论文部分内容阅读
摘要：对于化工企业来说，化工仪表可以掌握化工设备的运行情况，并能及时发现设备在工作中出现的问题，因此化工仪表对化工企业的生产有着很重要的作用，化工仪表的腐蚀严重影响了化工企业生产的正常运行。
关键词：仪表；腐蚀；类型；措施
中图分类号：C29 文献标识码：A 文章编号：
一、化工仪表的腐蚀概述
1.1化工仪表腐蚀
金属在环境中由于化学作用而遭受破坏，这就是腐蚀。一切金属与合金在某些环境是耐腐蚀的，却在其他一些环境中对腐蚀又很敏感。一般来说，不存在在所有环境都耐腐蚀的金属材料。化工仪表的腐蚀通常指对于构成工业仪表零部件的金属、非金属材料，在物理作用、机械作用、化学或电化学作用而造成的侵蚀。
1.2化工仪表腐蚀类型
1.2.1电化学腐蚀
它是一种最广泛的介质腐蚀，在化工生产中非常普遍。电化学腐蚀是指金属材料和介质发生电化学作用，过程中伴随有电流产生，最终导致金属发生不同程度的腐蚀。常见的有酸、碱、盐溶液及氯气等腐蚀性气体对仪表材料的腐蚀，如碳钢材料遇强酸或强碱，几分钟就变成残渣，不锈钢材料与稀硫酸、稀盐酸接触数十小时也会被腐蚀穿透。还有一种是大气腐蚀，就其本质而言，也是一种电化学腐蚀。其腐蚀过程发生在金属表面的一层薄薄的冷凝膜中，它主要表现为当冷凝液膜溶有SO2及氯化物盐类等时，对仪表电子元件及其电路板，连接线路等的腐蚀。
1.2.2物理腐蚀
物理腐蚀是金属由于物理溶解或外在机械作用引起的对原金属的破坏，比如用铁器来放液态锌，铁器就会被腐蚀。在生产合成氨时，高压阀芯就会受到侵蚀。仪表测量的介质黏度偏大时，会给金属膜合的表面带来聚合物，使仪表堵塞，测量时的就会产生偏差，影响准确度，并且清理起来比较困难，很容易使整个仪表失灵。
1.2.3化学腐蚀
化学腐蚀是指仪表材料与接触到的高温气体或非电解质溶液发生氧化还原反应而被氧化损耗的腐蚀，化工厂里的氯气和化工仪表里的铁发生反应就生成了氯化亚铁。
二、化工仪表防腐措施
由于化工企业环境的特殊性，在生产过程中会有大量的腐蚀介质，化工仪表受腐蚀的情况就非常严重，使用寿命也会大大降低，有的化工企业一个月就得换一次仪表，大量浪费了人力、物理、财力。防止化工仪表腐蚀有采取隔离、防腐蚀材料和传感器的开发利用、安装耐腐蚀调节阀、注意安装维修事项等方法。
2.1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。
2.2隔离措施
在需要考虑仪表的成本时，可以采用仪表与介质隔离的方法防止仪器仪表的腐蚀。隔离的方法有：液体隔离、应用保护层隔离、注气保护隔离等等。采用液体隔离是防止腐蚀介质和仪表直接接触的有效方法。采用液体隔离的目的是将被测的腐蚀介质与仪表的测量部分分开。隔离液体既不能与被测介质互溶或起化学作用，也不能对仪表测量部件具有腐蚀性。液体隔离常用于压力、流量、液位测量系统的管线上，采用管外隔离和管内隔离两种方式。应用保护层隔离就是在化工仪表的元件或外壳表面制成保护层，对仪表设备的防腐蚀具有非常好的效果。按照保护层材料的不同，可分为金属保护层，如电镀；非金属保护层，如油漆、涂料等。采用注气保护法，用吹入的空气（或氮气、惰性气体等）来隔离介质对测量部件的腐蚀作用。注气保护法一般用于低压的液位、流量以及测量系统中。
2.2.1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，聚四氟乙烯有耐高低温、耐腐蚀、耐气候老化、高润滑、不粘附的特点，可以承受最高温度260℃，最低温-200℃，对大多数化学药品和溶剂有抵抗能力，摩擦系数低，张力小。用聚四氟乙烯或聚全氟乙丙烯膜片粘附或喷涂在压力表弹簧管上或压力变送器的波纹管上，使这些传感元件与腐蚀介质隔离。可以在变送器与介质接触的地方用10号油膏贴上1mm的聚全氟乙丙烯膜片，再在波纹管内灌满硅油，或者将聚全氟乙丙烯膜片压成0.02mm的膜片，再用10号油膏贴上5层。由于聚全氟乙丙烯膜片能防止常见腐蚀介质的腐蚀，并且在使用中不妨碍测量的准确度，延长了化工仪表的使用寿命。再加上聚全氟乙丙烯膜片价格较低廉，采用膜片隔离的方法减少了生产成本，也较好的解决了仪表的腐蚀问题。在膜片的质量选择上和安装上要严把质量关，膜片要尽量的薄，保证不影响测量的精准度，还要做好和金属膜盒的粘结，最大程度的发挥聚全氟乙丙烯膜片的作用。
