第七章 工业腐蚀和预防措施
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目录•化工装置安全检修概述•化工装置安全检修流程•工业腐蚀类型及成因分析•工业腐蚀预防措施与方法•化工装置安全检修中腐蚀防护策略•实例分析与经验总结化工装置安全检修概述01延长设备使用寿命通过定期检修,及时发现并处理设备隐患,从而延长设备使用寿命。
02提高生产效率检修过程中可对设备进行必要的维护和保养,使设备处于良好状态,提高生产效率。
03保障生产安全定期检修可确保设备的安全附件、安全保护装置等处于有效状态,降低事故风险。
检修目的与意义日常检修01对设备进行日常巡查、点检,及时发现并处理小问题,防止问题扩大。
一般每天进行。
02定期检修根据设备运行情况和使用寿命,制定定期检修计划,对设备进行全面检查、维修和更换易损件。
周期一般为数周至数月。
03大修对设备进行全面解体、检查和维修,更换损坏严重的零部件。
周期一般为数年。
检修分类与周期根据设备运行情况和使用寿命,制定合理的检修计划,明确检修项目、时间、人员等。
制定检修计划准备工具和材料安全措施提前准备好检修所需的工具、材料、备品备件等,确保检修工作顺利进行。
制定安全措施,如断电、挂牌、穿戴防护用品等,确保检修过程中人员和设备安全。
030201检修前准备工作化工装置安全检修流程设备置换采用惰性气体或其他合适的介质,对设备内进行置换,以降低可燃物含量和有毒有害物质浓度,确保检修安全。
停车操作按照规定的停车程序,逐步降低生产负荷,切断物料供应,确保装置平稳停车。
停车与置换根据设备内残留物种类和性质,选择合适的清洗剂和清洗方法,对设备内进行彻底清洗,去除残留物和污垢。
对清洗后的设备进行外观检查、壁厚测定、焊缝探伤等检测,确保设备结构完整、无损伤和泄漏,符合检修要求。
设备清洗设备检查设备清洗与检查1 2 3实行严格的检修许可制度,确保检修人员具备相应资质和技能,遵守安全操作规程和检修方案。
检修许可制度配备必要的个人防护装备和应急救援设施,如防护服、呼吸器、急救箱等,确保检修人员的人身安全。
第三节应力腐蚀裂纹一、应力腐蚀概述金属或合金在应力,特别是拉伸应力的作用下,又处在特定的腐蚀环境中,材料虽然在外观上没有多大变化,如未产生全面腐蚀或明显变形,但却产生了裂纹。
这种现象称作应力腐蚀裂纹。
因此,在全面腐蚀较严重的情形下,不易产生应力腐蚀裂纹。
应力腐蚀外观无变化,裂纹发展迅速且预测困难,因而更具危险性。
应力腐蚀裂纹是应力和腐蚀环境相结合造成的。
所以,只要消除应力和腐蚀环境两者中的任何一个因素,便可以防止裂纹的产生。
实际上既无法完全消除装置在制造时的残余应力,又无法使装置完全摆脱腐蚀性环境。
采用上述方法防止应力腐蚀几乎是不可能的。
因此,一般是通过改变材料的方法解决这个问题。
此外,焊缝部位由于热应变作用会产生很大的残余应力,而加热冷却的热循环过程,也会使材质发生变化。
所以对于焊缝部分要比对于焊接本体更加注意,认真查看是否发生了应力腐蚀裂纹。
由于金属材料和腐蚀环境结合的情况有所不同,应力腐蚀裂纹也各不相同。
根据材料的微观组织,可以鉴别裂纹的特征。
有的是沿晶粒边缘产生的裂纹,有的是伸展到晶粒内部而又有显著分枝的裂纹,有的则是与晶粒边缘、晶粒内部无关的裂纹。
广义的应力腐蚀裂纹有时又区分为狭义的应力腐蚀裂纹和氢脆裂纹。
应力腐蚀裂纹和氢脆裂纹虽然同属广义的应力腐蚀裂纹,但两者之间实质上有很大区别。
