的开展。对机结构来说,实际服役环境、载荷会缓慢的、长期的、复杂的发挥作用。我国具有十分广阔的地域环境,每个部队服役的地区环境均不相同,导致使用、维护、腐蚀损伤程度等方面也存在比较大的差异[3]。军用飞机服用期间,若想实时跟踪测量结构腐蚀损伤情况,需要耗费大量的人力、物力及财力,基本无法实现,而且存在的腐蚀问题也不能有效的解决。因此,实验室建立工作迫在眉睫,通过相应实验室条件的构建,使腐蚀试验在模拟环境中的开展尽快实现。与此同时,腐蚀试验在实验室中进行后,还需要采取相应的评定技术评定试验结果,应提升评定技术的研究速度。

(四)构建腐蚀评估、检测技术

开展军用飞机腐蚀防护时,需先准确的判断腐蚀损伤程度,从而有针对性的采取相应的防护措施,目前,我国还不具备完善的腐蚀评估方法,应进一步的加大研究力度,尽快形成与我国情况相适应的腐蚀评估体系[4]。检测技术的应用有利于尽快的发现飞机的腐蚀情况,并了解腐蚀严重程度,便于处理措施的及时实施,保证飞机飞行安全,延长使用寿命。检测技术研究时,不仅仅要能检测出腐蚀情况,还应能检测出损伤形式、产生原因等。

三、结论

军用飞机服役期间,腐蚀问题会对服役寿命产生严重的影响,应加强对腐蚀防护技术的研究,减少腐蚀情况的发生,并在腐蚀发生时及时处理,减轻其对飞机的损伤程度,延长飞机的使用寿命。

参考文献

[1] 杨晓华,刘学君,张泰峰.基于年飞行强度的飞机日历寿命研究[J].南京航空航天大学学报,2017,(01):56-59.

[2] 李东帆.飞机结构的腐蚀与防护[J].装备环境工程,2016,(01):57-61.

防腐蚀工程论文范文第5篇

关键词:化工设备 防腐蚀 电化学反应

中图分类号:TQ050.9 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)01(a)-0079-01

当前,企业的化工设备基本以金属为主,在化工产品的生产过程中通常会对设备造成腐蚀,容易出现机器故障并造成安全隐患。对化工设备防腐蚀的研究和处理有利于降低生产中的风险,提高设备寿命,减少企业经营成本。

1 腐蚀的基本原理

从金属发生腐蚀的机理上,我们将腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。所为化学腐蚀是指金属与其他物质直接接触,发生氧化还原反应而被氧化生成金属氧化物产生损耗的过程。这种腐蚀并不普遍,在现代化学工艺中,这一问题通过在设备表面进行涂漆、在金属中掺杂稀有金属等方式基本可以得到解决,因而对设备防腐蚀性的研究主要基于如何防止电化学反应发生的层面上。电化学腐蚀是指金属原子和反应物形成两个电极,组成腐蚀原电池,具有阴极区和阳极区,因为金属的电极电位通常比反应物的电极电位低,所以电子由阴极区流向阳极区,金属遭到腐蚀。以铁为例,铁在发生电化学腐蚀后,表面形成许多大小不一的鼓包,次层则是黑色粉末状的腐蚀坑陷。电化学腐蚀在化工设备的生产过程中极为常见,因此本文将其作为主要研究对象。

2 防腐蚀的基本措施

目前,我国对化工设备的防腐蚀管理日益健全,本文认为对设备防腐蚀性的管理应该从材料的选择、材料表面的防护、设备的运行环境以及后续的腐蚀调查四方面做起。

2.1 材料的选择

在设备设计之初,需要对设备以后生产产品的原料的性质、生产的温度、湿度、压力、氧气的密度等等进行了解,对可能发生的腐蚀反应进行估计,并通过实验对设备的腐蚀效果进行预测,通过可靠的数据对材料的腐蚀性及经济性等做出综合的测量,尽量避免使用易腐蚀的金属设备。随着冶炼技术的发展,通过在铁中掺入少量C、Si、Mn、P、S以及其他元素,能够使铁的组织结构和性能发生变化,产生的合金在硬度、耐磨性、韧性、抗腐蚀性上较纯铁相比都具有更好的特性。

2.2 材料表面的防护

所谓材料的表面防护是指通过电镀、喷镀等方法对金属表面进行处理,在其表面形成一层保护膜,使其与外界原料、空气相隔绝,防止其被氧化。根据生产产品的不同,表面防护层的性质有很大区别。一方面,出于对设备导电性能的考虑,将在金属表面形成一层比该金属更为活泼的保护层,这一保护层作为原电池的负极在生产过程中被腐蚀原金属作为正极受到了保护。另外,还可以在设备外设置有机涂层,如塑料、橡胶等,玻璃、搪瓷等也能起到防腐蚀的作用。在设备的安装过程中,往往需要对设备进行焊接,焊接的接头部位是极易发生氧化的点,焊接工艺对设备寿命具有决定作用,必要时,需要对焊接部位进行特殊的保护。

2.3 设备运行环境的标准化

化工产品的生产一般是在弱酸性或中性环境中进行的,因而铁的吸氧腐蚀是最经常发生的,在这一反应中:2Fe+O2+2H2O =2Fe(OH)2,负极(Fe):Fe-2e-=Fe2+,正极:O2+2H2O+4e-=4OH-。因而,在设备的工作中,应尽量将氧气和水蒸气的浓度控制在较低水平,同时尽可能使工作环境呈现弱碱性。常见的除氧方式有铁屑除氧、真空除氧以及化学试剂除氧等。以化学试剂除氧为例:通过将亚硫酸钠、联氨、二甲基酮肟等化学药剂直接加入设备中即可达到深度除氧的目的,不但操作简单、投资省而且除氧效果稳定。在日常的设备储存过程中,应该尽量防止碰撞、划伤,尽量保持设备表面光洁完好。在设备的使用过程中,更应该严格控制化工生产的工艺条件,对流速、pH值、温度、介质浓度等指标严格按规定执行,防止由于操作失误带来的腐蚀隐患。

2.4 腐蚀调查及防腐管理

尽管防腐蚀技术已经有了很大的发展,但是在实际操作过程中,化工设备的腐蚀是不可避免的,因而,在化工设备的生产过程中,腐蚀调查和防腐管理是极其必要和重要的。一方面,需要定期对设备的受腐蚀情况进行调查,对腐蚀的部位、腐蚀的厚度、腐蚀的类型进行严格的记录,同时要标明该设备的工作环境,对设备工作环境的空气湿度、氧气浓度、pH值进行精确测量。另一方面,应该对设备的腐蚀情况进行横向和纵向的对比,通过控制单一变量的方法,观察实际应用与理论值之间的差别,对设备腐蚀程度以及环境控制难度进行综合的估算得出合适的结论。

3 对降低设备腐蚀的意见和建议

3.1 加强防腐蚀材料的研制

防腐蚀材料的性能是化工设备防腐蚀的基础,随着现代工艺的发展,必然能够生产出防腐蚀性更强的适用于化工生产的材料,关键在于如何降低其成本,使其能够广泛得到应用。

3.2 强化防腐蚀设备的施工质量

设备施工质量是设备防腐蚀性的关键,因而应该对其进行严格的过程控制,保证喷砂质量达标,材料用量标准。

3.3 培养化工防腐蚀方面的专业人员

专业化的人才是化工设备防腐蚀的后续保障,化工设备防腐蚀的保证更需要专业、谨慎、负责的人才。

4 结语

防腐蚀管理的好坏直接关系到设备能否正常运行以及企业是否安全,关系企业的经济效益,是企业管理的重要部分。对化工防腐蚀的管理以及专业人员的专业技能、综合分析能力提出了更高水平的要求,企业只有做好防腐蚀工作、积极促进反防腐蚀技术发展,才能更好的实现企业的发展。

参考文献

[1] 张引玲,郇新峰,党引线.浅谈化工设备防腐蚀管理和调查[J].管理科学,2012(2).

防腐蚀工程论文范文第6篇

【关键词】石油天然气管道 腐蚀 涂层

在我国石油天然气行业,主要采用的是管道运输。管道运输的优点有:运输成本低;建设周期短;受气候、环境影响小;能输送液体、气体及浆体等多种介质,可穿过各种区域。在国家制定的国家能源结构调整的状态下,我国天然气管道的处于一个高速发展的阶段,全国累计管道长度两万公里。同时就带来的石油天然气管道的腐蚀与防护问题。管道的腐蚀,一方面由于穿孔而引起的油、气跑漏损失;另一方面还因腐蚀而引起爆炸,造成巨大的经济损失。特别是在人员比较集中的区域,因管道腐蚀带来的安全事故造成的人身安全和经济损失就更严重了。

1 石油天然气管道腐蚀的原因

1.1 环境因素

石油天然气管道基本上都是处在土壤中,它的腐蚀同土壤环境有着密切的联系。在土壤中形成了气、液、固多相体系,容易引起金属管道的电化学腐蚀环,且大多数属于氧去极化腐蚀,只有在强酸性土壤中,才会发生氢去极化腐蚀。在土壤腐蚀中,阴、阳极过程受土壤结构及湿度的影响极大。对于埋地管线,经过透气性不同的土壤而形成氧浓差腐蚀电池时,土壤的电阻成为主要的腐蚀控制因素。

