化工仪表的腐蚀问题研究

王 琦，张 楠

（1.滨州职业学院，山东滨州 256603；2.滨州市高新区安监局，山东滨州 256623）

化工仪表的腐蚀问题研究

王 琦1，张 楠2

（1.滨州职业学院，山东滨州 256603；2.滨州市高新区安监局，山东滨州 256623）

以化工仪表的腐蚀问题为切入点，就腐蚀问题的分类与各自成因做分析概述，并就具体的防腐蚀措施与腐蚀介质测试手段做细致的探究研讨，期望为预防我国化工生产中仪表的腐蚀问题、减少腐蚀对化工仪表性能与运行的影响提供有益的参考。

化工仪表；腐蚀问题；防腐措施

伴随社会经济发展与化工技术的进步，化工生产中的装置设备逐渐向大型化、智能化的方向转变，其技术需求与指标也不断提高攀升。其装置设施的技术发展一方面带来了更高的生产效率与质量，促进我国化工企业与行业经济的发展壮大。但另一方面化工仪表的腐蚀问题却日渐突出，其腐蚀现象不仅严重影响仪表装置的工作性能，且对其修复处理也会给企业带来较高的生产延误与维修成本，阻碍企业生产装置设施的技术改造与经济效益，因而需要采取切实有效的措施加强化工仪表的防腐措施。所以笔者以化工仪表的腐蚀问题为研究出发点，就其腐蚀类型、成因予以阐述，并对具体的腐蚀测试技术与防腐手段做详细的研究分析。

1 化工仪表腐蚀问题分析

化工仪表的腐蚀问题主要发生在贵金属检测元件中（例如传感器等元件），发生腐蚀现象的成因是因金属材料与大气环境中的腐蚀气体相接触，进而发生各类物理化学作用而导致的腐蚀效应，腐蚀问题按照发生作用的种类主要分为以下三种腐蚀现象。

1）物理腐蚀

物理腐蚀是指化工仪表的金属材料因物理性溶解，或是外部机械作用下导致的金属元件腐蚀反应，例如在铁器中放置液态锌，铁器就会被液态锌所溶解侵蚀进而发生腐蚀现象。而化工仪表金属元件在氨氮合成中的腐蚀反应也是较为常见的物理腐蚀现象。在受腐蚀仪表的测试介质粘稠度较大的情况下，还会造成其金属膜表层的聚合物堆积，进而拥堵阻塞整个仪表破坏其精准性，令化工仪表在测试时出现严重的数据偏差，严重时会导致化工仪表的损坏报废。

2）化学腐蚀

化学腐蚀指的是在化工仪表金属元件与所接触的大气高温干燥气体，或是非电解质溶液（例如乙醇或苯）出现氧化还原作用，使金属元件发生氧化腐蚀现象的侵蚀类型。例如化工生产中化工仪表金属材料表层的铁质与氯气相接触，发生氧化还原作用进而生成氯化亚铁就属于典型的化学腐蚀反应。此外，化工仪表金属元件在石化生产裂解设备中的腐蚀反应，也是常见的化学腐蚀。

3）电化学腐蚀

电化学腐蚀是所有化学腐蚀问题中最为常见、危害最高的侵蚀现象，其作用原理在于化工仪表金属材料在大气腐蚀环境中发生的原电池（电化学）反应，金属元件因失去电子而出现氧化腐蚀问题。目前，在实际的生产中，电化学腐蚀出现的情况较多，而其中较大部分都是因为电解质溶液和化工仪表产生了直接接触，才导致了电化学腐蚀发生，比如化工仪表金属元件与酸、碱等电解质溶液相接触就会产生腐蚀问题。此外，还有相当一部分电化学腐蚀是因与大气中腐蚀气体的接触而生成的腐蚀状况，例如化工生产进程处于潮湿的大气环境中，化工仪表的金属材质与电路板就会因与空气中二氧化硫等物质的接触发生腐蚀问题。

2 化工仪表防腐策略与腐蚀测试方法探究

1）膜片隔离

目前实践中化工仪表金属元件所使用的隔离膜片材质多为聚四氟乙烯与全氟乙丙烯两类，其中基于聚四氟乙烯材质耐高温、抗老化腐蚀的性能优势，将聚四氟乙烯作为膜片制作材料能极大提升化工仪表部件的防腐能力。例如其抗高温的特性能承担低至零下2000C、高至零上2600C的巨大温差，使得化工仪表金属材质与各类高温、潮湿的腐蚀环境相隔绝，避免其受大气环境影响发生复式反应。同时聚四氟乙烯制成的防腐隔膜片还具有极为优异的润滑作用，通过将膜片粘结在仪表弹簧管上，以达到弹簧管与传感器相互隔离、避免腐蚀现象的目的。

