无机化工生产中的腐蚀性与材料的选择

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  摘 要:化工生产是一个十分复杂的生产流程,不仅牵扯到各种不同性质的媒介,而且容易受到温度、环境、压力的影响,使化工设备在应用中产生腐蚀破坏,给生产企业造成经济损失不说,甚至是引发严重的生产安全事故。本文详细的介绍了无机化工生产中所使用的各种材料,并对材料所引发的腐蚀情况做了深入研究,总结和无机化生产中不同场合的腐蚀情况,为材料的选择提供了科学、充足的理论依据。
  关键词:无机化工;腐蚀;材料选择
  近几年来,随着科学技术的日新月异,化工生产设备的应用不断更新,化工生产工艺也变得越来越复杂。在化工生产当中,由于各种材料性质的不同和温度、压力变化,使得设备本身极容易产生腐蚀问题,给整个工作造成影响。因此,这里我们有必要对化工生产设备中出现的腐蚀情况进行分析,选择科学、合理的施工材料。
  1、无机化工生产腐蚀性分析
  目前的化工生产当中,其中大部分的原材料都是溶液形式的,这些溶液多数与多元混合溶液,本身具备极强的腐蚀性。在实际生产中,由于介质、速度、浓度、温度以及压力的影响,使得材料腐蚀问题十分的严重,因此产生了明显的腐蚀破坏现象,也引发了多种生产损失。在当前的无机化工生产中,常见的腐蚀问题主要包含了均质腐蚀、石墨腐蚀以及磨损腐蚀等。
  均质腐蚀作为当今化工生产当中最为常见的腐蚀问题之一,其本质是化学腐蚀中的电腐蚀,是最基本的形态。这种现象的出现往往都是因为表面介质出现了不均匀处理、金属本身薄厚程度不均、重量减轻严重,破坏性结构突出。
  石墨腐蚀也被称之为石墨化腐蚀,是普通铸铁生产当中以石墨的形态产生的腐蚀现象,是铁元素受到盐水、矿物质水、稀释酸性水、酸性溶液当中发生的一种铁元素选择性腐蚀,这种腐蚀问题的产生使得整个设备的重量增加,但是受到外界自然环境的影响之后外部铁锈脱落,最终导致结构性破坏。
  磨损腐蚀现象的发生是机械设备运行过程中的一部分,是通过腐蚀液流动之后和金属表面发生反应,进而引起的结构破坏现象。这种腐蚀问题表现的十分激烈,往往都是有化学性质、物理性质以及机械作用共同产生的,其腐蚀程度远远了传统单一的腐蚀状况,使得整个结构表面产生细小的空洞和裂缝,甚至是局部出现电化学腐蚀形态。
  就过去多年的工作实践总结得出,在无机化工生产当中以上几种腐蚀情况是最为常见、最为普遍,危害最为严重的问题,而且腐蚀情况随之生产设备的运行以及生产规模的加大而出现提升,最终影响到设备的运行耐久性、生产稳定性以及腐蚀性。目前,我们在化工生产中常见的设备材料包含了钛材料、不锈钢以及其他一些非金属材料,这些材料的利用使得腐蚀问题得到有效的处理,将无机化工生产的防腐工作推向了发展新高度,成为当今化工生产领域研究的重点方向,由此也引发了许多新材料、新技术的出现,为社会经济的发展做出了积极贡献。
  2、铸铁在无机化工工业中的使用
