(22)--4.6 化工设备防腐化工安全与环保.ppt

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1、化工设备防腐化工设备防腐教学目标能够说出金属腐蚀的分类能够理解金属腐蚀破坏的形式能够掌握金属设备防腐的措施案 例：氯冷凝器腐蚀穿孔事故2 0 0 4 年 4 月 1 5 日，某 化 工 厂 氯 氢 分 厂 冷 冻 工 段 液 化 岗 位 1 号 氯 冷 凝 器发 生 氯 气 管 腐 蚀 穿 孔，导 致 含 有 一 定 铵 的 冷 冻 盐 水 进 入 氯 气 液 化 系 统，铵 与 氯 气 发 生 反 应 生 成 极 易 分 解 爆 炸 的 N C l3。1 6 日，氯 气 液 化 系 统的 排 污 罐 因 N C l3过 量 而 发 生 首 次 爆 炸，数 厘 米 厚 的 排 污 罐 炸 出

2、十 几 米远，成 了 喇 叭 状。案 例：氯冷凝器腐蚀穿孔事故此 后，全 厂 停 车，并 启 动 了 化 学 事 故 应 急 救 援 预 案。但 是，在 排 险 过程 中，有 关 人 员 为 了 加 快 氯 气 处 理 速 度，擅 自 对 液 氯 储 槽 进 行 抽 吸 处理，结 果 搅 拌 和 振 动 了 储 槽 中 的 N C l3，导 致 3 个 液 氯 储 槽 的 连 续 爆 炸，致 使 9 人 死 亡。事故原因分析设 备 防 腐 维 护 不 利 及 事 故 处 置 不 当 是 导 致 本 次 事 故 发 生 的 主要 原 因。据 报 道，在 化 学 工 业 中，由 于 腐 蚀 每 年

3、 报 废 的 金 属 设 备 与 材料 约 相 当 于 金 属 年 产 量 的 三 分 之 一；日 本 金 属 工 业 公 司 处 理 设 备 损 伤 事 故 中 9 7.6 2 与 腐 蚀 有 关；美、英、俄、德 等 国 腐 蚀 造 成 的 直 接 损 失 占 国 民 经 济 总 收 入的 2 4.2 。金属腐蚀的评定方法(1)根 据 重 量 变 化 来 评 定 金 属 的 腐 蚀（一般只应用于均匀腐蚀）金属腐蚀的评定方法(2)根 据 腐 蚀 深 度 来 评 定 金 属 的 腐 蚀1、化 学 腐、化 学 腐 蚀金属腐蚀的分类金 属 与 介 质 之 间 单 纯 由 化 学 变 化 所 引 起

4、的 腐 蚀(无 电 流 产 生)。金 属 氧 化、高 温 硫 化、脱 碳、氢 腐 蚀、渗 碳钝 化 作 用活 化 作 用1、化 学 腐、化 学 腐 蚀金属腐蚀的分类 金 属 的 高 温 氧 化 及 脱 碳防止办法：可添加适量的合金元素如铬、硅、铝等。1、化 学 腐、化 学 腐 蚀金属腐蚀的分类 氢 腐 蚀在 较 低 的 温 度 和 压 力 下，氢 气 一 般 对 普 通 碳 钢 不 会 有 明 显 的 腐 蚀，但 在 高 温 高 压 下 则 能 使 材 料 的 机 械 性 能 和 塑 性 发 生 显 著 下 降；氢 腐 蚀 分 为 两 个 阶 段：l氢 脆 阶 段：氢 气 直 接 被 钢 材

