鹽化工行業的腐蝕危害及防腐措施

吳發進

（浙江杭州灣鹽業配送有限公司，浙江 杭州 310000）

鹽化工行業的腐蝕危害及防腐措施

吳發進

（浙江杭州灣鹽業配送有限公司，浙江 杭州 310000）

腐蝕問題一直是鹽化工行業所面臨的較大難題，每年因防腐而增加的投入和腐蝕而造成的損失達上億元之多，所以防腐課題和新材料領域的研究均大有可為。

鹽化工行業；腐蝕危害；防腐措施

以天然海水為原料，在特定的鹽田設備上，采用一定的生產工藝后，可先制取原鹽（氯化鈉）和甩后液（苦鹵），甩后液經過復曬濃縮便制得老鹵。原鹽或老鹵再經過一系列加工便形成了鹽化工產品（如圖1所示）。鹽化工產品在人們的日常生活及醫藥、紡織、印染等工業領域應用非常廣泛。鹽化工產品的生產過程中，無論是原輔材料（如原鹽、液氯、碘酸鉀等），還是半成品或成品（如雪花鹽、粉洗鹽、精制鹽、溴素、氯化鉀等），均具有很強的化學腐蝕性，對廠房、設備、包裝物及庫房等均有一定的破壞作用。鹽化工產品主要由氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KCl)、溴素(Br2)、氯化鎂(MgCl2)等，氯和溴同屬于鹵族元素，原子核外層都缺少一個自由電子，化學活動性特別強，分離成Br-和Cl-離子后，均為強氧化劑，對混凝土、金屬材料等具有很強的腐蝕性。這種腐蝕性就能導致廠房的梁、柱、板、地面碳化、灰質、脹裂等，由此產生安全事故隱患。對金屬設備銹蝕主要表現為：表面銹蝕、點蝕、斑駁、氧化皮脫落、幾何尺寸縮小。強度和剛度降低等，其后果是使設備扭曲失穩和變形，直至報廢。這些腐蝕結果匯集起來，反應在宏觀上就會導致：工程投入和生產成本的增加以及固定資產的快速減值、貶值，從而，促使企業快速折舊，減少經濟效益。

圖1 鹽化工產品

1 廠房的防腐措施

廠房土建保護層應強化設計，增加一定的厚度，可能有效防止鹽化工產品生產的原輔材料及成品或生產過程中產生粉塵、揮發物、混合濕氣等的浸蝕作用，如海精鹽生產過程中的原料鹽及粉塵，溴素生產過程中的氯氣及溴蒸氣等。

1.1 梁、板保護層

鹽化工產品的生產廠房一般均為磚混結構，樁式基礎或大型條式、整體式基礎，鋼筋混凝土框架結構，現澆樓板和屋面，因此，鋼筋籠四周外側或鋼筋網表面的混凝土保護層厚度不足，長期經受生產過程中的濕式混合氣體及粉塵的浸蝕，極易造成廠房柱、梁、板鋼筋混凝土損害，破壞方式隨時間的增加，逐步加深，先是表面碳化，蝕點蝕斑的形成，然后是碳化、裂紋、灰質，再后來就是混凝土起鼓、局部破碎、花縫、內部鋼筋銹蝕膨脹、出現掉塊、脫落，造成安全隱患。例如：某省一海精鹽廠老廠房是1998年擴建的，當時設計的鋼筋混凝土保護層厚度不足，加之施工不均勻，導致使用13年后，成為危險房屋，被迫遷建，為了徹底消除安全隱患，該廠現擬拆除老廠房。根據有關規范，鋼筋混凝土保護層厚度為2-3厘米，按照防腐年限設計為50年。一般廠房設計使用壽命也就是50年，正好吻合，而鹽化工行業建筑物和構筑物，有經驗的建筑設計人員都會強化設計，柱、梁、板鋼筋混凝土保護層為5厘米以上（如圖2所示）。 只要施工質量達到設計要求，防腐問題可以解決，可阻止或切斷腐蝕物質緩慢穿透及浸漬，增加穿透及浸漬路徑的長度，延長廠房使用年限。施工質量是關鍵。如何保證施工質量，一是事前把關，制訂好施工方案和質量獎罰制度，制訂詳細的質量檢驗方法；二是事中把關，鋼筋混凝土澆灌前，要仔細檢查和核驗模板是否合格，特別是鋼筋籠外緣與模板距離，那是保證混凝土保護層根本尺寸；三是事后控制，拆模后要請有資質的混凝土檢測單位檢測。并要求出具檢測報告。檢測合格，方可進入下一道工序施工，確保柱、梁、板鋼筋混凝土保護屋達到設計要求，也保證廠房使用年限。