应力腐蚀裂纹指的是,金属材料在特定的腐蚀环境中,受到应力作用,沿着金属内微观径路在有限范围内发生腐蚀而出现裂纹的现象。
而氢脆裂纹指的则是,金属材料受到应力作用,由于腐蚀反应产物氢被金属吸收,产生氢蚀脆化,出现裂纹的现象。
应力腐蚀裂纹和氢脆裂纹,两者可以用腐蚀环境和应力再现的方法或电化学方法进行鉴别。
近些年来,又开发出了音响鉴别方法。
这种方法是考虑到氢脆裂纹是机械性破坏,所以产生裂纹时会发生音响。
而应力腐蚀裂纹是金属溶解造成的破坏,不会发生音响。
在实际装置中,应力腐蚀裂纹非常复杂,在大多数情况下对两者不加区别,一律看做广义的应力腐蚀裂纹。
化⼯安全⼯程概论《化⼯安全⼯程概论》第⼀章绪论1.近年来⼀些⼤型化⼯企业为了防⽌重⼤的灾难性事故,提出了不少安全评价⽅法。
这些⽅法的核⼼内容是辨识和评价危险性。
所谓危险性是指在各类⽣产活动中造成⼈员伤亡和财产损失的潜在性原因。
2.安全设施与主体⼯程同时设计、施⼯、投产。
第⼆章物质性质、物化原理和安全1.化学物质的危险程度取决于贮存和加⼯物质的性质、应⽤的设备以及所属的过程。
2.易燃液体:是指容易燃烧的液体。
液体混合物或含有固体物质的液体,但不包括由于其危险特性已列⼊其他类别的液体。
3.⾃然物品:是指⾃然点低、在空⽓中易被氧化、能放出热量,⾃⾏燃烧的物品。
4.氧化剂:是指处于⾼氧化态、具有强氧化性、易分解并释放出氧和热量的物质。
氧化剂是指⽆机过氧化物。
氧化剂本⾝不燃烧,但由于富氧可以助燃,能够强化可燃物的燃烧。
5.毒性危险可造成急性或慢性中毒甚⾄致死,应⽤试验动物的半致死剂量表征。
6.有机化合物的毒性与其组成、结构和性质有密切关系。
7.闪点:定义为易挥发可燃物表⾯形成的蒸⽓和空⽓的混合物遇⽕燃烧的最低温度。
8.着⽕点:是指蒸⽓和空⽓的混合物在开⼝容器中可以点燃并持续燃烧的最低温度。
9.蒸⽓相对密度代表的是蒸⽓密度与空⽓密度之⽐。
绝⼤多数易燃液体的蒸⽓⽐空⽓重,他们极易积聚在低位区域、下⽔道和类似场所。
因此,⼚房的排⽓⼝应设在近地平⾯处。
对于⽐空⽓轻的可燃⽓体和蒸⽓,排⽓⼝应设在⼚房内最⾼处或近顶板处。
10.粉尘:是指悬浮在空⽓中的固体微粒。
国际上将粒径⼩于75µm的固体悬浮物定义为粉尘。
11.烟雾:是指⽓体冷凝成液体,或通过溅落、⿎泡、雾化等使液体分散⽽产⽣的悬浮液滴。
12.蒸⽓:是指通常是固体或液体的物质的⽓体形式,通过增加压⼒或降低温度可使其变回原态。
蒸⽓会发⽣扩散。
13.氧差额:定义为系统的氧含量与系统中的碳、氢和其他可氧化元素完全氧化所需的氧量之间的差值。
在氧化反应系统中,应设计操作使负的氧差额保持最⼤值(绝对值),以尽可能减少潜能的释放。
工业腐蚀机理及防护工业腐蚀机理金属腐蚀:电化学腐蚀和化学腐蚀1.化学腐蚀:化学腐蚀是指容器金属与周围介质直接发生化学反应而引起的金属腐蚀。
这类腐蚀主要包括金属在干燥或高温气体中的腐蚀以及在非电解质溶液中的腐蚀。
典型的化学腐蚀有高温氧化、高温硫化、钢的渗碳与脱碳、氢腐蚀等。
高温氧化:指金属在高温下与介质或周围环境中的氧作用而形成金属氧化物的过程。
高温硫化:指金属在高温下与含硫介质(如硫蒸气、硫化氢、二氧化碳)作用生成硫化物的过程。
钢的渗碳与脱碳:高温下某些碳化物(如CO和烃类)与钢铁接触时发生分解生成游离碳渗入钢内生成碳化物称渗碳,它降低了钢材的任性。
氢腐蚀:指钢受到高温高压氢的作用引起组分的化学变化,使钢材的强度和塑性下降,断口呈脆性断裂的现象。