1.2 钢管的材质与制造因素影响

管道的主要材质是钢管,它是管道腐蚀的最内在的因素,特别是钢材的化学组分与微晶结构。目前一般认为,如果钢管中 S、P 等非金属会含量过高的话,就容易发生腐蚀,C、Si过高易造成脆性开裂。在钢管制造过程中,表面存在缺陷如划痕、凹坑、微裂等,也易造成腐蚀开裂。

1.3 管理因素

一项工程,一般都是对生产工艺流程的设施比较重视,对铺设后的管理,维护工作去忽视。个别单位从经济上考虑,施工过程简单,原料廉价,程序不规范。

2 石油天然气管道腐蚀的防护措施

据统计,全球因油气管道腐蚀而造成的经济损失都达数百亿美元,因此,开展对石油天然气管道腐蚀的防护措施的研究具有重要的现实意义和经济效益。目前,防腐采取的措施主要有以下几种:

2.1 缓蚀剂防护

缓蚀剂保护是在腐蚀环境中,通过添加少量能阻止或减缓金属腐蚀速度的物质以保护金属的方法。机理为通过缓蚀剂分子上极性基团的物理吸附作用或化学吸附作用,使缓蚀剂吸附在金属表面。重庆建筑大学的曹登祥等人研究了缓蚀剂对金属管道腐蚀的机理,它们选用不同性能的缓蚀剂和表面活性剂进行复配,对模拟的油、气管道常规输送工况进行了静、动态对比试验。通过试验数据分析,寻求了最佳的缓蚀剂与表面活性剂的配比。目前石油天然气管道防腐用缓蚀剂的主要类别有:咪唑啉类、胺类(包括胺、亚胺、季胺、胺酰等)、有机磷酸盐类、吗琳类、炔醇类等等。这些缓蚀剂的共同特点是其分子的基本化学结构是由极性基与非极性基所组成。

2.2 外涂层防护

目前,外涂层防护已被很多科研工作者认为是控制腐蚀的有效办法。现在常见的涂层有以下几种。

2.2.1常温固化陶瓷防蚀涂层

目前最新的是西南科技大学张凡等人研究的常温固化陶瓷防蚀涂层技术。他们采用自制的粘结剂和陶瓷粉混合涂覆在金属管道的表面,让其常温固化,达到保护金属管道的作用。此种常温固化陶瓷防蚀涂层还可用于一部分被腐蚀管道的修复。

2.2.2煤焦油瓷漆

煤焦油瓷漆的优点是:使用寿命长;吸水率低;抗植物根茎穿透和耐微生物腐蚀切电绝缘性能能好。国内外使用其已有70 多年历史了,但是因为其污染环境,近年来因受环保的限制逐渐被其他覆盖层代替。

2.2.3液体聚氯脂涂层

无溶剂聚氨酯涂料的优势:固化时间短;能抗阴极剥离;抗磨损和抗土壤应力的能力强;粘结性好。一般对即涂层厚度的要求为1-1.5mm,对管道的温度要求为80℃以下。

2.2.4三层复合涂层

目前三层系统由环氧粉末底层、粘结剂中间层和聚烯烃外护层组成。复合涂层的优点:兼有熔结环氧优异的防蚀性能;良好的粘结性。缺点是施工工艺较复杂,在施工过程中容易产生膜下腐蚀。目前在陕-京输气管线、靖-西输气管线及兰-成-渝成品油管线上均有应用。

2.2.5溶结环氧粉末涂层

我国在1985年开始使用溶结环氧粉末涂层。它由固态环氧树脂、固化剂及多种助剂经混炼、粉碎加工而成。其优点是钢管的粘结力强,机械性能好,使用温度高,良好的膜完整性、优秀的耐阴极剥离性能、耐土壤应力、耐磨损。一般适用于大多数土壤环境。缺点是涂 层较薄,对损伤的抵抗力差。在美国铺设大直径的新建管道 一般都是采用溶结环氧粉末涂层。

2.3 阴极保护

石油天然气管道采用阴极保护已有几十年的历史了。在管道的防腐施工中,管壁的涂层破损处容易被腐蚀。阴极保护是一种用于防止金属在电介质中腐蚀的电化学保护技术,该技术的基本原理是使金属构件作为阴极,对其施加一定的直流电流,使其产生阴极极化,当金属的电位负于某一电位值时,该金属表面的电化学不均匀性得到消除,腐蚀的阴极溶解过程得到有效抑制,达到保护的目的。

3 结论语

石油天然气管道输送成本低、效率高,目前得到了飞速的发展。同时对金属管道腐蚀的防护技术的研究就变非常重要了。本论文对石油天然气管道腐蚀的原因做了详细的分析,同时针对石油天然气管道腐蚀的防护措施做了详细的阐述,为石油天然气企业管道的防腐蚀提供了一定的参考作用。论文作者水平有限,不足之处请多多理解。

参考文献

[1] 周虹伶,曹辉祥. 天然气管道腐蚀研究[J]. 内蒙古石油化工,2009,(13):5-6

[2] 赵文德. 石油天然气管道的腐蚀与防护[J].化学工程与备,2009,(07):100-101

[3] 王刚,李会影,刘振兴. 油气管道的腐蚀与防护[J]. 黑龙江科技信息,2010,(05):48+294

防腐蚀工程论文范文第7篇

关键词:教学效果;教学方法;专业课程

作者简介:谢学军(1968-),男,湖南益阳人,武汉大学动力与机械学院,副教授。(湖北武汉430072)

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)17-0074-02

大学期间专业课一般在大三开设。此时,学生的学习成绩、态度、世界观等,一方面都较中学时生了很大的变化,另一方面也都已基本定型。比如学生已明白大学的基本授课方式、考核方式,知道如何顺利完成课程。因此学生这个时候上课已无好奇心,对课程也就没了兴趣,作业有的相互借鉴,考前也采用突击,考试也大都能过关,可是真正的学习效果却很低。每次到研究生招生的专业面试时,老师们都忧心忡忡,因为这些参加专业面试的准研究生们表现实在不佳。这些准研究生们刚放下专业课书本还不到一年就把最基本的专业知识都抛到九霄云外去了,这样的情景一再出现。教师必须想到让学生真正掌握专业基本知识和基本能力的办法,也就是说要想办法让学生的心回到课堂上来,能围绕授课内容动脑筋、想问题,消化吸收课堂知识的同时还能提出问题、探讨问题。下面结合笔者在“金属腐蚀与防护”这门专业课程中的教学实践,谈谈采取的提高专业课程教学效果的初浅看法。

一、遵循理论联系实际、激发学生学习兴趣的原则,处理好教材与授课内容的关系

“金属腐蚀与防护”是水质科学与技术等专业的一门重要专业课,武汉大学动力与机械学院水质科学与技术专业这门课选用的教材是中国电力出版社出版的普通高等教育“十二五”规划教材《热力设备的腐蚀与防护》,该教材前七章介绍金属腐蚀基本理论,主要内容是腐蚀热力学、动力学,后十一章介绍热力设备的主要腐蚀及其防护。

笔者处理教材与授课内容的总原则是理论联系实际,即授课时先尽量讲授与热力设备腐蚀有关的金属腐蚀基本理论,然后以此为指导讨论热力设备主要腐蚀的部位、特点、机理、影响因素和防止方法;处理每一堂课的教学内容时注意激发学生的学习兴趣,尤其是在上第一堂课即绪论课上,特别注意把教材内容处理好,从课程一开始就吸引学生,让学生们的心很快回到课堂上来,能围绕授课内容动脑筋、想问题,消化吸收课堂知识的同时还能提出问题、探讨问题,授课就有了一个良好的开端,不敢说事半功倍,好的开头总是必要和必须的。为了达到通过绪论课吸引学生的目的,笔者在处理“金属腐蚀与防护”课程所选教材绪论内容(包括金属腐蚀的定义、金属腐蚀的分类、金属腐蚀速度的表示方法、金属腐蚀防护的重要性、金属腐蚀防护方法概述)时,把教材“总论”的“金属腐蚀防护的重要性”作为第一堂课的第一部分内容,并另取名为“腐蚀的代价与危害”和“防止腐蚀能带来的好处”。这样处理教材绪论内容的目的是,一方面通过腐蚀实例,从“巨大的经济损失”、“ 严重的资源和能源浪费”、“引发灾难性事故”、“污染和损害人类生存的环境”、“阻碍新技术的应用和发展”这样五个方面给学生们以震撼;另一方面通过防止腐蚀的实例,告诉学生,腐蚀防止住了或者减轻了,不但能带来经济效益,保护资源、减少能源消耗,而且能保护生命、保护环境,自然而然的把学生的心吸引到课堂上来。

把学生的心吸引到课堂上来后,要激发学生的求知欲望和学习兴趣,也就是此时要趁热打铁,满足学生们探究腐蚀与防腐蚀的愿望。于是给出金属腐蚀的定义为“金属与周围环境(介质)之间的化学或电化学作用所引起的变质或破坏”,并指出把握金属腐蚀定义的关键点:腐蚀是金属的腐蚀;金属的腐蚀是周围环境(介质)引起;之所以周围环境(介质)能引起金属的腐蚀,是因为金属与周围环境(介质)之间发生了化学或电化学作用;金属腐蚀的后果是金属变质或金属设备等遭到破坏;何谓“化学或电化学作用”;金属腐蚀与“断裂、磨损”的区别。这样学生们马上就知道金属腐蚀是这么一回事了。随后要同学们自学5分钟,并提问“如何表征腐蚀的轻重、快慢即腐蚀程度,也就是腐蚀速度”,注意在学生回答问题的同时指出每种表征腐蚀速度的方法的适应性。这就是教材“第一章 总论”的“第一节 金属腐蚀的定义”和“第三节金属腐蚀速度的表示方法”的内容。