圖2 鹽化工行業建筑物和構筑物強化設計

1.2 地面保護

制鹽場一般都在沿海地區的灘涂上興設的，而鹽化工行業和制鹽行業又是親“兄弟”，兩者距離很近，也基本是在鹽堿地上建設，每當海風吹向陸地的時候，陰天下雨空氣溫度大的時候，地下凝結咸水通過咸土、堿土的毛細管向上輸送，造成嚴重的地面返潮淌水現象。很不利于鹽化工行業的正常生產，所以新建廠房工程時，可在基礎墊層下面加防潮層，可采用油氈或厚度為20絲以上的鹽用薄膜墊之。車間地面或樓層面都是腐蝕物質污染的重點部位，在生產過程中，原輔材料拋灑和飛濺，流體（鹵水等）物質的跑、冒、滴、漏現象也有可能發生，地面和樓層面腐蝕的破壞作用在所難免，其主要形式是滲透和浸泡，如果沒有防腐措施，很容易造成地面起沙，灰化，樓層面長期受到滲透和浸泡時，局部強度嚴重下降，灰質化，甚至穿孔、坍塌等。主要對策措施：一是帖防腐磚。一般場合帖花崗巖石板，可以防止除溴素以外的鹽化工產品腐蝕，如果沒有行駛重車的地面、樓層面，可選擇規格尺寸大的，如1米×1米的，厚度2-3公分，如果經常有叉車、汽車在上面行駛。可選用0.3米×*0.3米的，厚度5公分的，規格尺寸小些，不容易壓碎。二是采用環氧自流平。在要求比較高的生產車間使用，如：精鹽小包裝，溴素的出料口等生產場所。

1.3 墻壁及窗和頂蓬的防腐

墻壁防腐一般采用特種防腐涂料，防腐等級要求高的地方，可采用不飽和聚胺脂玻璃鋼帖墻（如空氣吹出法制溴車間），窗可采用塑鋼材質，頂蓬可采用塑料扣板頂。

2 設備的防腐措施

鹽化工生產設備的投資占很大的比重，光防腐要求所增加投入是常規設備的3-5倍，有的甚至還要高，這是鹽化工行業的生產特點決定的，生產過程與物料接觸的部件，全部要求防腐，加工鹽生產設備還要求符合國家有關衛生指標，所以投入較大，投資回收期較長，效益不顯著也是鹽化工行業的特點。

2.1 專用設備多

鹽化工行業的特殊性。對生產設備的防腐要求高，一般通用設備很少直接被采用的，大多數都是專用的非標設備，如：加工鹽生產的關鍵設備—離心機，其主要部件要采用專門設計，至少選擇316L和317L不銹鋼，但是目前發展到要求雙相不銹鋼2205，雙相不銹鋼2205合金與316L和317L奧氏體不銹鋼相比,2205合金在抗斑蝕及裂隙腐蝕方面的性能更優越,它具有更高的抗腐蝕能力,光主材一項價格就翻了幾番，因離心機轉鼓和篩網與鹽直接接觸，既要防腐，又要無毒無害（衛生），還要耐磨，普通的離心機材質為304不銹鋼，遠遠達不到要求。再如，氯化鉀生產主設備蒸發罐的加熱窒，現在要求采用鈦合金材質，防腐傳熱性能更好，造價也隨之大幅提高。

2.2 既有設備的防腐

鹽化工行業的既有設備，主要指在用設備，如各類輸送設備，垂直提升設備，復合蒸餾塔、精餾塔，造片機，干燥床，換熱器，泵類設備，風機類設備，壓縮機等。舊設備未到更新時期，仍然具有相當的使用價值和經濟壽命，設備經過經濟評估，只要還有一定的使用價值和經濟壽命，就不能報廢處理，因此舊設備的防腐工作仍然很重要。舊設備防腐方法是根據設備表面銹蝕等級而確定之，舊設備表面銹蝕等級分A、B、C、D四級，A級表面全部覆蓋氧化皮且幾乎沒有鐵銹，屬于腐蝕最輕的一種，B、C、D級逐步加重，D級最嚴重，設備表面全部剝落且已普遍發生點蝕。設備在防腐之前，一定要對設備表面進行除銹，除銹可采用手工和動力工具除銹，分St2級和St3級，噴射和拋射除銹Sa2、 Sa1/2、Sa3，火焰除銹Fl及化學除銹Pi等。防腐措施主要有：a、防腐油漆涂層法，一般先上底漆，再上中間漆，最后上面漆。b、金屬涂層法，設備表面噴涂鋁和鋅及其合金，施工采用熱噴涂法。c、電化學保護法，主要采用外加電流陰極保護和犧牲陽極保護等，外加電流陰極保護將保護的金屬設備與直流電源負極相連，依靠外加陰極電流進行陰極極化而使設備得到保護的方法，該系統主要由輔助陽極、陽極屏、參比電極、直流電源等組成；犧牲陽極保護就是在被保護金屬設備上連接一個電位更負的強陽極，促使陰極極化。d、襯里保護法等。

