精密仪器仓库防腐蚀方案.docx

上海加合环境科技有限公司（CA中国合资） 地址：上海浦东新金桥路58号银东大厦30E 电话传真密仪器仓库防腐蚀方案1. 腐蚀问题的产生腐蚀是一个复杂的过程，它一般都不是由单个因素造成的，例如空气中的各种腐蚀性气体，悬浮液滴和固体微粒都可以造成腐蚀。但对一个有效管理的仓库，最主要同时也是最不易察觉的是腐蚀性气体的影响，因此本文主要讨论由气体产生的腐蚀问题。每个场所都可能存在不同的混合污染物及不同的腐蚀性气态污染物浓度级别。仪器性能的下降可能是很快的，也可能经过许多年，这取决于相应场所中特定污染物种类和浓度级别。下面的段落描述了不同的气态污染物是怎样导致仪器性能的下降。1.1 相对湿度高相对湿度以指数方式加快气态污染物导致的腐蚀作用。同样重要的，我们要认识到这样一个事实：环境温度的起伏变化显著地影响着相对湿度，常常导致局部冷凝。尽管水汽在环境中普遍存在，它的浓度变化却很大。以下描述了水汽以三种主要途径促进使仪器性能下降的腐蚀作用。1）最直接地，水汽本身作为一种化学活性物质腐蚀金属和塑料。2）与空气中的其它组分相互作用，在多数情况下会形成一种化学活性更高的物质。例如二氧化硫（SO2）可与水结合最终形成硫酸。3）电化学作用：许多物质溶于水后形成了一种导电溶液。当两种不同的金属间存在电势差异时，该导电溶液就为电化学腐蚀过程创造了条件。电化学作用有各种不同的现象，但都是由于电解质的存在而被引发和/或促进的。1.2 无机氯化合物这一大类包括氯气，二氧化氯，氯化氢等等，其反应活性取决于具体的气体组成。在水汽存在时，这些气体将生成氯化物，可以很容易地与铜、锡、银和铁合金起反应；甚至当这些气体的含量低至ppb级水平时，它们所引发的反应仍很可观；但在干燥的空气条件下上述反应会减慢。在更高的浓度下，许多橡胶和塑料将由于暴露于含氯气体中而被氧化。进行环境分类时需要仔细考虑氯离子的可能来源，对暴露于含氯污染物的空气中的仪器必须给予特别的保护。1.3 活性硫化合物这一大类包括硫化氢，硫单质和有机硫化合物例如硫醇。在它们的含量低至ppb级水平时，就可以快速地腐蚀铜、银、铝和铁合金。水汽和少量无机氯化物的存在会大大加剧硫化物的腐蚀作用。但要注意的是，在低相对湿度的环境中，硫化物造成的腐蚀仍然会发生。1.4 硫氧化物硫的氧化物形式（SO2，SO3）是由于含硫矿物燃料的燃烧而生成的。在它们的含量低至ppb级水平时，可以与金属发生钝化反应而减慢腐蚀作用。在更高的含量水平时它们腐蚀某些石料，金属，橡胶和塑料。硫氧化物与石料和金属的反应通常是由于这些气体溶于水生成了亚硫酸和硫酸后而发生的。1.5 氮氧化物NOX类化合物（NO，NO2，N2O4）是矿物燃料的燃烧产物之一，它们被认为在氯化物和硫化物对贱金属的腐蚀作用中起了催化效果。在水汽存在时，这些气体中的一些可生成硝酸，进而腐蚀大多数常见材料。1.6 氟化氢这种化合物是卤素家族的一个成员，其反应性类似于无机氯化合物。1.7 氨及其衍生物包括还原形态的氮（氨，胺，铵根离子），在含氨的环境中铜和铜合金尤其易受腐蚀。1.8 光化学产物大气中含有各种各样不稳定的高反应活性物质，它们是在阳光照射下，由水汽和其它大气组分反应生成的。由于参与快速的化学链反应，某些活性物质的存在时间远少于1秒。除了臭氧以外，一系列的例子包括羟基自由基，烃基自由基和氧化烃。由于这些物质多数仅能存在短暂时间，它们主要对露天的设施和场所起作用。一般而言，塑料和橡胶比金属更易受光化学产物的影响。1.9 强氧化剂这一类包括臭氧和某些含氯气体（氯气，二氧化氯）。臭氧（O3）是氧元素的一种不稳定存在形式，由双原子氧在放电或大气中太阳辐射作用下生成。这些气体是强力的氧化和漂白剂，它们破坏许多橡胶和塑料的表面。光化学氧化氧化剂和紫外光（来自阳光）的联合效应尤其严重。臭氧在硫化物和氯化物对金属的腐蚀作用中可能也起了催化效果，但其具体机理未知。