那么如何防止金属腐蚀呢?这是学生的求知欲望和学习兴趣被激发后自然而然会提出的问题。先要学生讨论一下,教师听听他们的看法,指出他们所提出防腐蚀方法的优劣,然后明确告诉他们:金属腐蚀是可以防止的,但要把所有的金属腐蚀都防止住或减轻,并不是一件简单、容易的事情。因为一方面金属腐蚀是一个十分复杂的过程,另一方面金属腐蚀有各种各样的情况。因此必须先分门别类,了解各种腐蚀,找到防止各种腐蚀的特殊方法。但事物又都有普遍规律性,在了解了各种腐蚀,知道防止各种腐蚀的特殊方法之后,又可从这些特殊防腐蚀方法中归纳出防止腐蚀的一般方法,即“合理选材、表面保护、环境(介质)处理、电化学保护”。这就是教材“第一章 总论”的“第二节 金属腐蚀的分类”和“第五节 金属腐蚀防护方法概述”的内容。

二、严肃课堂纪律,维护好教学秩序

严肃课堂纪律,维护好教学秩序,本是对教学工作的最基本要求。但近年来,由于各种原因,老师、学生都有迟到现象,学生还有上甲课做乙事甚至逃课等现象。如何真正抓好课堂纪律、维护好教学秩序?笔者认为一方面要言教与身教并重,即教师既要对学生严格要求,如要求学生做好考勤、严格请假制度等,教师也要为人师表,做好表率,如按时上下课、不迟到、不提前下课、不随意调课;另一方面教师要想办法把学生吸引到课堂上来,激发学生的求知欲望。如果学生的求知欲望激发出来了,则课堂纪律、教学秩序自然好。

三、强化预习和开展以学生寝室为单位的课外讨论,鼓励学生解决老师提出的问题并提出新的问题

上课前要求学生做好预习。怎样激发学生预习的兴趣呢?先要讲清道理,即告诉学生专业知识是他们工作后马上就会要用到的知识,是可以运用起来解决实际问题的知识;然后是提前把预习内容中的实际问题提出来给学生,请他们通过预习、讨论(为方便起见,笔者建议学生们以就寝寝室为单位开展讨论),提出解决实际问题的办法。这样既激发了学生们的求知欲望,又利用他们的好奇心培养了他们运用专业理论知识解决实际问题的能力。如笔者在要求学生预习第九章“热力设备的氧腐蚀与防止”时,提前给学生的实际问题是“如何防止碳钢在自来水中的腐蚀”和“如何防止锅炉的运行氧腐蚀、停用氧腐蚀”,[1]希望他们能解决这两个问题来证明自己,最好还能提出新的问题。在前面学过氧腐蚀,但那是从理论上泛泛而谈,现在有实际问题要解决,年轻人的好奇心和不服输的心理,使他们跃跃欲试。于是为解决这两个实际问题,学生们自觉不自觉地就开始了预习、讨论,后来上课的效果也非常好,因为真正达到了学习知识、掌握知识并运用知识解决实际问题的教学目的。

四、课堂小组讨论、小组派代表总结讨论结果、教师有针对性重点讲授与多种形式提问相结合

课堂小组讨论的问题,有的是学生在预习中提出来的问题,如学生们预习第九章“热力设备的氧腐蚀与防止”时就有学生提出“到底何时要进行化学除氧”;有的是教师精心设计的问题,如学习第十三章“水化学工况与水汽品质监督”时笔者设计的课堂讨论问题是“汽包炉、直流炉都可以采用的水化学工况有哪些,各是什么含义、应用起来各有什么优缺点”;[1]还有的是学生回答问题的答案有代表性倾向时教师即兴提出讨论的问题,如学生在回答缓蚀剂定义时说“缓蚀剂是减缓腐蚀速度的物质”,笔者即时提出“实际应用缓蚀剂时,如盐酸清洗锅炉要用缓蚀剂,缓蚀剂的量是多少、腐蚀速度应减小到多少才能接受”这一问题开展讨论。课堂讨论前要先分好小组,每次上课都按小组就座,小组课堂讨论一般不超过10分钟,讨论后每小组派代表总结讨论结果,然后老师针对讨论中出现的问题重点讲授。

多种形式提问,是指同一问题从不同角度提问、把前后知识点联系起来提问等。如“加氨调节给水、凝结水的pH值有什么缺陷”这是直接提问;“为什么要用乙醇胺等替代氨作为调节给水、凝结水pH值的碱化剂”,这是间接提问;“汽轮机的低压缸为什么会发生酸性腐蚀”,这是把前后知识点联系起来提问。再如“超临界机组的给水、凝结水如何处理”、“全挥发处理AVT(R)、AVT(O)和联合水处理CWT或加氧处理OT的各是什么含义”。[1]

笔者这样做的目的是力求学生把知识理解透彻、掌握牢固、融会贯通、能运用理论知识解决实际问题。当然,这要求教师课前要处理好教材,准备好课件,能抓住重点、突出重点并重点讲授,只有这样,开展课堂小组讨论和进行多种形式提问才能有的放失、收放自如。

五、理论联系实际,活学活用,激发学生的学习兴趣,培养学生运用理论知识解决实际问题的能力

专业知识是可以运用起来解决实际问题的知识。因此,专业知识的活学活用在激发学生的学习兴趣、培养学生运用理论知识解决实际问题的能力等方面,可以起到立竿见影的效果。如学生通过学习第九章“热力设备的氧腐蚀与防止”解决了“如何防止碳钢在自来水中的腐蚀”和“如何防止锅炉的运行氧腐蚀、停用氧腐蚀”这两个问题,特别是通过自己设计、动手试验解决了第一个问题“如何防止碳钢在自来水中的腐蚀”后,同学们自信满满,学习兴趣大增。具体做法是,先课堂讲授并讨论热力设备运行氧腐蚀和停用氧腐蚀发生部位的差异、钢铁氧腐蚀的一般特征、钢铁氧腐蚀的机理、运行氧腐蚀和停用氧腐蚀的危害、运行氧腐蚀和停用氧腐蚀的影响因素、运行氧腐蚀和停用氧腐蚀的防止方法,然后要求学生课后自己设计“防止碳钢在自来水中的腐蚀”的实验方案并通过电子邮件交老师批阅,课堂上老师再讲评,最后学生们进实验室做实验验证。这样,学生学习的主观能动性得到充分发挥,而且纷纷感叹“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”!

六、复结,整体把握,避免只见树木不见森林,迷失方向

复结是在一门课快结束时,教师先和学生一起回顾本门课所讲述的主要内容,然后回顾每一章所讲述的内容和重点(这时学生们可以翻开所用教材的目录),目的让学生整体把握本门课的主要内容和重点,避免学生在知识掌握方面“只见树木不见森林”,或者“骑驴找驴”,迷失方向。

总之,只要教师多用心,多站在学生的角度进行换位思考,科学地引导和调动学生学习的积极性,充分发挥学生的主观能动性,在师生双方的共同努力下,专业课程的教学一定能够取得良好的效果。

防腐蚀工程论文范文第8篇

关键词:钢结构,防腐

 

1.钢结构腐蚀的主要原因

防止钢结构腐蚀首先要了解钢材腐蚀的原因。

1.1常温下(100℃以下)钢材的腐蚀机理

常温下钢铁的腐蚀主要是电化学腐蚀。钢结构在常温大气环境中使用,钢材受大气中水分、氧和其他污染物(未清理干净的焊渣、锈层、表面污物)的作用而被腐蚀。大气的相对湿度在60%以下时,钢材的腐蚀是很轻微的;但当相对湿度增加到某一数值时,钢材的腐蚀速度突然升高,这一数值称为临界湿度。常温下,一般钢材的临界湿度为60%~70%。

当空气被污染或在沿海地区空气中含盐时,临界湿度都很低,钢材表面容易形成水膜。此时焊渣和未处理干净的锈层(氧化铁皮)作为阴极,钢结构构件(母材)作为阳极在水膜中发生电化学腐蚀。大气中的水分吸附在钢材表面形成的水膜是造成钢材腐蚀的决定因素;大气的相对湿度和污染物的含量是影响大气腐蚀程度的重要因素。

1.2高温下(100℃以上)钢材的腐蚀机理

高温下钢铁的腐蚀主要是化学腐蚀。论文大全。高温状态下,水以气态存在,电化学作用很小,降为次要因素。金属和干燥气体(如O2、H2S、SO2、Cl2等)相接触,表面生成相应的化合物(氯化物、硫化物、氧化物),形成对钢材的化学腐蚀。

2.钢结构腐蚀的防护方法

根据钢材腐蚀的电化学原理,只要防止或破坏腐蚀电池的形成或强烈阻滞阴、阳极过程的进行,就可防止钢材的腐蚀。采用防护层方法防止钢结构腐蚀是目前通用的方法,常用的保护层有以下几种:

2.1金属保护层:金属保护层是用具有阴极或阳极保护作用的金属或合金,通过电镀、喷镀、化学镀、热镀和渗镀等方法,在需要防护的金属表面形成金属保护层(膜)来隔离金属与腐蚀介质的接触,或利用电化学的保护作用使金属得到保护,从而防止腐蚀。