2.2.2液体隔离
在测量氯气、氧化氮气、氯化氢气等介质时，用全氟三丁胺或者其它的隔离液充灌在隔离罐内，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。进行液体隔离时如果增加液封就会出现液封介质，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，这就影响了隔离的效果，并且隔離液价格偏贵，充灌方法麻烦，效果也不是很好，所以不提倡大量使用液体隔离法。
2.2.3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。气体隔离是为了让侧压点和仪表之间的导压管内有空气的存在，不让它们接触，起到保护的作用，压力检测时测量信号的变化就会经过空气传送到仪表变送器中，从而得到检测的结果。
2.3选择合理的检测方法和先进的加工工艺
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。如氯对仪表材质的腐蚀性很小，但湿氯具有极强的腐蚀性，因此，检测点要避免设在管道中易积聚冷凝水的地方。
三、总结
化工仪表的腐蚀问题是化工企业亟需解决的难题之一，要解决这一问题需要科技人员的不断研究和开发，提高化工仪表的防腐蚀能力，加强隔离防腐能力，研究出更多的防腐蚀的方法，同时也少不了资金的投入和长期的生产实践。
参考文献：
[1]朱敏红. 论化工仪表的腐蚀问题[J]. 科技风,2010,(21).
[2]刘慧侠. 化工仪表防腐蚀技术管理探讨[J]. 现代商贸工业,2010,(7).
[3]李梅英,李友文. 腐蚀介质仪表的防腐措施[J]. 氯碱工业,2007,(S1).
[4]侯劲. 化工仪表的防腐蚀问题分析[J]. 自动化与仪器仪表,2002,(6).
[5]左国庆. 化工仪表的防腐蚀技术措施[J]. 化工设计通讯,2001,(1).
关键词：仪表；腐蚀；类型；措施
中图分类号：C29 文献标识码：A 文章编号：
一、化工仪表的腐蚀概述
1.1化工仪表腐蚀
金属在环境中由于化学作用而遭受破坏，这就是腐蚀。一切金属与合金在某些环境是耐腐蚀的，却在其他一些环境中对腐蚀又很敏感。一般来说，不存在在所有环境都耐腐蚀的金属材料。化工仪表的腐蚀通常指对于构成工业仪表零部件的金属、非金属材料，在物理作用、机械作用、化学或电化学作用而造成的侵蚀。
1.2化工仪表腐蚀类型
1.2.1电化学腐蚀
它是一种最广泛的介质腐蚀，在化工生产中非常普遍。电化学腐蚀是指金属材料和介质发生电化学作用，过程中伴随有电流产生，最终导致金属发生不同程度的腐蚀。常见的有酸、碱、盐溶液及氯气等腐蚀性气体对仪表材料的腐蚀，如碳钢材料遇强酸或强碱，几分钟就变成残渣，不锈钢材料与稀硫酸、稀盐酸接触数十小时也会被腐蚀穿透。还有一种是大气腐蚀，就其本质而言，也是一种电化学腐蚀。其腐蚀过程发生在金属表面的一层薄薄的冷凝膜中，它主要表现为当冷凝液膜溶有SO2及氯化物盐类等时，对仪表电子元件及其电路板，连接线路等的腐蚀。
1.2.2物理腐蚀
物理腐蚀是金属由于物理溶解或外在机械作用引起的对原金属的破坏，比如用铁器来放液态锌，铁器就会被腐蚀。在生产合成氨时，高压阀芯就会受到侵蚀。仪表测量的介质黏度偏大时，会给金属膜合的表面带来聚合物，使仪表堵塞，测量时的就会产生偏差，影响准确度，并且清理起来比较困难，很容易使整个仪表失灵。
1.2.3化学腐蚀
化学腐蚀是指仪表材料与接触到的高温气体或非电解质溶液发生氧化还原反应而被氧化损耗的腐蚀，化工厂里的氯气和化工仪表里的铁发生反应就生成了氯化亚铁。
二、化工仪表防腐措施
由于化工企业环境的特殊性，在生产过程中会有大量的腐蚀介质，化工仪表受腐蚀的情况就非常严重，使用寿命也会大大降低，有的化工企业一个月就得换一次仪表，大量浪费了人力、物理、财力。防止化工仪表腐蚀有采取隔离、防腐蚀材料和传感器的开发利用、安装耐腐蚀调节阀、注意安装维修事项等方法。