2.电化学腐蚀:容器金属在电解质中,有电化学反应引起的腐蚀称为电化学腐蚀。
电化学腐蚀中既有电子的得失,又有电流形成。
电化学反应是指一个反应过程可以分为两个或更多的氧化和还原反应。
电化学腐蚀是微电池的存在造成微电池腐蚀,是金属腐蚀的主要原因。
非金属腐蚀绝大多数非金属材料是非电导体,所以和金属材料不同,非金属材料的腐蚀主要是化学和物理的作用,而不是电化学腐蚀。
1.当非金属材料表面和介质接触后,溶液(或氢气)会逐渐扩散到材料内部,表面和内部都可能产生一系列变化。
橡胶和塑料受溶剂作用后可能全部或部分溶解或溶胀;溶液浸入材料内部后可引起溶胀或增重,表面可能起泡、变粗糙、变色或失去透明,内部也可能变色;高分子有机物受化学介质作用可能分解,受热也可能分解。
2.非金属材料通常由几种物质组成。
例如塑料中除合成树脂外,还有填料(如玻璃纤维、石英粉、石墨粉)、增塑剂、硬化剂等。
这些物质的耐蚀性并不完全相同,在腐蚀环境中有时一种或几种成分有选择性地溶出或变质破坏,整个材料也就被破坏了。
在氢氟酸中,玻璃纤维或其他硅质填料被腐蚀,材料也就解体。
这是非金属材料的选择性腐蚀。
3.非金属也会产生应力腐蚀破坏。
简析化工设备腐蚀原因及腐蚀防护措施关键词:化工设备腐蚀,化工设备腐蚀原因,化工设备腐蚀防护在化工行业中腐蚀破坏到处可见,腐蚀事故频频发生。
这除了因腐蚀本身所具有的自发性质外,很大程度上是因为人们对腐蚀的危害性认识不足,对腐蚀防护的重要意义认识不深,没有采取有效腐蚀防护措施所致。
本篇文章小编主要从化工设备腐蚀原因及腐蚀防护措施为大家展开讲解。
什么原因导致化工设备腐蚀?1. 化工生产过程中存在并产生许多腐蚀性的介质,如酸、碱、盐、水、氧等,这是产生腐蚀的最主要原因。
2. 介质的种类、化学成分、浓度、pH值、杂质、水分和含氧量都是造成腐蚀的外在原因。
3. 选材不当,如果设备表面接触腐蚀介质,而设备本身又不耐腐蚀,就会产生表面腐蚀。
4. 表面均匀腐蚀有成膜和无膜两种形态:无膜的腐蚀很危险,腐蚀过程以一定的速度进行,这主要是选材错误造成的。
成膜的腐蚀其钝化膜通常具有保护作用的特性,但有些设备所用的材料,如不锈钢、钴、铬合金等其表面的钝化膜在端面摩擦中容易被破坏,在缺氧条件下新膜很难生成使电偶腐蚀加剧。
5. 缺乏防腐措施或施工质量低劣等,都为腐蚀破坏提供了环境。
6. 操作中的超温、超压,设备管理不完善,思想不重视,也是产生腐蚀破坏的原因之一。
7. 通常情况下,介质的温度越高,压力越高,腐蚀越快。
如何采取有效的化工设备腐蚀防护措施?化工设备一旦遭受腐蚀,不仅会在其色泽、外形以及基本的性能方面发生变化,缩短设备使用寿命,还会对化工企业产品的生产以及资源节约、成本控制等带来不利影响,甚至还有可能造成严重的安全和环境事故。
涂覆防腐涂层是常用的化工设备腐蚀防护措施,索雷CMI重防腐涂层比较有代表性的一种防腐涂层。
其优势如下:采用独特的聚合物技术制造而成,可对众多种类的腐蚀性化学品进行防护,包括强酸、强碱、气体、溶剂和氧化剂;几乎不可渗透的薄膜涂层可最大程度地减少货物吸收并确保货物的纯度;对金属基材、复合材料和混凝土具有优异的粘合度和附着力;可耐冷热循环性能,范围从-40°F至+400°F(- 40°至204°C);耐磨性能;优异的柔韧性;可蒸汽清洗;可在线修复;可耐水力清砂。