2.2化学保护层:通过化学或电化学方法使钢材表面生成一种具有耐腐蚀性能的化合物薄膜,以隔离腐蚀介质与金属的接触,来防止对金属的腐蚀。

2.3非金属保护层:用涂料、塑料、搪瓷等材料,通过涂刷和喷涂等方法,在金属表面形成保护膜,使金属与腐蚀介质隔离,从而防止金属的腐蚀。

3.钢材表面处理

钢材加工后到出厂之前,构件表面会不可避免的沾有油污、水分、灰尘等污染物以及存在毛刺、氧化铁皮、锈层等表面缺陷。论文大全。由前面钢结构腐蚀的主要原因我们知道,污染物的含量是影响大气腐蚀程度的重要因素,且表面污物会严重影响涂料在钢材表面的附着力,并使漆膜下的锈蚀继续扩展,导致涂层失效或破坏,无法达到预期的防护效果。因此,钢材表面处理质量的好坏对涂层的防护效果及寿命的影响,有时甚至比涂料本身品种性能差异的影响更大,应予以重视。

4. 防腐涂料

4.1、底漆

底漆层常用的防腐涂料有富锌底漆和环氧铁红底漆,富锌漆是由大量的微细锌粉与少量的成膜机料组成。锌的电化学性比钢铁高,在受到腐蚀时,有“自我牺牲”的作用,使钢铁被保护。腐蚀产物氧化锌又填充了孔隙,使涂层更加致密。常用的富锌底漆有以下三种:

(1) 水玻璃无机富锌底漆,它是以水玻璃为基料,加入锌粉,混合后涂刷,固化后要用水冲洗,施工工艺复杂,工艺条件苛刻,表面处理必须在Sa2.5以上,另外对环境温度、湿度都有要求,形成的涂膜易开裂、脱皮、目前已很少采用。

(2) 溶性无机富锌底漆,该底漆是以正硅酸乙酯为基料,以酒精为溶剂,经部分水解聚合,加入锌粉混合均匀后涂覆成膜。

(3) 富锌底漆,它是以环氧树脂为成膜基料,加入锌粉,固化形成涂层。环氧富锌底漆不但防腐性能优良,而且附着力强,并与下道涂层环氧云铁中层漆均有良好的粘结型。主要用于一般大气中的钢架结构和石油化工设备的防腐。

环氧铁红底漆是分罐装的双组份涂料,甲组份(涂料)由环氧树脂、氧化铁红等防锈颜料增韧剂、防沉剂等制成,乙组份为固化剂,施工时按比例调配。氧化铁红是一种物理性防锈颜料,其性质稳定、遮盖力强、颗粒细微、能在漆膜中起到很好的屏蔽作用,有很好的防锈性能。环氧铁红底漆对钢板及上层环氧面漆均有很好的粘结力,常温干燥快,对上层面漆不渗色,较普遍的用于钢质管道、贮罐、钢结构防腐工程,作防锈底漆使用。

4.2中涂层

中涂层一般为环氧云铁和环氧玻璃鳞片漆或环氧厚浆漆。环氧云铁漆是以环氧树脂为基料加入云母氧化铁制成,云母氧化铁的微观结构像片状云母,其厚度仅为数微米,而直径为数十微米到一百微米。它耐高温、耐碱、耐酸性、无毒,片状结构可阻止介质渗透,增强了防腐性能,而且收缩率低,表面有粗糙度,是一种优良的中层防腐漆。环氧玻璃鳞片漆是以环氧树脂为基料,以薄片状的玻璃鳞片为骨料,再加各种添加剂组成的厚桨型防腐漆。玻璃鳞片厚度仅为2~5微米。由于鳞片在涂层中上下多层排列,形成独特的屏蔽结构。论文大全。

4.3面漆

用于面漆的涂料按其价位可划分为三种等级:

(1) 普通级为环氧漆、氯化橡胶漆、氯磺化聚乙烯其等;

(2) 中等级为聚氨酯漆;

(3) 高等漆为有机硅改性聚氨酯漆、有机硅改性丙烯酸面漆、氟涂料等。

环氧漆经化学固化后,化学性质稳定,涂层致密,有很强的粘结力,很高的机械性,它耐酸、碱、盐,能抵抗多种化学介质的腐蚀。

氯化橡胶漆以氯化橡胶为成膜物,氯化橡胶是用天然橡胶与氯气反应制成,他属惰性树脂,成膜后密封性能非常好,水汽、氧气对漆膜的渗透率极低,而且耐酸、耐碱、耐水、耐氧化剂、耐各种腐蚀性气体的腐蚀,在用醇酸树脂改性后,耐候性好,在使用过程中,漆膜理化性能变化很小,可以说是一种经济耐用的防腐材料。其它面涂层材料因价格较高,使用很不普遍,本文不再详述。

5.防腐油漆(涂料)的选择

5.1要考虑结构所处的使用条件及选用涂料的范围的一致性,根据腐蚀介质的情况(种类、温度和浓度)气相或液相,湿热地区或干燥地区等条件进行选用。对于有酸性介质,可采用耐酸性能较好的酚醛树脂漆,而对于碱性介质,则应采用耐碱性较好的环氧树脂漆。

5.2、要考虑施工条件的可能性。有的宜刷涂,有的宜喷涂,有的自然干燥成膜等等。对于一般情况,宜用干燥、便于喷刷的冷固型涂料。

5.3要考虑涂料的正确配套。由于大部分涂料是有机胶状物质为基料,涂料每涂一层结成薄膜后,难免有许多异常细小的微孔,腐蚀介质仍有可能渗入侵蚀钢铁。因此,目前涂料的施工都不是涂单层,而是涂多层,目的在于将微孔减少到最低限度。

参考文献

[1]工业建筑防腐蚀设计规范.GB500046.

[2]钢结构管道涂装技术规程.YB/T9256.

[3]涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级.GB8923.

[4]钢结构工程施工质量验收规范.GB50205.

防腐蚀工程论文范文第9篇

关键词:航空结构材料;腐蚀失效;防腐控制

前言:航空结构材料一旦出现腐蚀问题,不仅会对飞机本身性能的发挥造成阻碍,严重时甚至会对人民的生命以及财产安全造成巨大的损失,航空航天领域已经认识到了上述问题的严重性,因此针对航空结构材料的腐蚀问题也进行了深入的研究,并提出了一系列防腐控制方法,目的在于使腐蚀问题能够得到更好的解决。

1 航空结构材料类型

航空结构材料类型主要以各种合金以及复合材料为主,具体包括以下几种:

首先,铝合金是组成航空结构的主要材料,鉴于铝合金的优势,其在承重效果方卖弄较为突出,因此一般被用于航空结构中的承重部分,例如蒙皮等。以蒙皮为例,如果遭遇了铝合金腐蚀失效的问题,其表面必定会出现脱漆的现象,因此,如发现上述问题,则代表这一航空结构的铝合金材料有可能已经被腐蚀[1]。

其次,合金钢也是航空结构的主要材料,其主要被应用于紧固件过程中。这一材料出现腐蚀失效现象主要主要表现在裂纹以及锈层的产生,因此,上述现象可以作为判断航空结构材料是否存在腐蚀失效问题的关键因素。

最后,随着时代的发展,复合材料开始逐渐出现,并逐渐被应用到了航空领域当中[2]。复合材料的腐蚀问题表现较多,其中渗透以及开裂等均属于主要表现形式,大量的实践经验证明,导致复合材料出现腐蚀失效问题的主要原因一般源于化学侵蚀。

2 航空结构材料腐蚀失效原因

导致航空结构材料腐蚀失效的原因存在很多种,除上述文章所提及的化学方面原因外,还与气候以及腐蚀环境存在联系。

2.1 气候方面的原因

空气的温度与湿度以及风雨等自然现象均会导致腐蚀问题的出现。在长期的使用过程中,飞机不得不面临气候的影响,久而久之,由于雨水以及风力等的侵蚀,其材料便很容易出现腐蚀失效的问题[3]。

2.2 化学方面的原因

二氧化硫以及酸雨等是导致航空结构材料出现腐蚀失效问题的化学方面的原因。随着经济的发展,环境破坏问题开始越来越严重,由此导致的空气中二氧化硫的增多以及酸雨的出现是导致航空结构材料被腐蚀的主要原因。

2.3 腐蚀环境

腐蚀环境主要包括两种,一为飞机本身的腐蚀环境,二为飞机在飞行以及存放过程中所面临的环境。根据飞机的构造,其本身同样存在腐蚀条件,因此同样容易导致航空结构材料出现腐蚀失效问题[4]。同时,飞机的航行以及存放的过程中,所面临的飞行环境以及地面环境也容易的导致腐蚀问题的出现。

3 航空结构材料腐蚀控制策略

鉴于航空结构材料腐蚀失效问题的严重程度,必须提出相应的腐蚀控制策略,只有这样才能将预防与治理相结合,尽最大可能的减小腐蚀失效对航空结构性能造成的损害,同时也才能避免人民的生命与财产安全受到威胁。

3.1 做好检查工作

做好检查工作是航空结构材料腐蚀控制的主要策略之一。在飞机的使用过程中,有关人员必须在固定的时间内这对飞机结构的腐蚀问题展开全面的检查工作,一旦发现存在腐蚀趋势,或已经出现了腐蚀现象,必须及时的对其进行处理和解决,以使腐蚀问题能够得到最大程度的控制,避免其严重化,进而对航空结构造成更加严重的不良影响。

