石化行業(yè)電氣系統(tǒng)防腐技術(shù)研究

呂勝田

摘要：石油化工電氣設(shè)備使用環(huán)境非常復(fù)雜，尤其是在石油、化工、冶金、電力等化工行業(yè)中使用的電氣設(shè)備，因腐蝕而造成部件故障現(xiàn)象普遍存在。所以防腐設(shè)計(jì)是電氣產(chǎn)品在化工行業(yè)環(huán)境中長時間正常運(yùn)行的重要保障，對電氣設(shè)備的材料選購、電路設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、和工藝技術(shù)等諸方面進(jìn)行系統(tǒng)性的防腐處理設(shè)計(jì)，以保證電氣產(chǎn)品工作中的各項(xiàng)性能，增加產(chǎn)品在惡劣環(huán)境中長時間正常運(yùn)行的可靠性，降低腐蝕引起的損失，提高電氣系統(tǒng)的耐用性，有利于使用壽命的延長，降低生產(chǎn)成本，符合經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的理念，對化工行業(yè)的發(fā)展有較大促進(jìn)意義。

關(guān)鍵詞：石油化工設(shè)備；腐蝕因素；因素；電氣系統(tǒng)；耐用性

隨著人民生活水平的提高，社會生產(chǎn)力的發(fā)展，我國經(jīng)濟(jì)有了很大的發(fā)展，工業(yè)化的進(jìn)程也大大加快，化工設(shè)備使用范圍也變得廣泛，這對于化工設(shè)備的性能都有很高的要求，化工設(shè)備的正常運(yùn)行直接關(guān)系著生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)與運(yùn)行。同時，有關(guān)化工設(shè)備的腐蝕問題也日漸突出，受到了相當(dāng)高的重視。所以，對于電氣設(shè)備的防腐蝕問題分析，逐漸成為化工行業(yè)急需解決的研究課題。首先我們要認(rèn)識到電氣設(shè)備腐蝕問題的嚴(yán)重性和重要性，分析腐蝕機(jī)理與影響因素，才能綜合各種防腐蝕技術(shù)降低控制系統(tǒng)的腐蝕事故發(fā)生。

1.腐蝕的成因

造成化工設(shè)備腐蝕的因素有內(nèi)在和外在因素：內(nèi)在因素影響而造成腐蝕：1.一般是電氣設(shè)備所使用的金屬材料引起，因?yàn)椴煌牟牧掀渥陨淼幕瘜W(xué)性質(zhì)而形成的抗腐蝕能力會有所不同；2.制造設(shè)備的結(jié)構(gòu)、封裝、工藝性也會對設(shè)備腐蝕產(chǎn)生影響，設(shè)備表面的粗糙精細(xì)程度都會影響到設(shè)備是否容易腐蝕；3.設(shè)備設(shè)計(jì)的外在形狀以及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否合理有可能都會加速腐蝕的發(fā)生。而外在因素一般是指外界環(huán)境對設(shè)備產(chǎn)生腐蝕的問題。在化工生產(chǎn)過程中，往往會存在許多的具有腐蝕性以及促進(jìn)腐蝕的生產(chǎn)物質(zhì)，如酸、堿、鹽等污染物都是設(shè)備發(fā)生腐蝕的原因。還有就是當(dāng)空氣濕度超過一定相對濕度時，腐蝕介質(zhì)加上水和氧就會發(fā)生化學(xué)腐蝕反應(yīng)，加快腐蝕的發(fā)生與發(fā)展；當(dāng)環(huán)境溫度升高也會加快金屬腐蝕的速率；也有人為操作因素：如人汗、油污、洗滌液等均會加速腐蝕；而且可能還有一些其他的因素影響：如生產(chǎn)中的速度，以及生產(chǎn)原料在高速生產(chǎn)中對設(shè)備的沖擊力都是影響設(shè)備腐蝕的因數(shù)。

2.腐蝕的分類

腐蝕是金屬在周圍環(huán)境介質(zhì)（酸，堿，鹽，水等）作用下而遭受破壞的現(xiàn)象。世界上不存在任何一種金屬在所有環(huán)境中都耐腐蝕的。一般金屬只能在特定環(huán)境下性質(zhì)穩(wěn)定耐腐蝕，但是在某種狀態(tài)環(huán)境中對腐蝕又很敏感。這是一切金屬的通性。根據(jù)腐蝕機(jī)理的不同，我們可以把它分為三類：

2.1 電化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕是指金屬材料與電解質(zhì)溶液相接觸發(fā)生電化學(xué)作用而引起的腐蝕。由于所有的化工電氣設(shè)備幾乎都含有金屬組成部分，所以在化工行業(yè)的腐蝕環(huán)境中電化學(xué)腐蝕就成為了設(shè)備主要的失效原因。而且這種腐蝕一般在環(huán)境潮濕的狀態(tài)下發(fā)生。

2.2 化學(xué)腐蝕

化學(xué)腐蝕是指外界環(huán)境中的介質(zhì)與化工電氣設(shè)備的表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生新的氧化物成分，從而使得設(shè)備的表面被腐蝕的一種現(xiàn)象。這種腐蝕一般存在在較高溫干燥的環(huán)境下，通常是發(fā)生在設(shè)備的表層。

