[科普中国]-腐蚀防护

腐蚀破坏的形式是很多的，在不同的条件下引起的金属腐蚀的原因是各不相同的，而且影响因素也非常复杂，因此，根据不同的条件采用的防护技术也是多种多样的。

概念在实践中常用的是以下几类防护技术：

（1）合理选材：根据不同介质和使用条件，选用合适的金属材料和非金属材料；

（2）介质处理：包括除去介质中促进腐蚀的有害部分（例如锅炉给水的除氧）、调节介质的pH值及改变介质的湿度等；

（3）阴极保护：利用电化学原理，将被保护的金属设备进行外加阴极极化降低或防止腐蚀；

（4）阳极保护：对于钝化溶液和易钝化的金属组成的腐蚀体系，可采用外加阳极电流的方法，使被保护金属设备进行阳极钝化以降低金属的腐蚀；

（5）添加缓蚀剂：向介质中添加少量能阻止或减慢金属腐蚀的物质以保护金属；

（6）金属表面覆盖层：在金属表面喷、衬、镀、涂上一层耐蚀性较好的金属或非金属物质以及将金属进行磷化、氧化处理，使被保护金属表面与介质机械隔离而降低金属腐蚀；

（7）合理的防腐设计及改进生产工艺流程，以减轻或防止金属腐蚀每种防腐蚀措施，都具有应用范围和条件，使用时要注意。对某一种金属有效的措施，在另一种情况下就可能无效，甚至是有害的。例如阳极保护只适用于金属在介质中易于阳极钝化的体系，如果不造成钝化，则阳极极化不仅不能减缓腐蚀，反而会加速金属的阳极溶解。

因此，对于一个具体的腐蚀体系，究竟采用那种防腐蚀措施，应根据腐蚀原因、环境条件、各种措施的防腐效果、施工难易以及经济效益综合考虑，不能一概而论。1

炼油厂常减压蒸馏装置的腐蚀防护在炼油工业中，蒸馏是一种常规性的分离方法，应用比较广泛。在蒸馏的过程中，原油本身含有的腐蚀性物质以及加工过程中生成的腐蚀性物质都会对设备造成一定的腐蚀，从而引发安全问题。不同性质的原油含有不同的腐蚀物质，也需要采用不同的防护措施进行防护。

炼油厂常减压蒸馏装置腐蚀防护概述受到世界原油资源紧张的影响，我国的一次加工原油质量比较差，掺炼的高含酸原油的比例不断增加。在这种形势下，炼油企业需要通过一定的技术手段提高设备的防腐性，让常减压蒸馏装置能够长期保持良好的运行状态，保证原油加工的效率。当前，我国的原油加工中，设备防腐技术有了一定的发展，多种防腐技术在原油加工中得到了应用，包括对设备材质的升级、设备表面处理、原油的调控、电脱盐处理以及防腐助剂的应用等，都发挥了一定的作用，提高了设备的防腐性能，降低了腐蚀伤害。

现阶段常用的防腐技术及应用状况1、材质升级

这是一种比较常用的防腐措施。蒸馏装置的低温部位通常都是碳钢材质的，要提高装置的防腐性能，需要选择优质的材料，可以选用08Cr2AlMo、09Cr2Al-MoRe、300系列不锈钢以及2205双相钢等材质，也可以采用复合板内衬的方式，塔体可以应用16MnR+0Cr13复合板材料。蒸馏装置的高温部位比较容易受腐蚀，原油的性质会对其产生较大的影响，用于加工低酸、低硫原油的装置通常都采用Cr-Mo钢或者碳钢材料；加工含硫的原油可以选用Cr-Mo钢以及300系列不锈钢，使用300不锈钢做内衬；在加工高酸原油的设备中应以300系列不锈钢为主要材料，重要部位采用316L、317L材质。在材质升级的过程中，要遵循相关的行业标准和规范，保证设备的性能得到提升，并满足生产加工的需求。另外，企业应对原油性质进行准确的预测，对装置使用的材料进行评估，使用满足原油适应性需求的材料，提高设备防护的有效性。