2.1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。
2.2隔离措施
在需要考虑仪表的成本时，可以采用仪表与介质隔离的方法防止仪器仪表的腐蚀。隔离的方法有：液体隔离、应用保护层隔离、注气保护隔离等等。采用液体隔离是防止腐蚀介质和仪表直接接触的有效方法。采用液体隔离的目的是将被测的腐蚀介质与仪表的测量部分分开。隔离液体既不能与被测介质互溶或起化学作用，也不能对仪表测量部件具有腐蚀性。液体隔离常用于压力、流量、液位测量系统的管线上，采用管外隔离和管内隔离两种方式。应用保护层隔离就是在化工仪表的元件或外壳表面制成保护层，对仪表设备的防腐蚀具有非常好的效果。按照保护层材料的不同，可分为金属保护层，如电镀；非金属保护层，如油漆、涂料等。采用注气保护法，用吹入的空气（或氮气、惰性气体等）来隔离介质对测量部件的腐蚀作用。注气保护法一般用于低压的液位、流量以及测量系统中。
2.2.1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，聚四氟乙烯有耐高低温、耐腐蚀、耐气候老化、高润滑、不粘附的特点，可以承受最高温度260℃，最低温-200℃，对大多数化学药品和溶剂有抵抗能力，摩擦系数低，张力小。用聚四氟乙烯或聚全氟乙丙烯膜片粘附或喷涂在压力表弹簧管上或压力变送器的波纹管上，使这些传感元件与腐蚀介质隔离。可以在变送器与介质接触的地方用10号油膏贴上1mm的聚全氟乙丙烯膜片，再在波纹管内灌满硅油，或者将聚全氟乙丙烯膜片压成0.02mm的膜片，再用10号油膏贴上5层。由于聚全氟乙丙烯膜片能防止常见腐蚀介质的腐蚀，并且在使用中不妨碍测量的准确度，延长了化工仪表的使用寿命。再加上聚全氟乙丙烯膜片价格较低廉，采用膜片隔离的方法减少了生产成本，也较好的解决了仪表的腐蚀问题。在膜片的质量选择上和安装上要严把质量关，膜片要尽量的薄，保证不影响测量的精准度，还要做好和金属膜盒的粘结，最大程度的发挥聚全氟乙丙烯膜片的作用。
2.2.2液体隔离
在测量氯气、氧化氮气、氯化氢气等介质时，用全氟三丁胺或者其它的隔离液充灌在隔离罐内，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。进行液体隔离时如果增加液封就会出现液封介质，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，这就影响了隔离的效果，并且隔離液价格偏贵，充灌方法麻烦，效果也不是很好，所以不提倡大量使用液体隔离法。
2.2.3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。气体隔离是为了让侧压点和仪表之间的导压管内有空气的存在，不让它们接触，起到保护的作用，压力检测时测量信号的变化就会经过空气传送到仪表变送器中，从而得到检测的结果。
2.3选择合理的检测方法和先进的加工工艺
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。如氯对仪表材质的腐蚀性很小，但湿氯具有极强的腐蚀性，因此，检测点要避免设在管道中易积聚冷凝水的地方。
三、总结
化工仪表的腐蚀问题是化工企业亟需解决的难题之一，要解决这一问题需要科技人员的不断研究和开发，提高化工仪表的防腐蚀能力，加强隔离防腐能力，研究出更多的防腐蚀的方法，同时也少不了资金的投入和长期的生产实践。
参考文献：
[1]朱敏红. 论化工仪表的腐蚀问题[J]. 科技风,2010,(21).
[2]刘慧侠. 化工仪表防腐蚀技术管理探讨[J]. 现代商贸工业,2010,(7).
[3]李梅英,李友文. 腐蚀介质仪表的防腐措施[J]. 氯碱工业,2007,(S1).
[4]侯劲. 化工仪表的防腐蚀问题分析[J]. 自动化与仪器仪表,2002,(6).
[5]左国庆. 化工仪表的防腐蚀技术措施[J]. 化工设计通讯,2001,(1).