  在传统的无机化工生产当中,大部分设备都是以铸铁材料为主的,这些材料在利用上与碳钢材料相比较有着寿命长、工作效率高、运行速度快、稳定性好的优势,而且这一材料在应用的时候还能够满足交换器、水泵、管道以及其他特殊构件的要求。在社会经济飞速发展的今天,无机化工生产中铸铁器具的应用越来越普遍,用量十分大;但是就具体实际情况进行分析,这种材料并非是一种最佳的材料,它在应用的过程中问题较为普遍,其中最为明显和突出的就是铸铁的防腐性能极差,在设备使用一段时间之后经常会出现腐蚀情况,而且由于设备的笨重,无法及时的对这些腐蚀进行处理,这就给整个工作开展带来影响。因此铸铁是否继续作为化工企业的主体材料很值得人们去思考和探讨。不管人们承认不承认,一个要求取代铸铁材料或者通过其他防腐的技术来提高钢铁设备寿命的改革,已在国内外无机化工行业的兴起。通过几十年的努力,已经取得很多的成果,把过去那种只采用铸铁材料的旧传统,转移到用多种耐蚀材料、多种的防腐技术并用的轨道上来,过去那种靠消耗大量的资金、钢铁和劳动力的局面已大大改变。
  3、钛材料在无机化工工业中的使用
  3.1钛材料的特点
  钛是轻金属,易与氧、氢、氮和碳等元素形成稳定的化合物。钛的储量非常丰富,我国的钛储量居世界首位。钛具有质轻、强度高、比强高等特点,在国外被广泛应用。
  3.2钛材在无机化工中的应用
  由于钛材具有优良的性能,使得许多无机化工企业相继在生产设备中大量地使用钛材,例如纯碱行业、PVC等,主要在含有氯离子浓度较高的溶液,这种溶液对碳钢、铸铁的腐蚀相当严重。在此以前,很多冷凝器设备都由碳钢制作而成,虽然经过打砂防腐,但因受到循环溶液中氯离子及其它含有颗粒物的冲刷作用,腐蚀仍很严重,一般设备使用寿命不超过2.5年就被迫报废。而使用钛材设备使用年限可达10年以上,显示出非常大的优势。
  4、不锈钢材料在无机化工生产中的使用
  4.1奥氏体不锈的使用
  在化工生产中使用的不锈钢品种以奥氏体不锈钢和奥氏体——铁素体双相不锈钢为主。其中奥氏体不锈钢中含钼的00MO5(00Cr18Ni18 MO5)不锈钢、高镍钼904L(00Cr20Ni25 MO4)不锈钢及316L(00Cr17Ni12 MO2)不锈钢使用最为广泛,双相不锈钢主要有奥氏体——铁素体双相不锈钢3RE60(00Cr18Ni8MO3Si2)和CD4MCU铸造不锈钢这两种材料。
  4.2双向不锈的使用
  3RE60(00Cr18Ni8MO3Si2)是奥氏体——铁素体双相不锈钢,国外有的工厂将这种不锈钢用于塔器的内件,如格栅、塔盘等,国内曾将该材料多用于蒸发、吸收等设备重要部位,从投入运行情况来看出现应力腐蚀破裂,经分析多出现在温度较高处。虽然双相不锈钢有着比碳含量相当的奥氏体不锈钢更好抗晶间腐蚀的能力,但双相不锈钢耐氯化物应力腐蚀性能与普通18—8奥氏体不锈钢相比,只有在低应力下才显示出一定的优越性,在高应作用下则区别不大或基本相同。
  5、非金属材料在化工生产中的使用
  非金属材料虽然具有无可比拟的耐腐蚀性,耐冲刷性能及绝热的成点,但由于它们存在的强度与刚度,低的导热系数,成型制造困难、温度的适合性较差等问题,一直使得非金属材料在无机化工生产中只能作为一个配角,现今也只是在管道、阀门、小型储罐、小型反应釜方面得到应用,或只是复合在金属材料的表面使用,它推广还要有很长的路要走。
  6、结语
  综上所述,在无机化工生产过程中,介质对设备和管道的腐蚀性已呈非常突出的问题,近年来化工生产中也进行了大量的科学实验来解决腐蚀问题,使用的各类金属和非金属防腐材料均在不同场合取得了良好的防腐效果。实践证明,根据不同的工艺条件,选择不同的防腐材料,可以减少生产波动和物料损失,为企业创造更大的经济效益。
  参考文献
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