5、吸 附，并 以 原 子 状 态 向 钢 材 内 部 扩 散，溶 解 在 铁素 体 中 形 成 固 溶 体，此 时 并 未 发 生 化 学 变 化，但 是 钢 材 显 著 变 脆，塑 性 减 少。l氢 侵 蚀 阶 段：这 时 氢 气 与 渗 碳 体 发 生 化 学 反 应 这 一 化 学 反 应 常 发 生 在 晶 界 处，生 成 的 甲 烷 气 聚 集 在 晶 界 原 有 的 微 观 孔 隙中，形 成 局 部 高 压，引 起 应 力 集 中，使 晶 界 变 宽，发 生 更 大 的 裂 纹，或 在 钢材 表 层 夹 杂 等 缺 陷 中 形 成 鼓 泡，使 机 械 性 能 降 低。防 止 办 法：

6、降 低 钢 中 的 碳 含 量，使 其 没 有 渗 碳 体 的 析 出；添 加 合 金 元 素，如 铬、钛、钼、钨、钒 等，形 成 稳 定 的 碳 化 物2、电 化 学 腐化 学 腐 蚀金属腐蚀的分类使 某 一 组 分 或 组 成 的 金 属 材 料 溶 解，造 成材 料 失 效，这 一 过 程 叫 电 化 学 腐 蚀；电 化 学 腐 蚀：有 电 流 产 生；电 化 学 腐 蚀 发 生 的 三 个 必 要 条 件：l阳 极 过 程l阴 极 过 程l电 子 流 动设计和选材的防腐考虑缝 隙 是 引 起 腐 蚀 的 重 要 因 素 之 一。因 此 在 结 构 设 计、连 接 形 式 上，应 采 取

7、 合 理 结 构，避 免 出 现 缝 隙。进 行 焊 接 时，应 用 双 面 焊、连续 焊，避 免 搭 接 焊 或 点 焊。设 备 死 角 积 液 处 是 发 生 严 重 腐 蚀 的 部 位。因 此 在 设 计 时 应 尽 量 减少 设 备 死 角，消 除 积 液 对 设 备 的 腐 蚀。设计和选材的防腐考虑防 止 或 减 缓 腐 蚀 的 重 要 途 径 是 正 确 地 选 择 工 程 材 料。除 考 虑 一 般技 术 经 济 指 标 外，还 需 考 虑 工 艺 条 件 及 其 在 生 产 过 程 中 的 变 化。要 根 据 介 质 性 质、浓 度、杂 质、腐 蚀 产 物，物 料 化 学 反

8、应、温 度、压 力、流 速 等 工 艺 条 件，以 及 材 料 的 耐 腐 蚀 性 能，综 合 选 择 材 料。应 用 于 腐 蚀 性 介 质 中 的 推 荐 耐 腐 蚀 材 料 可 查 有 关 资 料。1、衬 覆 保覆 保 护 层金属设备的防腐措施用 耐 腐 蚀 性 更 强 的 金 属 或 合 金 包 覆 在 设 备 表 面；衬 里、表 面 合 金 化、化 学 镀、离 子 镀、喷 镀、热 浸 镀、电 镀；用 非 金 属(如 瓷 砖、有 机 物)保 护 层；衬 里、涂 层。2、电 化 学 保化 学 保 护金属设备的防腐措施阴 极 保 护在 被 保 护 金 属 设 备 上 连 接 一 个 更 负

9、 的 电 极(强 阳 极)，促 使 阴 极 极化(牺 牲 阳 极 保 护)；将 被 保 护 的 金 属 设 备 与 直 流 电 源 的 负 极 相 连，依 靠 外 加 阴 极 电 流进 行 阴 极 极 化 而 使 金 属 得 到 保 护。2、电 化 学 保化 学 保 护金属设备的防腐措施阳 极 保 护被 保 护 金 属 设 备 接 阳 极，形 成 钝 化 作 用；只 有 当 金 属 在 介 质 中 能 钝 化 时 才 能 应 用，技 术 复 杂，用 得 不 多。3、添 加、添 加 缓 蚀 剂金属设备的防腐措施缓 蚀 剂 的 缓 蚀 作 用 可 分别 用 吸 附 理 论、成 膜 理 论、电 化 学 理 论 来 解 释。小结p 金属腐蚀的分类p 金属设备的防腐措施Thanks!Thanks!