化工厂防腐解决方案

蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发性的差异将其分离的化工单元操作，按照蒸馏方式可以分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏以及特殊精馏等多种方式。如果进行多次部分气化或部分冷凝，最终可得到较纯的轻、重组分，这称为精馏。

精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，有板式塔与填料塔两种主要类型。在实际生产过程中，精馏操作可分为间歇精馏和连续精馏两种，对于石油化工等大型生产过程，主要是采用连续精馏。另外精馏塔的腐蚀分为低温腐蚀和高温腐蚀两种。

换热器在进行制作时主要是由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。

壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体，另一种在管外流动，称为壳程流体。

换热器主要有固定管板式换热器、浮头式换热器、填函式换热器和U型管式换热器，而其中固定管板式换热器由于结构简单，造价低，其中列管式换热器虽在热效率、紧凑性、金属消耗量等方面均不如板式换热器，但它却具有结构坚固、可靠程度高、适应性强、材料范围广等特点，因此成为石油、化工生产中，尤其是高温、高压和大型换热器的主要结构形式。

1、介质成分和浓度：浓度的影响不一，例如在盐酸中，一般浓度越大腐蚀越严重。碳钢和不锈钢在浓度为50%左右的硫酸中腐蚀严重，而当浓度增加到60%以上时，腐蚀反而急剧下降；
2、杂质：有害杂质包括氯离子、硫离子、氰离子、氨离子等，这些杂质在某些情况下会引起严重腐蚀；
3、温度：腐蚀是一种化学反应，温度每提升 10℃，腐蚀速度约增加1~3倍，但也有例外；
4、ph值：一般ph值越小，对金属的腐蚀越大。

空冷器作为一种大型换热设备，广泛应用于石油化工行业，然而对于空冷器管束经常用于高温、高压、高腐蚀工况状态下，因此对其腐性能具有较大考验，直接影响设备安全、稳定运行，因此对管束常见腐蚀类型进行分析，提出保护措施，以提高产品使用寿命空冷器是以环境空气作为冷却介质，使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备，一般布置在装置的最顶层。

它与水冷相比，其优点是节省了大量的冷却用水，减少了工业地区水的污染问题；第二个优点是节省了工厂的投资和维修费用。它的缺点是占地面积大，造价较高。

点腐蚀：空冷器管束承压材料在含有溶解氧和危害性阴离子（主要为 CL 离子）的介质中，经过一定的时间后，大部分表面不发生腐蚀或腐蚀较轻，但在表面上个别点或微小区域内出现孔穴或麻点，随着时间的推移，蚀孔不断向纵深方向发展，形成小孔状腐蚀坑，即为点蚀，由于蚀点严重时可使设备穿孔，因此又称为小孔腐蚀或孔蚀。

在空冷换热器管束设计制造中重要影响因素包括：

a.  热处理时效温度的影响：对于不锈钢管束来说一般主承压件焊后不进行热处理，但是奥氏体不锈钢经固熔处理后具有最佳的耐点蚀性能。对于其它不锈钢材料来说在某些温度下进行退火或回火等热处理会产生沉淀相，从而增加点蚀的倾向。
b.  随着管束金属材料表面光洁度的提高，其会使耐点蚀性能增强，但是在冷加工使金属表面产生冷变加工硬化时，会导致耐点蚀能力下降。

因此对于非常用材料与使用工况一般进行点腐蚀试验评定：一般可分为化学浸泡法、电化学测量法和现场试验法三类，耐点腐蚀性能评定的内容包括：点蚀深度、点蚀密度、腐蚀速率、腐蚀面积等。并将腐蚀速率与蚀孔分布、形状、尺寸、密度、深度等结合起来。

加热炉是炼油装置的关键设备，反应入口温度，分馏进料温度都离不开加热炉，为了节能，反应炉分馏炉采用联合烟道，让烟道气余热回收。加氢裂化反应临氢系统高温高压，有毒，易燃易爆。因而做好加热炉的腐蚀防护工作，对加氢裂化车间的平稳运行，十分重要。

加热炉是将炉管中通过的物料加热至所需温度，然后进入下一工艺设备进行分馏、裂解或反应等。常用的管式加热炉按其外形结构型式分为圆筒形加热炉、卧管立式加热炉、立管立式加热炉等。