2.3 輔助設備及典型部件的防腐

鹽化工生產輔助設備及典型部件很多，主要包括配電設備、管道設備、靜置設備等。配電設備如配電柜、屏、箱、盤、電纜、接地極等。配電設備的防腐，新項目工程，嚴格按照設計文件要求進行，設計文件沒有要求的，配電設備的防腐措施可按照列方法實施：柜、屏、箱、盤一般表面采用碳鋼噴塑或不銹鋼304板制作，電纜（電力電纜和控制電纜）可采用YJV系列銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電纜，電纜橋架可采用玻璃鋼材料，接地極使用鍍鋅扁鋼制作，管道設備，包括鹵水管道、鹽漿管道、完成液管道、冷卻水管道、自來水管道、蒸汽管道、采用導熱油加熱時，還有導熱油管道等。根據等級和要求，鹵水管道、鹽漿管道、冷卻水管道可用國標304不銹鋼防腐材質，完成液管道、自來水管道可有PP、PPR、ABS塑料管道，直接防腐，蒸汽管道和導熱油管道要用優質碳鋼或低合金鋼管道，外表面一定要采用有效的防腐措施，除銹上漆，底漆、中間漆和面漆。這類管道不光是防腐問題，而且更重要的是安全問題，管道施工完畢。要經過無損探傷檢測檢驗，合格后，還及時保溫絕熱。靜態容器類設備的防腐，如：高位槽、沉降器，攪拌槽等，一般都是容積較大的，放置位置較高的，防腐級別較高的，造價較貴的，按照設計文件要求實施，設計文件沒要求的，或者舊設備大修理的，碳鋼制作的外表面可采用除銹上漆，內表面可采用涂聚胺脂防腐，也可以用外加電流陰極保護，犧牲陽極保護等。

表1 鹽化工行業的主要產品及原輔材料表

3 包裝及儲存的防腐

鹽化工產品生產的原輔材料及成品，因為有一定的腐蝕性。所以在包裝和儲存方面均要采取防腐措施。否則也會造成一定后果，甚至后果很嚴重，如江蘇某鹽化廠溴素成品因包裝物泄漏。造成工廠附近下風側居民200多人撒離，中毒數十人。

3.1 包裝物的選用

加工鹽的包裝物很簡單，大包裝1000公斤噸袋，袋內壁涂塑防腐防潮，中包裝50公斤編織帶內襯10絲塑料內膽防腐防潮，市場銷售的雪花鹽、海精鹽、營養鹽有紙塑復合膜、紙筒、紙箱、瓶等包裝。氧化鉀、氧化鎂等鹽化工產品也是編織帶加內襯包裝，只有溴素例外，國內一直用陶瓷壇外套木框包裝的，國外如以色列、印度、美國采用鋼瓷復合材料制成箱，噸箱包裝，一箱一噸。

3.2 庫房的防腐要求

由于鹽化工產品和原輔材料（如表1所示）具有一定的腐蝕。對倉庫的要求也很高一些。主要是地面，防止物質泄漏和粉體的浸蝕，有條件的地面最好也和生產車間一樣，貼5公分厚的花崗巖，條件差的可采用金剛砂處理。溴素成品，液氣、硫酸可室外存放。

[1]丁士昭, 商麗萍.《機電工程管理與實務》[M].北京：中國建筑工業出版社, 2011: 76-88.

Corrosion Damage and Corrosion Protection Measures of Salt Chemical Industry

WU Fajin
(Hangzhou Zhejiang Salt Industry Co., Ltd., Hangzhou 310000, China)

Corrosion problem has always been the salt chemical industry is facing a larger problem,billion yuan each year due to the preservation and increase of investment and corrosion caused by the loss of many, so anticorrosive project and new materials in the field of study are promising.

Salt Chemical Industry; Corrosion Hazard; Anticorrosion Measures