隔离膜片在不同的化工仪表中的隔离功用也不尽相同，例如在隔膜压力表中防腐隔离膜片通过密封隔离器等手段，实现测试介质与隔膜仪表的有效隔离，从而保障隔膜压力表顺利、精准的完成测试各类强腐蚀、高温等介质的压力作业。而在机械压力表中隔离膜片的应用，能确保弹性敏感部件能伴随压力的大小变化出现变形作用。此外，因聚四氟乙烯的材料成本较低，运用此隔离膜片能有效降低化工企业的防腐费用，便于在企业中做大规模的应用推广。虽然隔离膜片的造价较低，但在其制作上还应严把生产品质，尽可能确保隔离膜片的薄度，以减少在制作流程中对膜片防腐隔离性能的影响。同时在粘附或喷涂进程中保证作业的质量与精确性，以全面发挥聚四氟乙烯隔离膜片的功用与效果。

2）涂覆防腐

涂覆防腐主要是指通过对化工仪表金属表层予以合理包装或涂抹相应材料，优化其防腐蚀效力的操作方法，在化工防腐仪表金属材质的手段中，涂覆作业的投入成本较低，能为化工企业节省大量的化工仪表防腐处理费用，同时因其本身较好的防腐性能，也较为适用在化工企业中做防腐应用推广。但其方法因操作流程的简单性，与膜片隔离相比在功用上还存在一定的缺陷，但仍适宜在化工仪表的各类管路支架、电缆等部件做涂覆作业，有利于其防腐蚀效果的提升。而在选择涂覆材料时，也应依照其材料对化工仪表金属部件没有损害与不利影响的原则，选用提升仪表防腐性能的作业材料。以通过涂覆操作改善化工仪表金属材质的抗腐蚀效力，并防止因涂覆作业损害化工仪表性能，影响其正常运作与精确性的问题发生。

3）液体隔离

液体隔离是防腐手段中比较有效的一种，在大气之中含有腐蚀气体介质时，如氯化氢或是氯气等，可以在隔离罐中充满全氟三丁胺等液体，以此作为隔离液，将空气中的腐蚀性气体和化工仪表完全隔离开来，避免化工仪表在腐蚀性环境中遭受破坏。但由于其隔离液体在隔离进程中有概率与腐蚀介质相互作用，发生化学腐蚀反应进而引发新一轮的腐蚀现象，因此其防腐蚀的隔绝性能并不够完善。同时因其投入成本相对较高，且隔离罐填充的手段较为繁琐，所以并不适宜作为大规模防腐作业手段，也较难在化工企业中应用推广。

4）硫酸流量的测试

硫酸是引发化工仪表金属元件腐蚀的主要介质，因此在化工生产中应格外重视对其流量的测试工作，以避免化工仪表金属材料为硫酸所侵蚀破坏。笔者在这里提供锆金属孔板这一硫酸流量测试手段，并对其做简要的阐述分析。锆金属孔板主要测试对象为50%的稀硫酸流量，在对孔板的制作中，一般将玻璃钢作为管道与取液设施的材料，同时将引压管内衬以锆金属制成相同的玻璃钢管。因金属锆的浓度在10%到15%间浮动，而稀硫酸的年均腐蚀深度为0.01mm左右，故将金属锆作为节流设备的制作材料，经由防腐蚀差压变送器的装置适用，能有效测试稀硫酸的具体流量，保护化工仪表金属元件不为生产进程中的硫酸介质所腐蚀影响。

5）腐蚀介质液面测试

因化工仪表中吹气设施的主要结构材料为不锈钢，而不锈钢并不耐对化学介质的腐蚀作用，因此为防止不锈钢与腐蚀介质溶液相接触发生腐蚀问题，需对其节流装置做相应的腐蚀介质液面的测试工作。实践中一般采用吹气法做相应的测试作业，测试中通常将吹气管道替换为更耐腐蚀作用的合金管与聚四氟乙烯管道，之后以0.08MPa空气为测试气源，以避免节流孔被阻塞，进而在对正常压力下的腐蚀液面做测试衡量。并以所测得数据作为保护化工仪表、采取防腐措施的信息依据。

3 结束语

化工生产发展与规模的扩大，为化工产业与国民经济的进步提供着巨大助力，但同时化工仪表所面临的腐蚀问题也日益严重，危及化工器械设施的正常生产与效用发挥。在这一问题背景下，需要化工企业研究与维修人员从现象入手，采取针对性防腐蚀措施预防腐蚀问题。并采取精确腐蚀介质测试手段杜绝腐蚀现象的滋生隐患，以维护化工企业仪表的正常使用与运作，促进化工生产的效率与经济效率的提升。

[1] 熊耀华.化工仪表的腐蚀问题及处理措施研究[J].化工管理，2016，04：171-172.

[2] 刘延一.化工仪表的腐蚀问题分析及处理[J].化工管理，2014，32：187.

Corrosion Problems of Chemical Instrument

Wang Qi，Zhang Nan

The problem of corrosion chemical instrument as a starting point，do you classify corrosion problems and their cause analysis overview and do meticulous research on specific inquiry protected against corrosion and corrosive media，the means test，it is desirable to prevent the production of chemical instruments corrosion problems，reduce corrosion provide a useful reference instrument affect the chemical properties and run right.

Chemical Instrumentation；corrosion；anti-corrosion measures

TQ056

A

1003–6490（2016）04–0151–02

2016–04–12

王琦（1984—），男，山东泰安人，助教，主要研究方向为化工仪表自动化。