3.2 重视打磨修复

针对已经发生腐蚀失效问题的部位而言,做好打磨修复工作十分必要。打磨修复工作的完成要在考虑航空结构腐蚀的实际情况的前提下完成,要根据其腐蚀的强度对打磨以及修复的力度进行控制。打磨之前必须做好清理工作,这一点十分重要,在清理好腐蚀物质之后,要在此基础上加深打磨0.05-0.1倍的深度,以彻底阐述腐蚀根源,从而达到提高修复效果的目的。

3.3 加强对腐蚀部位的保护

针对已经发生了腐蚀并完成了打磨修复的部位,要加强养护工作,在这一过程中,做好防腐处理十分必要。从氧化到涂漆再到涂密封胶,上述三个过程是防腐处理的主要步骤,在实际防腐过程中,工作人员必须严格按照这一步骤来完成。除此之外,为提高防腐养护效果,保证密封胶等材料的质量也十分重要。

结论:

导致航空结构材料出现腐蚀失效问题的原因有很多种,但无论由何种原因引起,一旦出现上述问题,对于航空结构的性能的不良影响都极其严重。为解决上述问题,实施相应的防腐控制策略十分必要,有关人员必须在做好检查工作的同时,加强对打磨修复工作的重视,并做好腐蚀部位的养护,这样才能使腐蚀问题得到彻底的解决。

参考文献

[1]穆志韬,赵霞. 航空结构材料的腐蚀失效分析及防腐控制[J]. 材料工程,1997,03:42-45.

[2]崔维. 长输管道施工防腐合格质量控制[A]. 企业科技创新与管理学术研讨会论文集(上)[C].科技与企业杂志社、北京科技大学计算机与通信工程学院、北京科技大学土木与环境工程学院:,2016:1.

防腐蚀工程论文范文第10篇

关键词:化工设备;防腐;措施

中图分类号:TQ05 文献标识码:A

随着经济和社会的飞速发展,化工行业取得了长足的进步,同时由于化工产品种类的增多、品质要求的提高以及化工生产工艺的不断进步,给化工生产设备的质量提出了更高的要求。然而在我国目前对于化工设备的防腐工作还不够完善,导致化工设备存在防腐不力的问题,为促进安全生产和延长化工设备的使用寿命,针对化工设备防腐蚀措施展开讨论是具有实际意义的。

1化工设备产生腐蚀的原因及腐蚀类型

导致化工设备腐蚀的原因很多,腐蚀原理也非常复杂,根据化工设备表面被腐蚀的状态可将腐蚀分为高温氧化腐蚀;剥层腐蚀;点状腐蚀;晶间腐蚀;缝隙腐蚀;焊接应力腐蚀;疲劳腐蚀;电化学腐蚀;工业大气腐蚀等种类,而根据腐蚀机理又可以分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀等几类。以下分别介绍:

导致化学腐蚀的主要原因是由于化工设备在产品生产过程中介质和反应物的种类繁多,很多化工原料中含有硫化氢、二氧化硫、卤化物、盐雾等物质,这些有害物质在特定的化工反应条件下发生化学反应,而化工生产工艺过程中的高温、高压环境为这些有害反应提供了反应条件,其生成的物质很可能与组成化工设备结构的材料发生反应,因此使得化工设备表面不断被侵蚀。

导致电化学腐蚀的原因是由于某些化工设备中存在某种电解质溶液或者雾状介质时,当化工设备表面各个部位的金属成分不完全一致时就会形成一个电解池,从而在金属表面发生电极反应而产生腐蚀现象。

物理腐蚀就是指化工设备表面金属被溶解导致的设备损坏,其腐蚀过程完全没有化学反应或电化学反应的参与,但在实际工作中不太常见,只在生产特殊产品的设备中可能出现。

2化工设备防腐蚀措施

2.1化工设备表面处理

化工设备的表面是发生腐蚀的最直接部位,因此需要在化工设备设计、制造时对其表面进行处理,提高其防腐性能。当前最常见的表面处理方法有喷砂和喷涂等。喷砂是化工设备表面的预处理过程,其主要作用是将化工设备表面的氧化物层和锈蚀层除去,实际工作中要用到喷砂设备或喷丸设备,喷砂处理后对化工设备表面进行检测,确保除锈达到相关规定的要求,并保证表面的平整、洁净。表面处理后需要对化工设备表面进行喷涂防腐喷剂,防腐喷剂的成分比例要求精确控制,必须用量器准确度量,避免靠经验配置,配置完毕后搅拌混合均匀。另外不同材质的化工设备需要使用的防腐蚀喷剂成分也不尽相同,喷涂方式也千差万别,例如无机富锌底漆一般首先采用高压喷涂,然后检查是否存在喷涂缺陷,对缺陷部位在采用刷涂的方式进行补漆处理。

2.2严格控制化工介质的浓度

化学介质的浓度大小与化工设备的腐蚀作用有很大关系,对化工设备来说,其结构中对于化学介质浓度要求最高的是焊接处,为防止焊缝处的应力过快释放,除焊缝部位需要打磨符合相关规范要求外还必须尽量降低氢氧化钠等反应介质的浓度,因此要将进入化工设备的化学介质调整为设备可允许的浓度范围内,调整化学介质浓度时需要注意的是根据反应温度、压力等条件不同,对化学介质浓度的要求也有很大差别,实际工作中需要经过严格的换算,以免浓度达不到防腐的要求。

2.3防腐涂料的正确使用

对于石油化工设备来说,最常见的防腐措施就是在表面涂覆一层防腐涂料。防腐涂料一般由惰性物质与化学惰性的粘接剂、固化剂等组成,与化学介质不发生任何反应,当其涂覆于化工设备表面后就会在设备结构材料与化学反应介质之间形成有效的阻隔,同时由防腐涂料固化后形成的漆膜具有相对较高的电极电位,对金属物质形成了阴极保护,可防止腐蚀电流的产生,因此防止或延缓了化学腐蚀和电化学腐蚀的产生。同时需要注意的是,每个生产工艺条件有很大不同,在对防腐涂料的选择时要根据工艺特点和介质性质的不同进行科学的运算后优选出最佳的防腐涂料。涂覆时既要保证防腐涂层的均匀和致密,同时还要保证形成的涂层能够与结构形成牢固的粘接,如采用刷涂的工艺,则禁止前后两次相互垂直涂刷,而应当保证后次涂刷必须覆盖前次涂刷的缝隙处,从而保证涂层对化工设备的完全包裹。

2.4缓蚀剂的使用

缓蚀剂是一种能在低浓度下抑制金属腐蚀的物质,能够减缓金属腐蚀的速度,但不能完全杜绝腐蚀。在实际工作中,由于使用缓蚀剂成本较低,方法简单易行,因此在一些对防腐没有过高要求的场合得到了广泛的应用。缓蚀剂防腐的作用原理是:当在化学介质中掺入缓蚀剂后,就会在作为电极的金属表面形成一层钝化膜或吸附膜,提高了电极极化程度速率,从而降低电化学腐蚀的速度。在实际工作中,需要根据金属和化学介质的种类不同而选择合适的缓蚀剂,并根据工艺条件计算出缓蚀剂的最佳添加量,一方面满足生产要求,另一方面使电化学腐蚀得到最大程度的缓解。在保证设备设计寿命的前提下,可采取此方法,既满足了介质腐蚀的要求,又可节约成本。

2.5提高工作人员的综合素质

参与化工设备防腐工作的相关工作人员专业技能水平的高低直接影响设备防腐性能的好坏,随着时代的发展,化工设备防腐工艺要求越来越高,因此防腐工作人员的专业技能也必须与时俱进,实际工作中要定期对防腐工作人员进行专业知识的培训,以使其具备较强的现代防腐技术。除此之外,还要提高工作人员的职业道德水平,使其意识到化工设备防腐的重要性,要求必须按照规范进行每个步骤的操作,并辅以严格的质量监督,以此提高设备的安全性以及延长设备的实际使用寿命。

结语

综上所述,由于化工设备在生产过程中会接触到各类化学介质,因此要求化工设备必须具备较强的防腐蚀性能,加强化工设备防腐的措施有很多,实际工作中需要根据具体设备的工艺特点选择科学的技术措施,并加强施工人员的管理,严格把关,以提高化工设备的安全性。

参考文献

防腐蚀工程论文范文第11篇

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) .