第六节材料的防腐措施一、电化学保护在腐蚀介质中,将被腐蚀金属通以阳极电流,在其表面形成有很强耐腐蚀性的钝化膜,借以保护金属,称为阳极保护。
可以以电偶式阳极保护的形式应用,也可以与涂料或缓蚀剂联合应用。
对被腐蚀金属,也可以进行阴极保护。
阴极保护有外加电流法和牺牲阳极法两种。
外加电流法是把直流电源负极与被保护金属连接,正极与外加辅助电极连接,电源对被保护金属通入阴极电流,使腐蚀受到抑制。
牺牲阳极法又称作护屏保护,它是将电极电位较负的金属与被保护金属连接构成腐蚀电池。
电位较负的金属(阳极)在腐蚀过程中流出的电流抑制了被保护金属的腐蚀。
它可以同涂料或缓蚀剂联合使用。
二、缓蚀剂的应用能够阻止腐蚀介质对金属的腐蚀或降低腐蚀速率的物质称为缓蚀剂。
缓蚀剂可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂两大类型。
无机缓蚀剂有氧化性缓蚀剂,如硝酸钠、亚硝酸钠、铬酸盐、重铬酸盐等;有机缓蚀剂有胺类、醛类、杂环化合物、咪唑啉、有机硫等。
缓蚀剂的缓蚀作用可分别用吸附理论、成膜理论、电化学理论来解释。
吸附理论认为,缓蚀剂吸附于金属表面,形成一层连续的吸附膜,在腐蚀性介质和金属之间起隔离作用,阻止对金属的腐蚀。
成膜理论认为,缓蚀剂与腐蚀性介质反应生成难溶化合物,在金属表面布上一层难溶金属膜,对金属起屏蔽作用,阻止对金属的腐蚀。
电化学理论认为,加入缓蚀剂,对金属阳极腐蚀或阴极腐蚀起阻滞作用,降低腐蚀速率,从而达到缓蚀目的。
一般说来,缓蚀效率随缓蚀剂浓度增大而增大,但当浓度达到一定值后,缓蚀剂浓度增加,缓蚀效率反而下降。
如铬酸盐、重铬酸盐、过氧化氢等氧化性缓蚀剂就属于这种类型。
在较低温度下,缓蚀效率较高。
升高温度,吸附作用下降,腐蚀加重。
在某一温度范围内,缓蚀作用是稳定的。
有时升高温度会提高缓蚀效率,这是因为形成的反应产物膜或钝化膜质量好。
腐蚀性介质的流速增大一般会降低缓蚀效率。
但有时腐蚀性介质的流动会使缓蚀剂分布均匀,反而会提高缓蚀效率。
一些常用的缓蚀剂列于表7—3。
工业设备防腐蚀技术及处理方案工业设备的防腐蚀是一个重要的问题,对于保证设备的正常运行和延长使用寿命至关重要。
本文将介绍一些常见的工业设备防腐蚀技术及处理方案,帮助读者更好地了解和应对这一问题。
一、防腐蚀技术1. 表面涂层技术表面涂层技术是最常见的防腐蚀技术之一。
通过在设备表面涂覆一层防腐蚀涂料,可以有效隔离设备与外界环境的接触,减少腐蚀的发生。
常见的涂层材料包括环氧树脂、聚氨酯等,具有良好的防腐蚀性能和耐候性能。
2. 电化学防护技术电化学防护技术是一种利用电流控制金属腐蚀的方法。
通过在设备表面施加一定的电流,使金属表面形成一层保护膜,阻止腐蚀介质的侵蚀。
常见的电化学防护技术包括阳极保护、阴极保护等,可以根据具体情况选择合适的方法。
3. 材料选择材料选择是防腐蚀的关键。
在购买设备时,应选择具有良好抗腐蚀性能的材料,如不锈钢、镀锌钢等。
同时,还可以通过添加合适的合金元素来提高材料的抗腐蚀性能。
二、处理方案1. 表面清洁设备表面的清洁是防腐蚀的基础工作。
定期清洗设备表面,去除附着物和污垢,可以减少腐蚀的发生。
清洗时应选择合适的清洗剂,并注意清洗的方法和时间,避免对设备造成二次污染。
2. 涂层维护如果设备已经涂有防腐蚀涂层,定期进行涂层的维护是必要的。
维护包括涂层的检查、修补和更换等工作。
定期检查涂层的完整性,如有破损或脱落,及时进行修补或更换,保证涂层的防腐蚀性能。
