氯堿生產中的腐蝕及常用防護措施

胡海龍，高 龍，郝建兵

（陜西北元化工集團股份有限公司，陜西 榆林 719319）

引言

考慮到氯堿企業生產的特殊性，經常面臨強烈腐蝕特性的物質，造成生產設備嚴重的腐蝕現象，如果不能夠對生產設備進行有效的腐蝕防護措施，導致生產設備長期處于腐蝕環境中，就會造成生產設備受到多種腐蝕物質的強烈腐蝕而損壞，影響實際生產工作的順利進行。因此，進行氯堿生產中設備的腐蝕防護措施一直是氯堿企業高度關注的問題。為了確保氯堿生產企業日常工作的順利進行，就需要選用合理的防護措施，降低生產設備的腐蝕問題。同時提高生產設備運行效率，降低企業生產過程中的安全隱患，減少安全事故發生。

1 氯堿生產腐蝕的來源及特點

1.1 氯氣

在氯堿生產過程中重要的一種產成物就是氯氣，而氯氣作為一種具有強烈腐蝕特性的氣體，更是氯堿企業生產設備腐蝕的重要原因之一。氯氣作為一種化學物質，不僅具有強烈的腐蝕性，還非常活潑，會受到環境溫度、濕度等多種因素的影響。在常溫下，氯氣的產生并不會腐蝕生產設備。但是，由于在生產過程中會出現溫度升高的情況，氯氣的腐蝕特點就比較突出。如果環境濕度較大，也會造成氯氣氧化成新的化學物質，腐蝕生產設施。

1.2 燒堿

盡管燒堿并不是氯堿生產的產成品，但是燒堿的產生會伴隨整個氯堿的生產流程，具有強烈的腐蝕性，會對氯堿生產設備形成較大的腐蝕性威脅。許多氯堿生產企業的生產設施都不是很先進，腐蝕防護方面的措施存在很多不到位的地方，對燒堿的腐蝕防護較差，經常造成氯堿生產設施的嚴重損壞。當生產設施受到燒堿的腐蝕以后，會形成嚴重的安全生產危險因素，不利于企業安全生產。在具體的氯堿生產過程中，經過稀釋的燒堿液體需要進行濃縮，從而對設備會造成更為嚴重的腐蝕。特別是金屬設備，腐蝕更為嚴重，如果不能夠做好監督檢查工作，就會造成嚴重的安全事故[1]。

1.3 鹽酸

與燒堿相似，鹽酸同樣是氯堿生產的重要產物，而且也有著相當強烈的腐蝕特點。據有關研究數據顯示，氯堿生產企業中鹽酸的腐蝕效果經常要高出基礎化學試劑的百十倍。而且鹽酸的活躍性也意味著其與諸多金屬反應會產生嚴重的腐蝕效果。而且不同的氧化環境其腐蝕效果也不盡相同。比如在無氧的時候，鹽酸不會腐蝕銅制品，相反，在有氧的時候，不論是鐵還是銅，都會被腐蝕。其實鹽酸的腐蝕效果主要是因為與金屬發生反應所造成的，因此，如果引發化學反應的物質不出現的話，就不會出現腐蝕現象。

2 氯堿生產中常用的防腐蝕措施

2.1 氯氣腐蝕防護措施

在氯堿生產中主要通過電解產生氯氣，氯氣溫度通常在75～85 ℃之間，并且具有較多的水分。氯氣中水分超過一定范圍后，就會變成濕氯。濕氯具有較高的氧化性，會造成銅、鋁等設施的腐蝕。針對這一現象，可以在有關濕氯運輸的通道中選用鈦或者玻璃材質。鈦是一種活性較強的金屬物質，在常溫時能形成一層氧化保護膜，具有較強的耐腐蝕特點，能夠抵擋多種酸、堿物質的腐蝕。而且還具有較強的耐電性，可以有效提高生產設備的使用壽命。