防腐蚀工程论文范文第12篇

【关键词】油气集输 多相流 内腐蚀 防腐技术

我国对油气资源的消耗不断飙升,因而所需运输管路也随之猛增,然而金属管路容易被侵蚀的问题大大危害了油气资源的运输,也给国家带来了很大的物质伤害。管路侵蚀带来的主要影响有危害地面装置及管路,生产中断,冒油、跑油、滴油、漏油甚至发生燃烧、爆炸等严重危害,不利于环保,浪费油气资源;,危害员工生命安全等。所以,全面了解侵蚀发生原因及提出有效的防腐手段影响深远。习惯上将管路内侧发生的侵蚀与外侧发生的侵蚀简单的记为内侵蚀与外侵蚀。本文将重点阐述内侵蚀与外侵蚀的侵蚀发生原因和有效的预防侵蚀的措施。

1 金属管道的腐蚀机理1.1 外腐蚀

金属管路其外侵蚀就是说金属管路在附近的物质的长期接触下,被其侵蚀产生反应、形成原电池侵蚀及单纯溶解从而损害管路的外侧面。这种腐蚀主要有两种,对埋在地下的管道,其外腐蚀大多是土壤导致的,土壤是由液、固、气三相构成的复杂体系。其中富含空气与水,而水将土壤变为导体。氧的存在及扩散造成了氧浓度不均,从而构成氧浓度差原电池,此类化学原电池使管路侵蚀更甚。土壤侵蚀管路的方式有形成微电池发生的侵蚀、形成宏观电池发生的侵蚀,不同金属形成的宏观电池和微生物的侵害。

而海底管路的侵蚀大多是海水造成的的电化学侵蚀。海洋油田的运输管路在海中长期浸泡。当金属管路接触电解质溶液(海水),金属表面各区域的材质差异性使得其表面不同区域有了不一样的电位。而这些电极电位又依靠金属自身的电量连接,在有导电能力的海水中形成了整个电路,我们叫它原电池腐蚀。它将使得金属外侧面出现大面积侵蚀或者小部分的侵蚀。

1.2 内腐蚀

在油气集输过程中,同时存在H2S,SO2,CO2,O2等气体及气田卤水等,而它们会和管路内侧面形成复杂的作用,导致管路内侧面被侵蚀。另外多相流对管路的冲击也占了金属管路内侵蚀的一部分。

(1)硫化氢(H2S )对金属管路的侵蚀。硫化氢遇到水很容易分解从而形成电离反应使金属管路中的铁发生离子化且产生氢气进而发生氢脆,当有氧气存在时,会产生金属硫化物。

硫化氢不只是可以导致化学性的侵害,其侵蚀的产生物硫酸可以继续反应导致电化学的侵害。而且硫化氢也能造成氢脆。研究表明,若钢材缺陷处存在一定量的氢元素,就能累积得到氢气。有文献计算了氢脆带来的伤害,氢脆产生的氢气其强度能高到300MPa,可以造成管路变脆,导致部分管路形成塑性形变,形成裂纹最后开裂损坏。

(2)二氧化硫(SO2)腐蚀。二氧化硫和铁、氧气作用得到硫酸亚铁(FeSO4),其发生水解反应得到氧化产物与游离的酸,然而游离酸又会加剧了侵蚀的发生,得到新产生的硫酸亚铁,新产生硫酸亚铁又发生了水解,这样的恶性循环,更加剧了管路的侵蚀作用。

(3)管内多相流体冲击作用。简单的冲击磨擦损害是气液里的固相含量对管路的磨损冲击过程。而多相流中包括砂粒、气体、流体及碎屑等,所以也有冲击磨蚀作用,不过这类冲击磨蚀常常出现在侵蚀的条件中,所以就出现了侵蚀及冲击的交互影响,称冲蚀蚀。此时,管路内侧面侵蚀并非冲击与磨蚀的单纯组合,而是极其错综的,汽泡和固体颗粒均能对管路内侧面发生冲蚀作用,撞击腐蚀物使之掉落,也能直接冲击表面导致磨损。

2 金属管道防腐技术

2.1 外防腐技术

2.1.1 金属管路外侧防腐蚀涂层

外侧防腐蚀涂层技术是说在金属管路的外侧面涂刷上防侵蚀的涂层,将其和腐蚀介质分隔开,起到防腐作用。目前我国防腐涂层业发展迅速,而环氧涂层((FBE)是现今公认的一种金属管道高效防腐涂层,其物理化学性质比沥青涂层与煤焦油涂层优越很多。该涂层由环氧树脂材料及固化剂配合而成,它粘结性能强,涂层致密且表面粗糙度低,并能耐盐碱腐蚀。2.1.2 阴极保护技术

阴极保护是预防金属材料在电介质中发生腐蚀的电化学保护手段,其基本原理是将易腐蚀的金属变为化学电池的阴极,并施加直流电流,使其发生阴极化,若易腐蚀的金属其电位值小于某特定电位值,则金属表面

的电位不均就会消失,阴极被腐蚀的现象得

到有效控制,进而保护了金属材料。

2.2 内防腐技术2.2.1 缓蚀剂技术

缓蚀剂可以缓解金属及合金被腐蚀的现象,改变其物理机械性能。因而被普遍应用在油田现场。但缓蚀剂作用机理目前还未形成一致的理论,主要有成膜理论、吸附理论和电化学理论等。缓蚀剂并不减少介质中腐蚀组分的含量,而是改善易腐蚀金属表面的状态,或者是起一个催化作用,减小反应速率常数,降低腐蚀反应的速率以期达到缓蚀。其用量非常少但效率很高,能大量减少钢材损耗,延长其使用寿命。2.2.2 内涂层及衬里防腐技术

内侧加涂层防侵蚀同样是常用的一种内侧面防侵蚀技术,它的防腐机理是在侵蚀性物质与金属管路内侧面间制造一个隔离层面,预防侵蚀的发生。使用内侧面涂层防侵蚀可以显著减少内侧面侵蚀,有效增加了油气运送效率。玻璃钢复合材料也是一种高效衬里材料,拥有玻璃钢的耐侵蚀性能及钢管的高强度,特别适用于高温高压的运输管道。

3 结束语

油气资源运输管路的防侵蚀工艺要依照输运的油气产品其接触的腐蚀物质的种类及运输管路客观接触的外部条件来确定。目前国内的金属管路防侵蚀技术大多是涂层防侵蚀技术,也有的采用阴极化保护,还有些并未使用阴极保护。因为电化学腐蚀严重危害运输管道,我国必须加大阴极化保护的推广力度。把涂层防侵蚀技术和阴极化保护奉为防侵蚀的主要手段,如此才可以有效的延长管路的工作时间。未来,努力的重点要放在防侵蚀新技术及新材料的开发上,争取研制出防腐性能好、造价低廉、适合普及的金属管道防腐技术。

参考文献

防腐蚀工程论文范文第13篇

(天津市水利勘测设计院,中国 天津 300204)

【摘要】随着社会对各类建筑物耐久性的关注度不断提高,设计人员应当对影响建筑物耐久性的各方面进行仔细斟酌。本文通过对混凝土材料腐蚀的腐蚀原理,设计实例,规范要求等方面进行讨论,为设计人员进行防腐蚀设计时的思路提供参考。

关键词 混凝土;环境腐蚀;设计

1 水工混凝土结构防腐蚀设计流程

水工建筑物的耐久性设计流程一般是这样的,首先根据勘察报告对环境情况进行评价,确定环境类别;然后根据环境类别和设计使用年限确定耐久性要求,包括混凝土强度等级、最大裂缝宽度限值、钢筋保护层厚度等,然后进行结构相关设计计算。

遇到化学侵蚀环境时,需要在确定环境类别时考虑化学侵蚀程度,同时应对混凝土材料提出防腐蚀要求。

为了对防腐蚀设计有较清晰的理解,我们还是简单介绍下混凝土结构的腐蚀原理。

2 混凝土结构腐蚀原理

2.1 混凝土材料特性

我们常见的混凝土是由砂、石、水泥和水按一定比例混合搅拌硬化形成的复合材料。泥与水反应生产的胶状物作为粘接剂,将砂、石组合成整体。砂、石这些骨料,坚硬而致密,一般情况不容易被腐蚀,而水泥与水反应生成的水泥石为多孔结构,这些孔隙为水提供了向结构内部浸润和渗透的通道,使结构材料发生溶蚀和腐蚀。

2.2 混凝土腐蚀原理

水泥石中的水化产物主要有氢氧化钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙等,侵蚀类型主要为溶解侵析、离子交换、形成膨胀产物三种形式。溶解属于物理变化,因为任何物质在水中都存在一定的溶解度,水的硬度越低,也就是钙、镁离子含量越低,可溶出的物质就越多。反之硬度越大,溶解侵析作用就越小,就类似清水里加盐,开始溶解很快,接近饱和时加强搅拌也不怎么溶解。

离子交换和形成膨胀性产物均属于化学变化,这里我合并介绍为酸、碱、盐的腐蚀。水泥石与酸反应,能生成钙盐,可溶性钙盐溶解于水后流失,不可溶钙盐丧失了胶结能力可脱落;水泥石中铝酸三钙与强碱反应,如铝酸三钙和氢氧化钠反应生成铝酸钠和氢氧化钙,铝酸钠可溶于水。水泥石与盐反应,镁盐能和氢氧化钙生成溶解度较大的氢氧化镁;硫酸盐可与氢氧化钙生成微溶的硫酸钙,这还不是最主要的,生成的硫酸钙还可与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石,体积膨胀约1.5倍,硫酸钙由于微溶,自身还会再结晶,也会产生膨胀造成结构应力变化引起破坏。此外还有碱骨料反应,是混凝土中的碱和骨料发生的反应,反应机理较复杂,本处不再详细介绍,可以参见相关专题研究。

3 混凝土防腐蚀设计实例分析

根据以上腐蚀原理可以看出,对混凝土结构产生腐蚀作用的主要有硬度、pH值、硫酸根离子、镁离子等,防腐蚀设计就是针对不同的有害环境因素对症下药的过程。在平时的水工设计中较常见的是硫酸盐型腐蚀。我们从一个设计实例来说明。

某沿海地区泵站,岩土工程勘察报告给出的环境水对混凝土腐蚀性判定见下表:

