简析防腐蚀化工仪表防腐蚀技术

【摘要】：随着现代化进程的加快，化工企业的自动化水平大大提高，自动化仪表技术也有了突飞猛进的发展。化工仪表往往应用于化工生产工艺过程中，对温度、液位、 成分、压力、流量等变量信息进行检测、显示、转换以及控制等。但是在化工生产过程中一般都会接触到具有腐蚀性的介质，这可能对化工仪表造成腐蚀等，这给化工测量仪表的应用带来了许多困难。针对这种腐蚀问题，就防腐蚀仪表的研究技术做了一下探讨。
【关键词】：化工仪表；腐蚀类型；防腐技术

引言
随着企业现代化进程的加快，自动化运行已经成为企业生产中一个发展模式，自动化的运用就是为了保证生产装置能够安全运行，从而提高效率，腐蚀问题的出现严重影响了自动化进程。化工仪表腐蚀不仅增加了成本，进行仪表以及仪表元件的更新等，同时也为化工生产工艺过程埋下了安全隐患。因此分析化工仪表腐蚀原因，研究化工仪表防腐蚀技术，提高化工仪表的防腐能力，对于化工企业的发展具有重大意义。

一、化工仪表的主要腐蚀类型

化工仪表在生产过程中大多都采用传感器和变送器这种金属作为检测元件，来提高仪表的使用寿命，但这样影响了生产进度，增加了生产的成本估算。腐蚀是指材料与环境之间发生物理或化学的相互作用，使材料的性能发生变化，由材料组成的仪器部分功能受损伤。化工仪表的腐蚀主要有以下四种腐蚀类型，即电化学腐蚀 、化学腐蚀、物理腐蚀和受大气作用或介质作用引起的溶解、溶胀腐蚀。

1、电化学腐蚀

电化学腐蚀是指金属类材料与电解质溶液结合时，发生电化学作用而引起的腐蚀。其中大多数金属的腐蚀破坏都是由电化学腐蚀造成的。化工仪表的外壳大都是由金属制成，比如有铁金属的化工仪表在潮湿的空气中容易在仪器金属表面形成了电解质溶液，形成物理的原电池，而发生腐蚀，这样比仪表在干燥的空气中的腐蚀要快得多快。电解质溶液引起电化学腐蚀是指在化工生产中，化工仪器会遇到酸、碱、盐酸、硫酸等常见的腐蚀性物品，而被腐蚀穿透。电化学腐蚀在化工仪表及其零件表面造成大面积腐蚀，这让化工仪表无法正常工作或影响其仪表的准确度和完整度，造成仪器的失效。

2、化学腐蚀

化学腐蚀是指仪表材料与高温气体或非电解质溶液发生接触，而发生氧化还原化学反应引起的腐蚀。

3、物理腐蚀

物理腐蚀是指仪表由于物理或外在的机械作用引起的对仪表的破坏。比如用表面含铁金属的仪器来盛放液态锌，仪器就会被腐蚀，影响准确度，很容易使整个仪表失灵。

4、仪表用非金属材料（如塑料气源管）受大气作用或介质作用引起的溶解、溶胀等腐蚀。

二、化工仪表的防腐措施

1、防腐蚀材料的选用

正确选择仪表用耐腐蚀材料是仪表防腐蚀最根本的措施。在选用耐腐蚀仪表材料时主要考虑材料的性能，材料的供应情况，仪表工作环境的腐蚀性（如介质的成份、浓度以及操作温度），使用年限，成本和要求等因素。对于典型腐蚀环境的中仪表材料的选用，工程人员一般都按照表1所列的选择原则。但是这种原则指具有一般指导意义，具体选材还要根据仪表所处的特殊环境来选取。
防腐蚀材料的设计是仪表防腐蚀问题研究的重点，因为只有开发出耐腐蚀的材料，才能从根本上防止腐蚀，将腐蚀的危害降到最低。经过科研工作者的努力，我国已经研发出三十多种耐腐蚀的仪表合金。目前，对于制造阀芯、阀座的材料，国内使用最广泛的是司钦莱合金、钴钨合金钢和硬化工具钢，并进行特殊的表面硬化处理。正确选择仪表用耐腐蚀材料，考虑仪表工作环境、使用年限与要求等，结合材料的性能，材料的供应情况进行选择。耐腐蚀的材料的开发也是仪表防腐蚀的重点和根本，才能有效的降低腐蚀危害。