管式加热炉一般由辐射段和对流段组成。在辐射段内，高温烟气主要以辐射的方式将加热量传给辐射管。烟气上升进入对流段，在对流段中烟气主要以对流的方式将热量传给对流管。为了提高加热炉的热效率，普遍采用余热回收系统，并采用集中排烟的高烟囱以减少环境污染。

作为常用的生产设备，储罐被广泛应用于化工生产。但由于碳钢材料本身物性和使用环境存在一定腐蚀介质等腐蚀因素的影响，储罐在使用过程中均存在不同程度的腐蚀。每年因腐蚀造成的损失不言而喻。

碳钢贮罐内壁防腐蚀涂料，与其他工业涂料的要求有较大区别，它必须满足两项要求：第一，必须对钢铁有优良的防锈能力；罐内涂层处于液体产品浸泡状态，而浸泡状态比大气环境更有利于腐蚀介质渗透穿过漆膜而腐蚀钢材；第二，必须长年耐液体产品浸泡，而且漆膜不起泡、不脱落、不污染产品或诱发产品变质。

腐蚀种类：

1．原电池腐蚀（电化学腐蚀）。这是一种最主要、危害最大的腐蚀，主要发生在罐底、罐壁、和罐顶。电化学腐蚀的阳极区和阴极区是由于材料本身的微观不均一等原因造成电位差异而形成的，而油品种含有的水、盐、酸等是造成电化学腐蚀的主要原因。

2．还原类物质及其他细菌引起的腐蚀。主要发生在罐底。

碳钢储罐的腐蚀情况：

根据客户提供的碳钢储罐中储存废水的相关资料显示，腐蚀的主要原因是水、碱性物质、盐、以、原类物质及其他细菌等对钢铁造成的腐蚀，腐蚀最严重的部位是罐底的水相部分，原因是罐底的水中含有大量渗透性很高的无机盐，首先引起电化学腐蚀；其次水解后产生碱性成分，引起均匀腐蚀和焊缝的腐蚀。

另外，在罐底无氧条件下，细菌会很快生长，可引起针状或丝状的细菌腐蚀。腐蚀严重的碳钢储罐仅3—4年罐底就被腐蚀穿孔，其腐蚀特征是产生斑点、蚀坑，最大穿孔直径达15mm，最深4—5mm，腐蚀速度一般为0.4—0.8mm/年，最大可达2mm/年。

化工原料储罐是采用钢板材料焊成的容器。普通金属油罐采用的板材是一种代号叫A3F的平炉沸腾钢；寒冷地区采用的是A3平炉镇静钢；对于超过10000m3的大容积油罐采用的是高强度的低合金钢。

原料储罐介质是液碱。液碱即液态状的氢氧化钠，亦称烧碱、苛性钠。现有氯碱厂由于生产工艺的不同，液碱的浓度通常为30-32%或40-42%。纯品为无色透明液体。相对密度1.328-1.349，熔点318.4℃，沸点1390℃。纯液体烧碱称为液碱，为无色透明液体。

储罐是用于储存液体或气体的钢制密封容器即为钢制储罐，按结构分类可分为固定顶储罐、浮顶储罐、球形储罐等。50m3以上为大型储罐多为立式储罐；50m3以下的为小型储罐多为卧式储罐，通常用于生产环节或加油站。

固定顶储罐是指罐顶为球冠状、罐体为圆柱形的一种钢制容器，制造简单、造价低廉，最常用的容积为 1,000 -10,000m3固定顶罐顶部留有一定容量的气相空间，气相空间大会使罐内储存油品的蒸发损失变大，所以固定顶罐不适宜轻质油品和原油的储存，主要用于储存闪点＞60℃的各种馏分、燃料油、煤油、低挥发性及重质油品。

反应器是实现反应过程的设备，是化工生产流程中的中心环节。反应器按结构大致可分为管式、釜式、塔式、固定床和流化床等类型，精细化工中常用反应釜。

固定床是装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。固体物通常呈颗粒状，粒径2～15mm左右，堆积成一定高度（或厚度）的床层。床层静止不动，流体通过床层进行反应，主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。

流化床是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态，并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器。在用于气固系统时，又称沸腾床反应器。