我们看到上表中勘察提出的腐蚀性评价为硫酸盐型中等腐蚀,而按照《水工混凝土结构设计规范》(下称《结规》)3.3.9条,硫酸根离子浓度最大为581.3mg/L,对应化学侵蚀程度为轻度。这里的差别是因为勘察采用的《岩土工程勘察规范》(下称《岩规》)和《结规》采用的评价标准不同,《岩规》的判定标准把环境按温度、湿度和透水性的不同分了三类,每类下再根据离子含量分成微、弱、中、强四个级,这样区分比较细,好处是有针对性。《结规》直接按照离子含量区分化学侵蚀程度,共分轻度、中度、严重三类,分别对应三、四、五类环境类别。这样区分对设计的最大好处就是简单易用。

按《结规》化学侵蚀程度为轻度,对应环境类别为三类,设计使用年限为50年,由环境类别和使用年限可以确定钢混结构最大裂缝宽度、混凝土最低强度等级、保护层厚度等等一系列工程设计人员应该非常熟悉的内容。但是对硫酸盐型轻度腐蚀在设计中对混凝土材料应该怎样处理,《结规》中与之相关的只有3.3.10条:“对处于化学侵蚀性环境中的混凝土,应采用抗侵蚀性水泥,掺用优质活性掺合料,必要时可同时采用特殊的表面涂层等防护措施”。条文说明中也未对该条进行解释,但设计人员在设计文件中应明确处理方法,还应进行方案比选,怎么办?它山之石可以攻玉,我们不妨看看其他规范中针对混凝土材料的防硫酸盐腐蚀问题怎样规定。我选择了三个国家标准:《混凝土结构耐久性设计规范》、《岩土工程勘察规范》、《工业建筑防腐蚀设计规范》和一个行业标准:《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》。

《混凝土结构耐久性设计规范》B.1.6提到,当环境作用为中度和严重时,水泥中的铝酸三钙含量应低于8%和5%;当使用大掺量矿物掺合料时,水泥中的铝酸三钙含量可分别不大于10%和8%;当环境作用为非常严重时,水泥中的铝酸三钙含量应低于5%,并应同时掺加矿物掺合料。“当混凝土结构构件处于硫酸根离子浓度大于1500mg/L的流动水或pH值小于3.5的酸性水中时,应在混凝土表面采取专门的防腐蚀附加措施”。

《岩土工程勘察规范》在12.2.6条中提到“水、土对建筑材料腐蚀的防护,应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB 50046)的规定。”

《工业建筑防腐蚀设计规范》中提到中抗硫酸盐水泥,可用于硫酸根离子含量不大于2500mg/L的液态介质;高抗硫酸盐水泥,可用于硫酸根离子含量不大于8000mg/L的液态介质。掺入外加剂时应对混凝土性能无不利影响,对钢筋无腐蚀作用;掺量、使用方法和耐腐蚀性能可按相应产品的使用说明并经验证后确定。

《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》中4.2.8条提到“硫酸盐等化学腐蚀环境下应选用低铝酸三钙量的水泥并适当掺加矿物掺合料,严重化学腐蚀环境下的耐久性混凝土宜通过专门的试验研究确定。”还规定当环境腐蚀程度为严重及以上时应考虑在构件的混凝土表面设置防腐蚀面层或涂层的需要。

从以上规范来看,针对硫酸盐型腐蚀环境下的混凝土结构耐久性问题,处理办法主要有三种,一是通过控制水泥中铝酸三钙的含量,掺加矿物掺合料,采用抗硫酸盐水泥;二是在普通混凝土中掺入抗硫酸盐腐蚀外加剂;三是在表面设置外防护面层或涂层的附加措施。设计中可以根据具体情况进行比选后采用。本例由于混凝土量较小,侵蚀程度较轻,最终采用了添加抗硫酸盐侵蚀剂的方案。

4 结语

通过对水工混凝土材料防腐蚀问题的讨论,我们可以看到在设计中偶尔能遇到规范规定较为笼统,不好具体操作的情况,这时不能置之不理,更不能将规范条文直接抄到设计文件中把责任推给施工单位。设计人员在无实际经验的情况下,可以博取众长,多看其他相似规范中如何规定的,多查相似工程中如何处理,认清事情的本质,在遵循规范的前提下,通过自己合理判断进行设计。这样不仅能使设计成果更科学、经济,也能利于施工,方便管理。

参考文献

[1]GB 50021-2001 岩土工程勘察规范(2009年版)[S].

[2]GB/T 50476-2008 混凝土结构耐久性设计规范[S].

[3]GB 50046-2008 工业建筑防腐蚀设计规范[S].

[4]JTG/T B07-01-2006 公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范[S].

防腐蚀工程论文范文第14篇

【关键词】:钢结构;防腐蚀;设计;防护措施

【 abstract 】 this paper analyzes the steel structure corrosion, harmfulness and protection , including detail long-term anti-corrosion methods and coating method.in order to provide the reference for practicing the corrosion protection of the steel structure . it has also made the thorough discussion in the corrosive environment, coating of environmental conditions and technical requirements and so on .

【 key words 】 : steel structure; Corrosion resistance; Design; Protective measures

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

引言

随着社会的不断进步,科学技术的不断发展,采用钢结构逐步取代混凝土结构是当代建筑业的发展趋势。当前遇到的一项技术难题是如何确保钢结构建筑能在长期使用过程中不会因为腐蚀损坏而引起安全事故。解决钢结构建筑的防腐蚀问题,是保证建筑业百年大计的关键措施之一,绝对不能掉以轻心。

一、钢结构的腐蚀因素及其危害性

1、腐蚀因素

经试验和研究表明,钢铁与周围环境(介质)之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质。或者说,钢铁的腐蚀是发生在钢铁与介质间的界面上。由于钢铁内部含有不同比例的其他金属杂质,所以它们内部的金属之间则存在具有不同的电极电位,分别产生得到电子或失去电子的不同变化倾向,因此引起其内部发生局部的微电池现象。当有水和氧气存在时,就会发生电化学的腐蚀过程,即钢铁的表面构成原电池的阳极,溶解质则变化为铁离子,铁离子与阴极生成氢氧根离子反应,生成初步的腐蚀产物—氢氧化低铁,再被空气中的氧进一步氧化变为三氧化二铁(铁锈)。铁锈具有一定的吸湿性,能够吸收外部大量水分,致使锈蚀层慢慢地进行膨胀,形成疏松的结构层,并使腐蚀向内部继续扩展,不停地进行腐蚀钢结构。同时,在钢铁被腐蚀的最终生成物中,含有与铁锈分离开的硫酸(H2SO4),有反复地、循环地使腐蚀情况加剧,直至钢结构彻底损坏。钢铁的腐蚀速度与环境、温度、湿度及有害的介质存在有关,并成正比关系,其中湿度起决定因素。

2、腐蚀的危害性

钢铁的腐蚀,通过分析可以看出,它的危害性在于是一种不均匀的破坏。钢铁的锈蚀损伤基本发生在阳极的表面,一旦出现腐蚀坑,往往会继续向纵深发展。由于腐蚀坑的面积不断加大,承受荷载的截面不断减少,这样将引起钢结构构件在该处的应力集中,而应力集中又使腐蚀坑底部电位变负,出现对钢铁加速腐蚀的反应过程,这种相互反馈的连锁反应是应力腐蚀的一种典型形式。此时,在低温条件下,将引起钢材的抗冷脆性能下降,在无明显的变形情况下,钢结构构件会突然发生脆性断裂,尤其是在冲击荷载的作用下危险性更大,容易造成结构构件的安全事故。因此,钢结构如不注意环境条件的影响而采取必要的防护措施,必然会加快腐蚀的速度;如果忽视日常巡视维护工作,钢结构构件同样会发生由于锈蚀而容易影响结构正常使用,遗留下结构的安全隐患。

二、常用的钢结构的防腐方法

1、钢材本身防腐蚀,即采用具有抗腐蚀能力的耐候钢。

2、长效防腐蚀方法

钢结构长效防腐处理可有多种选择。例如热浸镀锌或铝技术,重防腐涂料涂层技术,热喷涂锌或铝涂层技术、氟碳重防腐涂层体系等。长效防腐蚀方法主要有以下几种:

(1)热浸锌防腐技术。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,从而起到防腐蚀的目的。这种方法的优点是耐久年限较长(在一般大气环境下可以提供10年左右的有效保护),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。

(2)重防腐涂料涂层技术。

重防腐涂料涂层技术即涂层设计由底漆、中间漆和面漆组成的多层涂装体系;它的的防腐涂装工艺和涂料品种都非常相似,油漆品种均为环氧云母氧化铁中间漆、环氧(无机)富锌底漆和环氧类或聚氨酯类或氯化橡胶面漆等组成。防腐底漆中如添加锌粉(如富锌底漆),对钢铁提供阴极保护。涂层对钢结构提供的腐蚀保护以机械屏蔽的隔离防护为主,涂层的老化、粉化使这种隔离作用减弱或失去作用。

