秦利民 杨波
新疆美克化工股份有限公司 841000
摘要：在化工企业的生产中，化工仪表是最为常见测量工具，但是由于化工企业的特殊性，因此化工仪表的运行环境较为恶劣，而环境问题会导致腐蚀问题的发生。为了确保仪表各项性能可以得到有效的控制，就需要加强腐蚀问题的分析、研究和处理。
关键词：化工仪表；腐蚀问题；处理措施
由于国内经济的高速增长，化工行业也实现了快速的发展，因此在测量控制技术也在不断的更新发展。化工企业的仪器设备存在腐蚀问题，为了保证仪表的使用效果，需要认真分析和研究化工仪表存在的腐蚀问题，并采取有效的控制措施。
1．分析化工仪表常见的腐蚀问题
发生腐蚀具有一定的复杂性，由于化学企业的空气中含有多种盐，具有电解质的特性，因此存在腐蚀性。空气和金属物体接触后会发生强烈的腐蚀效应。金属离子会吸附于金属表面，对原有的保护膜产生破坏作用，金属会发生溶解。金属在化学环境中发生的腐蚀是电化学反应过程，在氧化还原的作用下金属被腐蚀。在不同的化工企业，由于环境存在的差异，对金属的腐蚀作用也存在差异。在化工企业的仪表运行中，常见的化工仪表腐蚀问题主要体现为以下内容：
1.1 化工仪表的电化学腐蚀
化工仪表存在多种腐蚀，但是电化学腐蚀最为常见，影响程度最为严重，分析其根源，主要是因此化工仪表多采用金属材质制造，而金属材料的化工仪表通常又需要运行于腐蚀环境中，所以金属材质因此会发生电化学反应，而在发生腐蚀的过程中，因此电化学的作用会产生电流，这就会产生腐蚀问题。从发生电化学腐蚀的类型来看，最为常见有两种，分别介质腐蚀与大气腐蚀，介质腐蚀的形成原因主要因为在化工生产中，由于存在具有腐蚀特别性的溶液，比如各类酸、碱、盐溶液，所以会导致化工仪表的金属部分发生腐蚀问题。而发生大气腐蚀主要是因为在化工生产中，仪表表面的冷凝膜中含有二氧化硫或氯化盐成分，因此会导致化工仪表内部的电子元件或电路板发生腐蚀问题。
1．2 化工仪表的化学腐蚀
在化工企业的生产中，由于其往往发生在高温干燥的环境下，材料自身容易和乙醇、苯等非电解质发生作用，导致化学发硬，进而发生腐蚀问题。比如化工仪表自身存在的金属材质，仪表应用于石化企业的生产裂解装置，或硫贴矿沸腾炉中会发生的腐蚀，这为腐蚀是最为典型的化学腐蚀。
1.3 化工仪表的物理腐蚀
此类腐蚀问题的发展主要是由于化工仪表材料存在机械作用，在物理条件下而形成的侵蚀，在发生的物理腐蚀现象中，汽蚀问题最为典型，影响也最为严重。高压阀芯由于受到汽蚀作用下会发生腐蚀。此外在氨氮合成时也会发生化工仪表的腐蚀问题。这此现象全部属于常见的物理腐蚀。
2.化工仪表的主要防腐措施
2.1 注重防腐蚀材料的选用
仪表要注重选择耐腐蚀材料，材料的正确选择是保证仪表具有腐蚀作用的最有效措施。耐腐蚀仪表材料的选择主要分析材料的特殊性能，材料的物理和化学特点，仪表工作环境存在的腐蚀性条件，比如介质的组成成份、含量以及浓度的变化等。仪表的使用年限，技术要求等因素。对于特殊腐蚀环境，仪表材料的选用要综合考虑，要明确选择原则。在仪表的选择全面分析化工企业使用环境的特点性。
防腐蚀材料的合理设计是保证仪表具有防腐蚀性的基础。只有研究开发出具有耐腐蚀的材料，才能从根本上消除腐蚀的发生，将腐蚀存在的危害控制到最低。经过我国科研工作者多年努力，目前研发出多种具有耐腐蚀的化工仪表。当前仪表的阀芯、阀座制作材料广泛采用了司钦莱合金、钴钨合金钢以及硬化工具钢，并采用了特殊的工艺进行表面硬化处理。仪表使用耐腐蚀材料要全面综合考虑，比如仪表的工作环境、使用年限与特殊要求等内容，并结合制造材料具有的性能，进行合理选择。耐腐蚀材料的开发研究是保证仪表具有防腐蚀性的根本，这有利于降低腐蚀产生的危害。