2.3 物理腐蝕

物理腐蝕指化工電氣設(shè)備在長時間的工作過程中，由于單純的物理作用而造成的損壞，使設(shè)備受到腐蝕的現(xiàn)象。

3.腐蝕的危害

在化工行業(yè)（如：鋁箔行業(yè)），腐蝕破壞到處可見，大量的酸性，堿性氣體，工業(yè)污染物等介質(zhì)存在在空氣環(huán)境中，所以我們要重視腐蝕性氣體對化工電氣設(shè)備造成的破壞：1、會加速電氣設(shè)備外部形狀與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損壞，導(dǎo)致設(shè)備提早報(bào)廢；2、造成接線端被腐蝕產(chǎn)生虛短，引起接觸不良或者失效等故障；3、由于腐蝕造成接觸面與接觸面之間接觸不均、引起局部發(fā)熱，容易使電氣設(shè)備出現(xiàn)異常。因此，提高電氣設(shè)備防腐蝕的能力是保證電氣設(shè)備的穩(wěn)定和使用壽命，增加設(shè)備長時間工作的可靠性，減少故障率的出現(xiàn)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益的有效的途徑。

4.防腐蝕措施

在化工行業(yè)中，化工設(shè)備的腐蝕是影響生產(chǎn)成本和生產(chǎn)質(zhì)量的一個主要因素，而腐蝕的發(fā)生往往以金屬材料的設(shè)備居多，因此，在設(shè)備的選擇和采購過程中，對于化工設(shè)備的材料需要充分的重視。我們可以通過幾個方法來提高電氣設(shè)備的防腐能力：

4.1 合理選型，優(yōu)選設(shè)備

化工電氣設(shè)備的腐蝕與設(shè)備的使用材料息息相關(guān)，對于腐蝕環(huán)境的電氣設(shè)備應(yīng)根據(jù)腐蝕環(huán)境的類別來選擇防腐蝕電氣設(shè)備。在選擇型號之前，我們要對周圍環(huán)境腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)、環(huán)境的溫度、濕度、濃度、壓力等等要調(diào)查了解清楚，根據(jù)廠家提供的資料結(jié)合自身的環(huán)境進(jìn)行模擬測試獲得有用的可靠數(shù)據(jù)，由此我們綜合考慮后篩選出合適的產(chǎn)品。我們除了滿足設(shè)備的使用環(huán)境的要求外，其次是要考慮化工電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，工作性能的穩(wěn)定性和維護(hù)的簡易性；還有是最好選擇有采用填充和密封處理的電氣設(shè)備；最后要考慮設(shè)備對于外力的承受能力，防止因物理作用引起的疲勞腐蝕。環(huán)境的不同對于電氣設(shè)備的選擇一般是不能通用的。如果對于電氣設(shè)備有特殊要求，其可由用戶或者電氣工程師提出特殊訂貨要求，與制造廠家協(xié)商解決。

4.2 表面涂覆技術(shù)

在化工行業(yè)腐蝕環(huán)境下工作的設(shè)備，我們可以采取表面涂敷技術(shù)對電氣設(shè)備增加抗腐蝕的能力。例如：控制儀表電路板的接觸位的銅箔較容易被腐蝕，經(jīng)常會造成儀表的測量值異常波動、自動控制失效、靈敏度下降等。所以采用在儀表電路板表面涂敷焊錫的方法，能有效防止腐蝕，從而提高了電氣設(shè)備的穩(wěn)定性與使用壽命。在表面涂敷焊錫后的電路被腐蝕的程度輕，主要原因是與焊錫內(nèi)部的組成成分是錫與鉛有關(guān)，這兩種成分都表現(xiàn)出一定的惰性，就因?yàn)樗嬖谶@種特殊的性質(zhì)，所以相對于其他的金屬具有良好的耐腐蝕的特性，起到抗腐蝕的作用。為了進(jìn)一步有效防止或者減緩電路板腐蝕，我們會在電路板上再涂上一層防腐漆，令電路板表面形成一層薄薄的防腐膜，來加強(qiáng)防腐蝕的能力。

4.3 隔離防腐

隔離防腐即通過阻止或者減少腐蝕性氣體與化工電氣設(shè)備直接接觸，從而減緩電氣設(shè)備被腐蝕的現(xiàn)象發(fā)生。在化工行業(yè)中，腐蝕性氣體無處不在，這些腐蝕氣體對設(shè)備的外形結(jié)構(gòu)、接線端子、設(shè)備零部件均起到腐蝕作用，嚴(yán)重影響設(shè)備穩(wěn)定性與安全性，為此我們可以采用對控制室和化工設(shè)備通入凈化處理空氣的辦法使保證微正壓，防止腐蝕性氣體滲入。

4.4 重視防凝露

在化工行業(yè)的周圍空氣環(huán)境中包含著大量的酸、堿、鹽等污染物，這些腐蝕性的物質(zhì)如果在空氣濕度較高的環(huán)境下，腐蝕氣體會與空氣中的水汽反應(yīng)結(jié)合生成無機(jī)酸，而這些酸的腐蝕性比腐蝕氣體強(qiáng)度更大。電氣設(shè)備就會由于受潮將增加重量、膨脹、變形，金屬結(jié)構(gòu)件腐蝕會加速發(fā)生。隨著空氣濕度的增加，其氧化腐蝕速度會加快，絕緣電阻會降低，使導(dǎo)體與導(dǎo)體表面接觸的電阻增大，造成局部過熱。因此，長時間工作在腐蝕氣體環(huán)境與潮濕環(huán)境中的電氣設(shè)備，如不使用有效的防潮措施，就令其設(shè)備的效能降低，使用壽命縮短，增加維修成本，甚至引起嚴(yán)重電氣故障和事故，危機(jī)生命安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋欣，馮麗鋒.提高化工機(jī)械設(shè)備防腐蝕能力探討【J】.石油與化工設(shè)備，2015.4.