3. 电化学防护系统的维护如果设备采用了电化学防护技术,定期检查和维护电化学防护系统是必要的。
检查电流的稳定性和电极的状态,如有异常情况及时处理。
另外,还应定期检查腐蚀介质的性质和浓度,确保电化学防护系统的正常运行。
4. 环境控制环境对设备腐蚀的影响是不可忽视的。
在设备周围建立良好的环境控制措施,如通风、湿度控制等,可以减少腐蚀的发生。
另外,还应定期检查环境中的腐蚀因素,如酸雨、化学物质等,及时采取相应的防护措施。
综上所述,工业设备防腐蚀技术及处理方案是多方面的,涉及表面涂层、电化学防护、材料选择等方面。
化工设备的腐蚀与预防措施摘要:化工设备腐蚀是一种无法避免的现象,存在较高的危险性。
对于化工设备运行常见的腐蚀现象,掌握不同腐蚀分类,分别从设计与制造角度出发探究有效的防腐措施,从而实现对化工设备的合理选材,不断优化设备结构设计,尽可能的改变设备腐蚀环境,延长设备使用寿命。
关键词:化工设备;腐蚀机理;防腐措施;结构设计;晶间腐蚀引言:化工装置种类繁多,无论是工艺流程,还是生产条件,都会不断变化,且操作介质多样性,具有高度与强腐蚀性的特点。
处于这些介质的化工设备一般使用钢材制造,难以避免的会受到腐蚀性影响。
所以,在化工设备建设与运行期间加大对腐蚀问题的重视,应用针对性的防腐措施,有利于加强对设备的保护。
1化学腐蚀防护措施对于化工设备的化学腐蚀防护措施,主要有以下几点:(1)在钢材内加入Cr、Al以及Si等合金化元素,以此在钢材表面形成一层保护层。
(2)在设备与氧化性气体之间使用保护性覆盖层,从而实现双方的有效隔离,防止该处位置发生高温氧化问题。
(3)采用电化学防腐蚀措施。
设备运行期间,化工设备有时会在液体的环境下工作,为保持设备防腐性能达到要求,可采用外加电源法,强化设备防腐性能。
基于电化学原理,使阳极处形成氧化反应,阴极处产生还原反应,避免腐蚀危害程度加深,从根源处解决问题,或者应用原电池方法提高设备的防护能力。
联合物理法预防腐蚀问题,比如使用金属表面涂层,隔绝腐蚀性气液,依靠惰性金属提高设备防腐能力【1】。
2均匀腐蚀防护措施以腐蚀速率与设备使用寿命为前提条件,提前预留一定的腐蚀裕量,避免设计周期内因为壁厚不够而引发防腐措施失效。
因腐蚀速率同温度、流速以及压力等影响因素有关,所以化工设备运行期间应做好定期检测分析,谨防意外事故发生。
3缝隙腐蚀防护措施面对缝隙腐蚀的介质,可使用以下防腐措施:(1)使用镍铬含量较高的耐蚀合金不锈钢。
(2)从设备结构设计角度出发,加强对结构的优化设计,避免缝隙或者积液死角发生。
关于化工装置腐蚀预防及应对措施化工装置的腐蚀是一个复杂而又普遍的问题,给化工生产带来了很大的困扰和风险。
为了有效预防和应对腐蚀,首先需要了解腐蚀的分类和机理。
根据材料种类,腐蚀可分为金属腐蚀和非金属腐蚀;根据表面形貌,腐蚀可分为全面腐蚀和局部腐蚀;局部腐蚀又有点蚀、应力腐蚀破裂、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、磨损腐蚀等;金属腐蚀按机理可分为物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀等。
物理腐蚀是指材料单纯物理作用的破坏,一般是由溶解、渗透引起的,如熔融金属容器的溶解,高温熔盐、熔碱对容器的溶解渗透。
化学腐蚀是指金属与非电解质直接发生化学作用引起的破坏,腐蚀过程中没有电流的产生。