因此在氯堿生產中開展濕氯冷卻或者進行脫水操作時，可以采用鈦物質進行氯氣的腐蝕防護。但是，鈦不能用到干燥的氯氣中。這是由于鈦會與氯氣形成化學反應，不止造成嚴重的腐蝕，還會導致嚴重的火災出現。基于此，為了確保鈦物質的有效應用，通常會將濕氯中的水濃度控制到1.5%上下，確保鈦表面能夠形成保護膜。此外，橡膠也是常用的一種腐蝕防護物質，因為橡膠有著良好的防滲透與耐腐蝕特點，常被用作金屬設施的內部防腐層。

2.2 燒堿腐蝕防護措施

目前在針對燒堿腐蝕方面的重要防護措施，是依照燒堿溶液的濃縮程度與設備運行環境中的溫度來進行特定腐蝕防護材料的選擇。通常情況下，碳鋼以及鑄鐵處于堿性情況下會表現得較為穩定，當燒堿濃度低于30%的時候，會表現出較好的耐腐蝕特點，這主要還是依賴于鐵表層形成的不溶腐蝕薄膜物質，可以形成一道防腐蝕的屏障。但是如果燒堿溶液中pH值>14，就會具有極強的腐蝕特性，鐵表面的那層保護膜就會轉變為鐵酸鈉，也就意味著薄膜的溶解，加劇了鐵的腐蝕。

鎳能夠在燒堿溶液中表現出較強的抗腐蝕特點，通過表面黑色薄膜的形成，提高鎳本身的抗腐蝕性。但是，如果燒堿溶液中含有氯酸鹽，就會削弱鎳的抗腐蝕性，氯酸鹽越多，鎳的抗腐蝕特點就越弱。這主要是由于氯酸鹽在一定環境溫度中會分解，與鎳反應引發腐蝕。因此，企業需要根據具體的生產環境，選用針對性的防腐蝕材料，提高燒堿的腐蝕防護效果[2]。

2.3 鹽酸腐蝕防護措施

鹽酸作為氯堿生產的重要產物，雖然本身不具有強烈的腐蝕特點，但是能夠通過與金屬物質發生化學反應造成對生產設施的腐蝕。因此，為了減輕鹽酸對氯堿生產設施的腐蝕，經常選用石墨材料抵抗鹽酸的腐蝕性，并且石墨降膜吸收器現已廣泛使用。除此之外，碳鋼內襯硬質膠的方式也有較多應用，尤其對于一些鈣鎂含量需求較大的鹽酸，就會使用低鈣鎂橡膠物質。但是，鹽酸中的氯離子氧化性較大，會對橡膠形成一定范圍的腐蝕，所以要控制鹽酸溶液中氯離子的濃度，以提高其耐腐蝕性。另外要注意的是，鹽酸的滲透能力很好，經常可以穿透內襯深入里面，如果溫度降低，會因為結晶的生成而體積增大，造成橡膠內襯破裂。針對這種現象，及時進行設備內襯檢查工作就很有必要。如果檢查不到位，會造成設備腐蝕、泄露，將嚴重影響氯堿的正常生產。在氯堿生產中流量不大且壓力相對較小的管道中，還能夠借助CPVC 管道材料進行鹽酸腐蝕防護，便于維修與更換。從當前氯堿生產企業的實際情況來看，玻璃鋼材料是耐熱與耐腐蝕性都比較好的一種材質，正逐漸取代碳鋼、橡膠內襯等物質，用于鹽酸腐蝕的防護中。

3 結語

鑒于氯堿生產環境的復雜性，在氯堿生產過程中應當重點進行腐蝕防護措施的選擇。如果生產設備的防腐蝕工作不到位，生產設備嚴重腐蝕，就會造成嚴重的安全隱患。因此，通過多方面綜合分析，進行具體防腐蝕措施與防護材料的選用至關重要。