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2．2 隔离措施
要保证腐蚀还要考虑仪表使用环境的特点，可以采用仪表和介质进行隔离的方式。比如采用膜片进行隔离，还可以液体隔离和气体隔离等方式来避免腐蚀介质与仪表发生直接接触。当然无论是采用隔离液体还是应用隔离保护层，都要注意到能够实现抗腐蚀作用，又不会和被测介质发生互溶或起发生化学反应。也可以采用隔离检测的方式，或者是采用更加先进的加工工艺来提升仪表防腐蚀效果。比如在介质调节阀的设计中，可以设计结构特殊的阀座与阀芯，以消除气蚀存在的腐蚀作用等。此外合理的选择检测地点和检测方工也具有特别重要的意义。
2.2.1 膜片隔离
化工仪表应用的防腐隔离膜片主要成份是PTFE聚四氟乙烯材料。主要是由于聚四氟乙烯材料具有较好的耐腐蚀和耐高低温特点，可以抗气候老化，具有多方面的特点，此外还对许多化学药品和溶剂具有较好的抵抗效果。具体的应用是可以采用聚四氟乙烯膜片粘附的形式，或是在压力表的弹簧管部位或压力变送器的波纹管表面进行喷涂，实现这类传感元件和腐蚀介质发生隔离。因为防腐隔离膜片可以防止化工企业常见腐蚀介质发生的腐蚀作用，并且不会对仪表的使用准确度产生影响，因此可以保证仪表的使用寿命。而且防腐隔离膜片还具有价格低廉，使用成本比较低的优势，目前被广泛采用。
2.2.2 液体隔离
在氯气、氧化氮等各类介质的测量中，可以采用全氟三丁胺进行充灌，在隔离罐的保证中化工仪表的金属部件与腐蚀介质可以相互隔离起来，这是液体隔离的应用方式。在实际的操作中存在一定的缺陷，一方面是因为液封介质会和测量介质存在化学反应，由此导致了新的腐蚀问题，另一方面是由于隔离液的价格较高，充灌程序难以操作。所以不提倡采用液体隔离法进行操作。
2.2.3 气体隔离
气体隔离法是采用注气进行保护，这种方式适用于压力变送器，用于测量绝对压力或低压力。气体隔离的原理对测压点和仪表之间的导管内充满着保护空气， 测量信号经过空气可以传导到仪表变送器，以实现压力检测的作用。这种方式可以较好解决腐蚀的影响，但是弊端是影响检测结果的准确性。
3.选择先进的加工工艺
加工工艺的先进性是保证仪表防腐蚀性能的有效方式。调节阀是进行自动控制的关键部件，在化工企业的生产现场，调节阀用于工艺介质的控制，特别在强腐蚀和剧毒等特殊介质条件下，会导致产品的品质难以保证，所以需要保证自动化生产的可靠性。比如，为了消除高压差调节阀比较难以控制的问题，可以设计结构特殊的阀座与阀芯，以消除气蚀存在的腐蚀作用。特殊结构的阀体部件是在套筒壁上或阀芯上增加许多特殊形状的通孔。如果液体从小孔喷射后，在套筒内部会发生相互碰撞，在碰撞中会消耗能量，实现缓冲作用，另一方面在套筒中心会存在，气泡破裂的作用可以保护套筒和阀芯，消除破坏作用。另外检测点和检测方法要合理选择，合理的检测方法对于消除腐蚀意义重大。
4.总结语
化学企业是发生腐蚀发生的重点区域区，腐蚀的存在给化工仪表的稳定使用造成了影响。合理的腐蚀防护应该全面考虑，从材料和设计入手，采取可靠的隔离方式，选择加工工艺尽可能减少腐蚀造成的损害。
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论文作者:秦利民,杨波
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/2
标签：仪表论文; 化工论文; 发生论文; 介质论文; 材料论文; 作用论文; 膜片论文; 《防护工程》2018年第18期论文;