电化学腐蚀是指金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏,反应过程中有阳极失去电子和阴极获得电子以及电子的流动(电流),历程符合电化学动力学规律。
在化工生产过程中,存在并产生许多腐蚀性的介质,如酸、碱、盐、水、氧等,这些介质会加速设备的腐蚀。
选材不当也是导致设备腐蚀的一个重要原因,如果设备表面接触腐蚀介质,而设备本身又不耐腐蚀,就会产生表面腐蚀。
另外,缺乏防腐措施或施工质量低劣等也为腐蚀破坏提供了环境。
为应对这些腐蚀问题,可以采取以下措施:1.选择适合的金属材质:根据具体的使用环境和介质,选择耐腐蚀的金属或合金材料。
2.增强防腐蚀结构设计:通过合理的设计,减少设备表面受到腐蚀的面积和程度。
3.开发耐蚀材料:通过研发和改进材料技术,提高材料的耐腐蚀性能。
4.表面防蚀技术:在设备表面涂覆防蚀涂层或采用其他表面处理技术,以保护设备不受腐蚀。
5.缓蚀技术:通过添加缓蚀剂或改变介质条件,减缓或防止腐蚀过程。
6.电化学保护:利用电化学原理,对设备进行阴极保护或阳极保护,以防止腐蚀。
7.加强设备管理:定期检查和维修设备,及时发现并修复潜在的腐蚀问题。
8.优化操作条件:通过控制操作温度、压力等参数,减少腐蚀发生的可能性。
总的来说,防止化工装置腐蚀需要从材料选择、结构设计、操作条件控制、维护管理等多个方面进行综合考虑和实施。
《化工安全工程》教学大纲课程编码:0412102102课程名称:化工安全工程学时/学分:24/1.5先修课程:《化工原理》适用专业:化学工程与工艺、化学开课教研室:化工教研室一、课程性质与任务1.课程性质:本课程是化学工程与工艺专业和化学专业的专业课程之一,是在修完化工原理等课程基础上开设的选修课程。
2.课程任务:培养学生应用已学过的基础理论解决实际工程问题的能力,使学生正确理解化学物质危险分类和危险表征,明确化工装置维护和公用工程设施安全;了解燃烧和爆炸的过程、原理和类型;掌握实验毒性学的基本原理和毒性物质的分类;能基本了解压力容器和机电设备安全、工业腐蚀与预防措施、普通工业安全卫生、系统安全分析与评价方面的基础理论。
二、课程教学基本要求通过本课程的学习,使学生明确化工装置维护的方法和规则,会正确、安全地使用公用工程设施;能够根据燃烧要素、燃烧原理、爆炸过程、爆炸原理等对爆炸类型进行区分,进而正确处置生产实践中的安全问题;掌握职业中毒的防护与急救措施,提高化工安全操作的意识;了解实验毒性学的基本原理,会对毒性物质进行分类;了解电气事故的特点与类型、工业腐蚀特点与类型、噪声的污染与治理、辐射的危害与防护、危险性分析的步骤和方法。
成绩考核形式:期末成绩(闭卷考试)(70%)+平时成绩(作业、课堂提问等)(30%)。
成绩评定采用百分制,60分为及格。
三、课程教学内容第一章绪论1.教学基本要求掌握化学工业发展对安全的要求,了解化学工业生产中的危险与安全措施,了解化学工业安全理论与技术的新进展。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学,使学生掌握化学工业发展与对安全的新要求;化学工业的危险与安全;化工安全理论和技术;如何提高化工安全生产意识。
3.教学重点和难点教学重点是化学工业的危险因素。
教学难点是化工安全的理论与新方向。
4.教学内容(1)安全工程概述主要知识点:安全工程的任务和目的;安全工程研究的对象;安全工程研究的基本内容。