反应器普遍应用于石泊化工、橡胶、农药、燃料、医药等工业，用来完成化工工艺过程的反应。反应釜内进行化学反应的种类很多，操作条件差异很大，物料的聚集状态也各不一样。

反应釜具有如下的特点：操作灵活方便。可以按工艺要求进行间歇式、半间歇式及连续操作；温度易于控制。根据生产需要，可以控制生产的时间，易于控制反应速率。

机械搅拌式反应器适用于各种物性和各种操作条件的反应过程，在工业生产工应用非常广泛。搅拌反应器由搅拌器和搅拌机两大部分组成。搅拌容器包括筒体、换热元件及内构件。

钢结构的车间主要是指主要的承重构件是由钢材组成的，包括钢柱子，钢梁，钢结构基础，钢屋架，钢屋盖等。金属在大气中的腐蚀生锈大部分是水汽和氧的做用，金属在大气中被锈蚀，水分与氧是其主要的因素。但是往往金属在大气中的腐蚀是酸碱的腐蚀，因SO2溶解于水中即变成亚硫酸H2SO3，如果SO2被氧化后生成三氧化硫（SO3），其吸湿性更强，水溶液的腐蚀性更为强烈，特别在有化工厂发放如硫化氢（H2S）、氨气（NH3）和盐酸（HC1）等的污染下，都将加速金属的电化学腐蚀。

还有金属在大气中腐蚀生锈其他原因，空气中的污染物，例如煤烟、煤灰等碳和碳化物、金属氧化物、砂土、氯化钠、硫酸及其他盐类颗粒等，特别与水蒸气共同作用下，容易透过金属表面的水膜及钝化膜，排挤并取代钝化层中氧离子，成为可溶性氯化物，引起和加速金属的阳极溶解腐蚀。

室内钢结构件：常温下钢铁的腐蚀主要是电化学腐蚀。钢结构在常温大气环境中使用，钢材受大气中水分、氧和其他污染物（未清理干净的焊渣、锈层、表面污物）的作用而被腐蚀。

大气的相对湿度在60％以下时，钢材的腐蚀是很轻微的；但当相对湿度增加到某一数值时，钢材的腐蚀速度突然升高，这一数值称为临界湿度。

常温下，一般钢材的临界湿度为60％～70％。当化工厂车间空气被污染有酸雾时或在沿海地区空气中含盐时，临界湿度都很低，钢材表面容易形成水膜。此时焊渣和未处理干净的锈层（氧化铁皮）作为阴极，钢结构构件（母材）作为阳极在水膜中发生电化学腐蚀。

大气中的水分吸附在钢材表面形成的水膜是造成钢材腐蚀的决定因素；大气的相对湿度和污染物的含量是影响大气腐蚀程度的重要因素。

常温下钢铁的腐蚀主要是电化学腐蚀。钢结构在常温大气环境中使用，钢材受大气中水分、氧和其他污染物（未清理干净的焊渣、锈层、表面污物）的作用而被腐蚀。

大气的相对湿度在60％以下时，钢材的腐蚀是很轻微的；但当相对湿度增加到某一数值时，钢材的腐蚀速度突然升高，这一数值称为临界湿度。

常温下，一般钢材的临界湿度为6

大气中的水分吸附在钢材表面形成的水膜是造成钢材腐蚀的决定因素；大气的相对湿度和污染物的含量是影响大气腐蚀程度的重要因素。

钢结构种类及所处的环境多种多样，即使是同一个钢结构设施，由于其各部位环境的不同，所采取的防腐措施也有所差异。可分为及室内钢结构件，这些设施长期处于化工气体、 工业大气、海洋大气、 酸性水及土壤的腐蚀环境下，要长期使用而不进行大面积维修就要对其进行合理的防腐蚀涂装。

具体的方案须根据腐蚀环境及介质条件而定，在此我们以大型钢结构的使用环境、各部位所处的介质环境、表面处理的要求、工作状态等进行防腐蚀涂装方案的推荐。

户外钢结构件：大气环境下的钢结构受阳光、风沙、雨雪、霜露及一年四季的温度和温度变化作用，其中大气中的氧和水分是造成户外钢结构腐蚀的重要因素，引起电化学腐蚀，化工园区空气中含有SO2、CO2、NO2、CI2、H2S及NH3等，这些成分对钢体的腐蚀危害最大，它们可使金属表面钝化膜遭到破坏，且呈酸性，形成酸雨从而加快金属的腐蚀。