氯產(chǎn)品設(shè)施防腐處理與研究

王晟磊，周紅燕

（新疆石河子開(kāi)發(fā)區(qū)天業(yè)化工有限責(zé)任公司，新疆 石河子 832000）

腐蝕問(wèn)題涉及工業(yè)生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，問(wèn)題也越來(lái)越突出。在防腐蝕工藝中，通常是多種混合物質(zhì)的腐蝕起著共同的作用，因而各種防腐措施不同，只有綜合應(yīng)用，才能達(dá)到控制腐蝕、預(yù)防腐蝕、解決腐蝕的目的。隨著物理、化學(xué)和生物科技等高科技學(xué)科的綜合發(fā)展與交叉技術(shù)創(chuàng)新，防腐技術(shù)也將上一個(gè)新的臺(tái)階。本文主要介紹氯堿生產(chǎn)中氯氣中間冷卻器的防腐處理與研究，此設(shè)備在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中極為關(guān)鍵，一旦泄漏，對(duì)生產(chǎn)氯產(chǎn)品企業(yè)面臨停產(chǎn)和大量不安全因素，所以如何采取新的腐蝕處理工藝在生產(chǎn)中極為重要。

1 重要設(shè)備的作用描述

了解氯產(chǎn)品生產(chǎn)中間環(huán)節(jié)的設(shè)備及其作用，對(duì)生產(chǎn)防腐有著重要的作用。如氯氣壓縮機(jī)、中間冷卻器、填料塔、廢酸槽、泡罩塔、酸霧捕集器等，這些設(shè)備在每個(gè)環(huán)節(jié)性能各異、功能各異，都起著非常重要的作用。

氯氣壓縮機(jī)是一種葉片式旋轉(zhuǎn)式機(jī)械，憑借葉輪的高速旋轉(zhuǎn)，使氯氣受到離心力的作用而產(chǎn)生的壓力，同時(shí)氣體在葉輪、擴(kuò)壓器等過(guò)流原件里的擴(kuò)壓流動(dòng)，氯氣的流動(dòng)速度逐漸減慢，通過(guò)葉輪的特殊安裝，主軸轉(zhuǎn)速可以達(dá)到提高設(shè)備效率的目的，因此對(duì)于葉輪、機(jī)腔的防腐非常重要。

氯氣中間冷卻器：經(jīng)冷卻器冷卻后，將氯氣循環(huán)冷卻與洗滌，對(duì)設(shè)備防腐要求很高。整個(gè)氯氣中間冷卻器都需要進(jìn)行防腐。

上述設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，如果發(fā)生泄漏，將導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)的氯氣與水接觸，從而使生產(chǎn)控制指標(biāo)超標(biāo)、設(shè)備泄漏引起維修成本加大，生產(chǎn)存在大量不穩(wěn)定因素。

2 重要氯產(chǎn)品設(shè)備的腐蝕治理措施

設(shè)備腐蝕損壞的原因大多是滿足了被腐蝕的條件，金屬材料本身、環(huán)境以及二者之間界面反應(yīng)造成了設(shè)備的腐蝕。因而，從設(shè)備自身的制造過(guò)程中選擇耐腐材料、采用非金屬材料或有腐蝕涂層和化學(xué)保護(hù)膜的材料、避免腐蝕性物質(zhì)或環(huán)境介入生產(chǎn)設(shè)施等幾種防腐技術(shù)與工藝，也就是物理防腐與化學(xué)防腐[1]。

2.1 管道內(nèi)壁的防腐技術(shù)機(jī)理

管道內(nèi)壁與輸送介質(zhì)直接接觸，且很多輸送介質(zhì)中包含有多種腐蝕性雜質(zhì)，如高礦化度的水、溶解氧、二氧化碳、硫化氧、硫酸鹽還原菌和氣離子等，在溫度、壓力、流速和交變應(yīng)力等因素的復(fù)合作用下，會(huì)使管線內(nèi)壁腐蝕加重。而研究表明，單相流或者多相流介質(zhì)中，混有大量酸或硫化物的酸性氣體，在溫度、作用時(shí)間、流速、壓力及交變應(yīng)力等各種因素影響下有著不同的腐蝕規(guī)律和腐蝕機(jī)理。管線鋼的應(yīng)力腐蝕行為、溶解氧造成的管道內(nèi)腐蝕、含硫或硫化物環(huán)境下管線鋼的腐蝕以及大量碳化物與硫化物共存條件下的腐蝕都是氯產(chǎn)品設(shè)備中應(yīng)充分考慮的。除上述防腐措施，其他腐蝕因素的影響也是不容忽視的，如腐蝕介質(zhì)的溫度、壓力、液相介質(zhì)狀態(tài)和的含量等因素也對(duì)管線鋼的腐蝕產(chǎn)生影響[2]。