2. 标准（ISA标准S71.04等级）根据无氧高电导性铜试样的腐蚀率对相应环境分类如下：腐蚀性气体浓度与环境分类的对应关系3. CA的腐蚀解决方案CA拥有独一无二的系统化解决气体腐蚀的方案，是多年经验积累起来的。我们遍布全球且不同应用环境下的项目为我们提供了独特的经验，对于各种类型的工商业环境腐蚀都非常有效。CA的一整套方案包括4种（分析，测量，控制，优化）不同的阶段可以逐步进行，每个阶段又是一个完整解决方案的必要组成部分。3.1 分析通过诊断外界环境来精确地确定潜在的腐蚀程度。CA的监控显示设备（REMO）是行之有效的方法，一般情况，它能在一个月内评估特定环境下的腐蚀状况。REMO显示条是把含有99.9%的铜银合金条安装在特定的地点30至90天后所反映出的和环境的化学反应程度。通过分析显示条，确定腐蚀物薄膜厚度和化学成分。这些腐蚀监控显示的数据可以确定ISA的级别（G1到GX），并进一步确定合适的化学媒体（MULTI-MIX）。铜条还可分析和评估出氯气和湿度的含量。具体的使用方法见附录。实时腐蚀监测是基于真实可靠的数据，而且无需太长的暴露时间。SURVEYOR PLUSTM是一种监测受腐蚀程度的设备，可提供不断的环境检测，能指明电子设备潜在恶化程度。SURVEYOR PLUSTM可提供真实可靠的环境数据，以便在不可逆转的危害发生前就可以采取及时的纠正措施。3.2 测量CA的密封度检验（SIV）能测出指定的控制设备所保护的区域密封程度。建筑物一般都不能很好的密封，通常情况下污染的空气会通过泄露处渗入到很重要的保护场所内，甚至也会渗入到受保护的高压房内。在风机段有预留检测孔可以测量房间内的压差和风机风压来确定泄露的部位。这些值可计算实际的渗漏面积，渗漏形状等，以便确定如何进行合理的密封。3.3 控制这是CA的方案中最核心的部分。控制方法和技术包括空气高压密封和被保护空间内的空气再循环。高压密封可控制房间空气外流的速度，以确保不发生渗透；过滤再循环设备可使内部环境维持在G1级别。CA的过滤再循环设备采用了气相过滤的先进技术。在解释该技术之前，必须先对几个基本概念进行说明：Adsorption 吸附吸附是一种物理过程，污染物（液体，气体或悬浮物）会吸附在吸附剂材料的表面或是毛孔内。吸附是一个可逆过程，无化学反应发生，又称范德华吸附。Absorption 吸收吸收是指污染物渗透到另一种物质的结构中的过程，这是不同于吸附的地方，吸附是一种物质存在于另一种物质的表面。 Chemisorption 化学吸附化学吸附类似于物理吸附过程，化学吸附是指由吸附剂与污染物之间产生的化学作用而产生的吸附。化学吸附是通常被认为是一个不可逆转的进程。Catalysis 催化催化是一个过程，在催化剂的作用下形成另一种物质的化学变化。这种变化（通常是导致或加速化学反应），将去除污染物而催化剂本身没有发生任何变化。Circul-Aire提供了多种气相净化媒体 ，针对商业和工业环境中的腐蚀性，异味及有毒污染物进行连续的净化处理。 针对不同的污染，Circul-Aire的媒体将使用不同的流程从被污染的空气流中去除不需要的气体。更具体地说，Circul-Aire采取了四种主要的去除机制用来消除空气中化学污染物，分别是吸附，吸收，化学吸附及催化。 对于不同的环境，CA提供不同媒体，或提供混合媒体，以有效地除去腐蚀性有害气体。 由于与气体反应的速度快且完全达到设计的要求，CA的方法可以很精确地控制处理后的有害气体的浓度。目前世界上针对ppb级的浓度控制要求，CA的方法是最可靠且最安全的方法。由于采用的四种去除机制所产生的联合效应，媒体可以在较长的时间内有效，这也是不同于活性炭吸附的最大区别之一。对进行有效管理的仓库，按现有CA的技术，媒体可以保持1年甚至更多的时间不更换。3.4 优化CA对于定性空气分析有一整套设计方案。采取预防性的维护计