(3) 热喷涂锌或铝涂层技术。

热喷涂锌或铝涂层技术的发展是从火焰喷涂到电弧喷涂,从喷锌发展到喷铝及锌铝合金、伪合金等。但火焰喷涂生产效率较低,喷砂喷铝(锌)的劳动强度大,严重制约钢结构的加工工期,目前国内外使用较少。电弧喷涂由于采用了电弧代替气体燃烧,大大提高了工作效率和工作安全性,且电弧温度高于火焰,涂层结合力远大于火焰喷涂,涂层质量完全可以满足长效防腐的需要,因而得到广泛应用。电弧喷涂防腐复合涂层的防腐寿命为30~50年以上,是热浸镀锌或铝防腐的3~5倍,是普通油漆防腐的10~15倍,是重防腐涂料防腐的4~5倍。从工程使用方的综合计价来讲,与油漆涂层技术和热浸技术相比,热喷涂长效防腐技术具有很高的性能价格比。

3、对水下或地下钢结构采用阴极保护。

三、腐蚀环境分类及涂装要求

1、钢结构腐蚀环境分类

国际标准ISO12944《钢结构利用油漆涂装系统进行防腐保护》对环境的分类进行了明确的规定。它是利用低碳钢样块和锌样块在经过一年大气环境的暴露后,计算其单位面积上的质量、厚度的损失来定义环境的腐蚀级别(有关样板的制作及试验的方法可参见国际标准ISO9226)。

2、涂装要求

在确定环境的类别之后即可考虑涂装配套的耐久性。按照国际标准ISO12944《钢结构利用油漆涂装系统进行防腐保护》中的规定,涂装的耐久性是指涂装系统在进行第一次大修之前所期望保护的年限。它是有关各方在油漆进行第一次大修之前,根据国际标准ISO4628-1至ISO4628-5(或其他协议)的规定来判断油漆的损坏程度,从而确定是否要进行大修。油漆的耐久性可分为3个范围,即低:2~5年;中:5~15年;高:15年以上。

四、涂装的环境条件及技术要求

1、施工场所温度不得低于5℃。下雨、下雪、下霜及4级风以上的天气禁止室外施工。

2、被涂物表面有结露时及表面处理质量没有达到要求时,禁止施工。

3、油漆入厂无合格证书或超过保管期限时,禁止使用。

4、底漆应涂得均匀、平整,不得漏涂,无明显流挂,手感平滑。应注意边棱拐角处和隐蔽部位的细致涂刷。

5、每层漆必须在前一层漆膜干透和质量合格后,方可涂下道漆。

结束语

综上所述,可以看出,无论是从钢结构的设计、施工,还是在使用过程中,钢结构的防腐蚀问题都是需要高度重视的问题。本文在对钢结构腐蚀的防护问题方面采取的各种有效措施,为尽量减少和避免钢结构腐蚀方面的事故的发生提供了可靠的技术保障和宝贵的经验。最重要的一点是能够有效消除因腐蚀引起的钢结构构件安全隐患,才能实现确保平安的百年大计。

参考文献:

【1】岳松平.试论建筑钢结构的防腐技术[J].科技资讯.2007(15)

防腐蚀工程论文范文第15篇

关键词:空冷器;石化;防腐蚀;表明涂覆;生产工艺

中图分类号:TB61+4 文献标识码:A

前言

空冷器在石化设备中占有很高的比例,因此其运行状态的好坏会直接对整个生产过程产生重大影响。空冷器的运行环境较为复杂,不但要经受热量传递、流体冲刷、物料结垢等的考验,而且还要承受由于石油产品的高温分解、裂解等反应产生的腐蚀性物质(如硫化氢、盐酸、氨等)的侵蚀作用,近年来随着高硫分原油的增多,使得空冷器中发生腐蚀现象越来越频繁,必须采取有效的措施进行预防和治理。

关于对空冷器的防腐技术主要有以下两个方向的思路:其一是做好石化生产过程中对腐蚀物质的监测工作,并同时采用科学的预防方法,控制氯离子、硫化氢、pH值等指标使之处于正常的范围之内,防止腐蚀物质浓度过高造成对空冷器的破坏;其二是在空冷器的设计和生产时期采用科学的防腐技术,提高设备的抗腐蚀能力,本文主要讨论后者。

1防腐涂层的使用

理论上来说,采用超级不锈钢、镍铬合金、及复合材料等代替普通碳钢和低合金钢材料作为空冷器的制造基材可提高空冷器的防腐质量,但同时也极大增加了设备制造成本,为了达到既能够满足防腐效果又能尽量降低费用的双重目的,在普通材料基体上涂覆一层防腐涂层的技术得到了快速发展,常用的防腐涂层有有机涂层、Ni-P合金涂层等。

1.1有机涂层

在冷凝器运行时,由于裂解等反应产生的H2S和HCl等一般是以气态的形式出现,当这些气态物质到达冷凝区域的话就会转化为液态,从而具有强烈的腐蚀性,对传统的碳钢结构会造成严重的腐蚀,即便是采用不锈钢材料也会造成点腐蚀的现象,鉴于此,国际上普遍采用在空冷器管道内表面涂覆有机涂层的方法,取得了很好的防腐效果。我国的空冷器有机涂层防腐技术最早是从德国引进的,随着科技水平提升,我国已经出现了自主研发的有机涂料,标志着我国在石化空冷器防腐领域的巨大进步。

空冷器有机涂层的制备工艺流程为:酸洗-中和-磷化-烘干-底漆-烘烤-面漆-烘烤,底漆和面漆的涂覆层数不得低于6层,总厚度在200-250mm,烘烤的目的是要材料充分固化,使之在基体上面形成致密的涂层,有效隔离金属基体与各种流体之间的接触。有机涂层具有抗腐蚀性好、传热性能好、对基体的附着力强、造价低等优势,尤其是对于空冷器低温区域的轻油气侧使用有机涂层是目前公认最为有效和最为经济的防腐措施。

1.2化学镀Ni-P合金镀层

化学镀是通过将基体置于镀液中,通过化学反应将镀液中的金属还原出来并沉积到基体表面形成均匀致密的镀层的表面处理方法,然而由于空冷器的结构较为复杂,如果直接采用传统的浸镀工艺在技术上不易实现,在施镀过程中的排液、排气、排渣等问题不好解决,而且效果也不够理想,容易出现镀层不均匀等问题。针对这样的问题,人们在对空冷器进行制备Ni-P镀层时采用了内腔循环流镀的工艺,通过封闭的循环系统施镀很好地解决了上述问题,其工艺流程为:碱洗-热水洗-酸洗-水洗-活化-化学镀-水洗-钝化,将镀层厚度控制在30-50um左右,镀层形成之后通过锉刀试验和弯曲试验证实镀层与基体的结合力很好,且镀层表面均匀致密,能够将基体与外界环境形成很好的隔离。

化学镀Ni-P合金镀层具有耐高温、硬度强、耐磨性好、传热性良好、抗结垢能力强等优点,并且镀膜可对硫、氯离子等的腐蚀作用形成良好的阻隔,据统计,经过化学镀Ni-P合金镀层表面处理后的空冷器使用寿命可以比普通碳钢空冷器延长四倍以上,具有比表面涂覆工艺更好的防腐蚀效果,但成本更高,因此比较适合那些对防腐性能具有高要求的领域中。

2制造工艺中的防腐技术

2.1焊接工艺的优化

空冷器的结构较为复杂,因此在制造过程中会涉及数量众多的焊缝,而焊接工艺之间的差异也会导致焊缝的性质存在很大不同,为确保空冷器的运行寿命,一方面要保证焊缝具有优异的力学性能,使其能够抵抗各种负荷的冲击作用;另一方面还要保证焊缝处的防腐蚀性能,而要想获得防腐蚀性能优异的焊缝组织,一是要保证焊接材料本身具备良好的抗腐蚀性能,二是要结合科学合理的焊接工艺对焊缝处进行施焊。在焊接前后均要做好热处理工作,最大程度地降低或消除由于热焊接而产生的焊接应力,降低由于焊接应力导致的应力腐蚀破坏,从而获得优质焊缝。

2.2做好管端防护

在空冷器进口端的换热管与管板连接之处是承受各类介质冲刷作用最为显著的区域,因此也成为空冷器防腐蚀工作的重点关注部位,如果只采用传统的焊接工艺往往达不到空冷器的设计使用寿命,这就要求在空冷器的设计和制造过程中除了对结合处采用更加先进的连接方式。当前普遍认为采用胀-焊结合的连接方法是比较有效的,具体工作中,在进口端首先要加装衬管,衬管长度宜大于300mm,在端部做翻边处理将焊缝包起来,衬管与换热管之间的空隙处可采用耐高温耐腐蚀密封胶密封,然后进行胀接处理。

2.3保证与介质直接接触的表面的质量

在空冷器中,与介质直接接触的表面质量直接关乎设备的使用寿命,也是防腐蚀工作的重点。因此,应当保证这些表面的质量优良,防止在表面处理后发生划伤和碰伤,以免在运行过程中发生点腐蚀,另外与介质直接接触的焊缝表面也容易成为防腐蚀的薄弱环节,因此对于焊缝表面除了要打磨光滑、均匀外,还应当进行局部的酸洗钝化处理,使其表面上生成一层致密的氧化物薄膜,有利于抵抗介质的冲刷和腐蚀。

结语

综上所述,实际工作中可从采用先进的制造材料、表面处理以及采用科学的设计制造技术等诸多方面来提升空冷器的防腐蚀性能。科学有效的防腐蚀技术对于提高石化空冷器的使用寿命,促进其安全、高效运行具有十分重要的现实意义。

参考文献

[1]苗世蕾,艾景辉.石化空冷器的防腐蚀技术评述[J].腐蚀与防护,2008,29(06):356-358.

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