2.2 采用分析理論與先進(jìn)方法相結(jié)合的方法

運(yùn)用現(xiàn)代腐蝕理論和當(dāng)前先進(jìn)的分析方法與分析手段，用實(shí)驗(yàn)和理論分析相結(jié)合的研究方法，主要采用實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行研究，對(duì)管線腐蝕問(wèn)題進(jìn)行全面認(rèn)真的普查，對(duì)腐蝕管段輸送的介質(zhì)、腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行采集分析，對(duì)腐蝕性狀、類型進(jìn)行分類；然后初步確認(rèn)引起腐蝕的主要因素及對(duì)策。

2.3 氯產(chǎn)品設(shè)施管程防腐的必要性

氯氣作為化工行業(yè)主要的產(chǎn)品，與水反應(yīng)可以生成氯水，具有強(qiáng)腐蝕，對(duì)普通的碳鋼設(shè)備造成很大的腐蝕，嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)后續(xù)設(shè)備造成連鎖反應(yīng)，危害極大。因此，做好氯產(chǎn)品設(shè)施的防腐是很有必要的，通過(guò)多年使用得出：氯產(chǎn)品設(shè)施管程防腐可大大的避免因系統(tǒng)缺陷；或者認(rèn)為某些特定因素等導(dǎo)致，從而使得氯氣與水接觸之后造成的設(shè)備損壞。

2.4 氯產(chǎn)品設(shè)施涉及的主要危險(xiǎn)化學(xué)品（見(jiàn)表1）

2.5 氯產(chǎn)品設(shè)施的工藝控制治理措施

主要腐蝕介質(zhì)中生產(chǎn)工藝控制指標(biāo)和頻次見(jiàn)表2。

表1 涉及的主要危險(xiǎn)化學(xué)品一覽表

表2 主要腐蝕介質(zhì)中生產(chǎn)工藝控制指標(biāo)和頻次

2.6 氯產(chǎn)品設(shè)施的防腐材料治理措施

（1）管程采用防腐涂層與防腐材料。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)狀況，技術(shù)人員提出了適合于氯產(chǎn)品管線的內(nèi)防腐蝕措施，即采用合適的內(nèi)涂層，進(jìn)一步控制產(chǎn)品控制中的各項(xiàng)指標(biāo)值如：運(yùn)行壓力、運(yùn)行溫度與介質(zhì)的流動(dòng)速度等特性。

（2）選用合適的緩燭劑。判斷管程的金屬材質(zhì)、輸送介質(zhì)性質(zhì)及運(yùn)行溫度，不同種類的金屬即使處于相同的腐蝕介質(zhì)中時(shí)，金屬的腐蝕速率會(huì)有所不同，依據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，在設(shè)施中采用長(zhǎng)鏈脂肪酸或脂肪酸甲酯的咪唑啉類緩蝕劑，如環(huán)燒酸等與經(jīng)乙基乙二胺。

（3）采用防腐保護(hù)技術(shù)，控制好防腐保護(hù)的運(yùn)行參數(shù)，例如采用加入緩蝕劑，并注意最佳用量；做好在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，監(jiān)測(cè)管線內(nèi)腐蝕的趨勢(shì)，進(jìn)而做好提前預(yù)防。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，對(duì)于各防腐措施的各項(xiàng)機(jī)理研究還處于初級(jí)階段，需要更深入的系統(tǒng)研究。探索、分離、提純更高效地防腐緩蝕劑并研究其防腐機(jī)理和最佳防腐條件也是未來(lái)的研究重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 郎序菲，邱麗娜，弓愛(ài)君，馬 雪.微生物腐蝕及防腐技術(shù)的研究現(xiàn)狀.腐蝕研究，2009（10）：20－21.

［2］ 徐士祺.延長(zhǎng)油田注水管線內(nèi)腐蝕機(jī)理及防腐技術(shù)研究.西南石油大學(xué).博士學(xué)位論文，2013（6）：14－20.