氯碱工艺介质对设备的腐蚀侵害及防护措施

氯碱工艺介质对设备的腐蚀侵害及氯碱工艺介质对设备的腐蚀侵害及 防护措施防护措施 氯碱行业生产过程中的工艺介质及产品 例如 naoh 湿 cl2 饱和盐水 hcl h2so4 等 均具有极强的腐蚀性 腐蚀不 仅给设备和管道带来危害 而且还会严重危害员工的身心健康 污染环境 危及安全生产 造成各类事故 因此 要从根本上 解决腐蚀造成的损失和危害 确保安全生产 一 一 naoh 的腐蚀及防护措施的腐蚀及防护措施 1 naoh 的腐蚀分析 naoh 是氯碱生产中腐蚀性较强的介质 在常温下 质量浓 度 30 m m 简称浓度 下同 的稀碱液可使钢铁表面生 成不溶性钝化膜 而使其有良好的耐蚀性 但是 钢铁的耐蚀 性能随碱液的浓度和温度的升高而降低 当碱液浓度 30 时 则钝化膜的保护性能随浓度的升高而降低 如果温度也同时升 高 80 则普通钢铁就会受到严重的腐蚀侵害 naoh 对钢 铁设备的腐蚀侵害形成有两种 即均匀腐蚀和局部腐蚀 其有 多种原因引起的局部腐蚀是主要的 它容易造成设备的突然破 坏 危害极大 钢铁受高温 浓碱腐蚀后会发脆 如果同时有 应力 外加应力或残余应力 作用 则会产生不同程度的应力 腐蚀 于是将加速材料的破坏 这种现象一般称 碱脆 据资 料介绍 15 48 的 naoh 温度低于 82 时不发生 碱脆 而 50 的 naoh 在 52 时就发生 碱脆 碱脆 可使设备焊缝两边 加热区出现裂缝 造成漏碱 一经漏碱 难以补焊 2 防护措施 naoh 生产系统应根据碱液的浓度和温度选用合适的材料 naoh 浓度在 30 33 温度在 85 95 属于应力腐蚀环境 因此该系统的非标设备和管道最好选用超低碳奥氏体不锈钢 一般可选 00cr18ni10 0cr18ni9 00cr17ni14mo2 naoh 浓度 在 30 33 温度 50 时可选用 0cr18ni9 0cr18ni11ti 0cr18ni9ti naoh 浓度 50 温度 85 时可选用 ni 材料等 该系统也可选用非金属材料 如聚丙 烯 pph 氯化聚氯乙烯 cpvc 玻璃钢增强的聚氯乙烯 frp pvc 等 但缺点是寿命短 可靠性差 为防止钢铁设备 发生 碱脆 应采用合理的结构设计和制造工艺 在严格控制 材料质量的同时必须提高制造质量 焊后进行适当的热处理 如低碳和低合金钢 采用 600 650 退火处理 严格焊缝 检测 消除外界应力和残余应力 二 湿二 湿 cl2 的腐蚀及防护措施的腐蚀及防护措施 电解槽阳极产生的 cl2 为水蒸气所饱和 称湿 cl2 湿 cl2 中常夹杂有 hcl 和 hclo 全使许多金属材料迅速被腐蚀 当 cl2 中含水 1 5 10 4 称干燥 cl2 时 对普通结构材料腐蚀极 微 因此对接触湿 cl2 的设备及管道材料应予以重视 2 防护措施 由于湿 cl2 几乎对所有金属都能腐蚀 其中只有 ti 材料耐 蚀 这是因为湿 cl2 是氧化性介质 使 ti 表面一成一层耐蚀的 氧化膜 在常温下 耐湿 cl2 腐蚀的材料多采用非金属材料 如钢衬橡胶 ss hrl 聚偏二氟乙烯 pvdf cpvc 钢衬 聚四氟乙烯 ss ptfe frp pvc 玻璃钢 frp 等 它们主 要做设备和管道的衬里和整体材料 湿 cl2 对钢铁的腐蚀最严 重 所以不能直接使用 干燥 cl2 不腐蚀钢铁 但腐蚀 ti 材 所以可以用钢铁制造输送干燥 cl2 的压缩机和管道 三 盐水的腐蚀及时性防护措施三 盐水的腐蚀及时性防护措施 1 盐水的腐蚀分析 由于电解系统包括一个庞大的盐水工序 其设备防腐性能 的好与坏 直接影响着盐水质量和电解槽的正常运行 钢铁在 盐水中的腐蚀速度受盐水中溶解氧的控制 因盐水中存在氧的 浓度差 易构成氧浓差腐蚀电池 其反应过程是 阴极为氧的还原反应 o2 2h2o 4e 4oh 阳极为铁的氧 化反应 fe 2e fe2 铁被离子化溶解在盐水中而被腐蚀 应当引起注意的是 在盐水设备的气相部分 如容器顶盖 和液面以上的器壁比液面中的部分腐蚀得严重 其原因是上面 有凝结的水膜 氧易透过而达到饱和状态 发生氧的去极化反应 4fe 6h2o 3o2 4fe oh 3 脱水后变为 fe2o3 铁锈 2fe oh 3 3h2o fe2o3 2 防护措施 根据盐水的腐蚀特点 一般的金属材料都不透用 目前盐 水系统的设备 管道 阀门等均采用耐蚀高分子材料作为整体 材料或衬里材料 构成了以 ss hrl 钢衬聚丙烯 ss pp ss ptfe frp pvc 等为主要的防腐方法 四 酸类及尾气的腐蚀与防护措施四 酸类及尾气的腐蚀与防护措施 1 酸类及尾气的腐蚀分析 酸类的腐蚀主要以 hcl h2so4 hclo 为主 铁在浓 h2so4 中的腐蚀极低 主要是由于浓 h2so4 的氧化作用生成钝 化膜的缘故 除浓 h2so4 外 稀 h2so4 hcl 和 hclo 等均能与 铁反应 生成可溶性的铁盐 并析出 h 2 属气腐蚀发生在操作 控制不严或发生不正常现象时 出现的废气排空现象 主要以 cl2 hcl 气体 碱雾为主 2 防护措施 为防止各类酸对生产设备 储存设备和管道的腐蚀侵害 hcl 气体生产可采用铁炉或石墨炉 吸收段必须采用石墨材料 储槽采用 ss hrl pph frp 泵可选用聚四衬乙烯氟泵 陶瓷 泵 衬胶泵等 管道可用 ss ptfe frp ss pp 聚乙烯 pe ss hrl 等 阀门可用 pph 隔膜阀 衬聚四氟乙烯阀 pvdf 隔 膜前期 浓 h2so4 储存设备可用钢铁制造 为防止尾气腐蚀设 备 厂房