2、隔离措施

有时候考虑到仪表的成本，可以采用仪表与介质隔离的方法。如利用膜片隔离、液体隔离和气体隔离等方式来避免腐蚀介质与仪表的直接接触。当然无论是隔离液体还是隔离保护层，都应注意必须能够抗腐蚀，又不会与被测介质互溶或起化学作用。也可以利用隔离的检测方法，或者是先进的加工工艺来提升仪表防腐蚀性能。如为直接控制艺介质调节阀设计特殊结构的阀座和阀芯，以避免气蚀的腐蚀作用等。此外，合理的选择检测点和检测方法，也具有重要意义。

1、膜片隔离

化工仪表的防腐隔离膜片是由是PTFE聚四氟乙烯构成。主要因为聚四氟乙烯有耐腐蚀、耐高低温、耐气候老化等优良的特点，而且对大多数化学药品和溶剂有抵抗能力。具体的做法是用聚四氟乙烯膜片粘附或喷涂在压力表弹簧管上或压力

源于：论文参考文献www.udooo.com

变送器的波纹管上，使这些传感元件与腐蚀介质隔离。由于防腐隔离膜片能防止一些常见的腐蚀介质的腐蚀，并且不妨碍使用的准确度，延长仪表的使用寿命。而且防腐隔离膜片的较低廉，生产成本比较低。因此是应用最普遍的一种。

2、液体隔离

在氯气、氯化氢气、氧化氮等介质测量中，用全氟三丁胺充灌在隔离罐内，使化工仪表的金属零件和腐蚀介质隔离起来，这就是液体隔离。在具体的操作中有很大缺陷，其一是由于液封介质可能会和测量介质发生化学反应产生新的腐蚀问题，其二是隔离液偏贵，充灌程序麻烦。因此，并不提倡使用液体隔离法。

3、气体隔离

气体隔离法就是注气保护法，适用于压力变送器对绝对压力或低压力测量时采用。作用原理是在测压点与仪表之间的导压管内始终充满着洁净的空气, 测量信号经空气传递至仪表变送器,达到压力检测的目的。这种方法很好的解决了腐蚀问题，但很大的一个弊端是检测的结果不是很准。

三、选择合理的、先进的加工工艺

选用先进的加工工艺是提高仪表防腐蚀性能的重要手段。调节阀是自动控制系统中重要的一部分，在化工生产现场，调节阀直接控制工艺介质，尤其是高压、高温、大压差、低温、易燃、易爆、强腐蚀、易渗透、高结晶以及剧毒等介质情况下，往往会导致调节生产品质下降，给自动化生产带来不变。例如，为了解决高压差下调节阀寿命比较短的问题，设计特殊结构的阀座和阀芯，以避免气蚀的腐蚀作用。这些特殊结构的阀体部件特点是部件的套筒壁上或阀芯上开有许多特殊形状的孔。当液体从各小孔喷射进去后，在套筒中心相互碰撞，一方面由碰撞消耗能量，起到缓冲作用，另一方面，在套筒中心发生气泡的破裂，避免了对套筒和阀芯的直接破坏。检测点和检测方法的选择要根据具体情况具体分析，合理的检测方法的正确选用意义重大。

四、防腐蚀仪表的安装

在化工仪表安装和维修时，施工人员应该充分考虑仪表所处的腐蚀环境，如介质的成分温度、浓度、成分、酸碱度等，采取相应的腐蚀措施。如一般仪表的外壳是铝合金的，该材料腐蚀环境下极容易氧化变质，从而使仪表产生损害。为了调高仪表外壳的抗腐蚀能力，耐腐蚀变速器选用玻璃钢作为仪表外壳，仪器盒、布线槽等都改为玻璃钢制作，经验证防腐蚀效果良好。在化工仪表的接线连接方面，冷挤压技术已经逐渐取代传统的电烙铁锡焊。采用电烙铁锡焊，容易虚焊，焊点脱落，导致仪表失灵，而冷挤压技术可以将两种金属连接处紧紧挤压，连接牢固，可有效抵抗振动、热雾的腐蚀。因此，冷挤压技术是一种很有效的接线方法。

五、总结语

化学工业是腐蚀发生的重灾区，腐蚀给化工仪表带来沉重的灾难。合理的腐蚀防护应该作为一个整体去考虑，从材料的选择和设计入手，采取有效的隔离措施，选择正确的加工工艺和安装方法，从而尽可能减少腐蚀造成的损害。
参考文献：
【1】魏永霞，张巨飚.气蚀与闪蒸条件下调节阀的防失效探讨[J].科技资讯，2008.
【2】刘慧杰,邵军.化工设备的疲劳腐蚀及防护措施[J].化工设计通讯，2007.
【3】孔祥波.化工生产控制自动化及仪表研究[M].甘肃科技，2009.