2、表面处理

设备表面处理也是一种有效的防腐蚀方法。常用的表面处理方法有非金属涂层、碳钢渗铝、Ni-P涂层等，在蒸馏装置的冷换设备中应用比较广泛。引用比较多的包括热固化涂料、冷固化涂料、钛纳米涂料、贝尔佐纳涂料、涂改型树脂化涂料、SHY-99涂料以及TH-901涂料等。通过设置表面涂层能有效的降低设备的腐蚀程度。

3、原油调控

一台蒸馏装置可能会加工多种性质差异比较大的原油，在这种情况下，为了减轻原油对装置的腐蚀，可以适当的调整原油的掺炼比，从而降低腐蚀程度。这种手段在原油加工过程中比较常用。一些炼油厂炼制的原油可能会达到高硫、高酸的指标，为了保证装置能够长期有效的运行，在掺炼处理之后再进行蒸馏加工，降低设备腐蚀程度。

4、电脱盐处理

在原油加工中，电脱盐是第一道工序，对设备防腐起关键性的作用。常用的电脱盐技术包括鼠笼式平流电脱盐技术、交直流电脱盐技术、直流电脱盐技术以及高速电脱盐技术等。不同的电脱盐技术对原油的适应性也存在一定的差异，原油的脱盐、脱水效果也会有很大的不同。可以对一级电脱盐罐中的构件、仪表系统以及电气等进行改造，然后应用常规交直流脱盐技术以及脉冲电脱盐技术进行处理，减少破乳剂的用量，提高原油的脱盐、脱水效果。在脱盐的过程中，为了提高脱盐的效果常常加入破乳剂，不同的破乳剂对原油的适应性也不同，破乳剂的类型以及注入量都会影响脱盐的效率，另外电脱盐的工艺参数也会带来一定的影响。针对这个问题可以通过电脱盐动态模拟实验的方式优化电脱盐工艺的参数，合理的选择破乳剂，提高电脱盐的效果。同时，还要根据原油的性质，适当的添加助剂。在加工高酸原油或含有大量金属离子的原油时，可以加入适量的脱金属剂，有效的缓解电脱盐电流升高的现象。

5、加注防腐助剂

在电脱盐流程之外，也可以使用防腐助剂。通过这种方式，能够有效的降低加工过程中给装置带来的腐蚀。可加注缓蚀剂、中和剂以及水等。当前比较常用的方法是在蒸馏装置的低温部位注入适量的中和剂、缓蚀剂以及水等物质，减轻低温部位的腐蚀。如某石化公司将KG9302B缓蚀剂应用到蒸馏装置中，降低了加工劣质原油时给塔顶系统造成的腐蚀。还有一些石化企业开发了自动助剂系统，结合PLC自控装置以及PH探针在线监测技术，有效的控制PH值，为防腐工作提供了便利的条件。高酸原油在高温条件下会对设备产生严重的腐蚀，为了减轻这种腐蚀，一些企业在装置的常二、常三、常底系统以及减三系统中注入高温防腐剂，有效的降低了高温环丙酸对设备的腐蚀。另外，要选择适当的助剂类型，把握好注入量，如果采用注水的方式应保证水的质量以及注入量符合规范要求，从而实现降低塔顶腐蚀、冲洗塔顶污垢的效果。2

沿海地区混凝土结构的腐蚀及腐蚀防护位于近海和沿海地区的混凝土结构，基于海洋环境中富含众多侵蚀混凝土结构的氯离子、硫酸根离子，极易造成钢筋锈蚀、混凝土腐蚀，导致结构出现早期损伤，并不断降低结构的耐久性，在保持预期荷载不变的条件下，还会极大地降低结构本身的可靠度与安全度，在结构未达到设计使用年限就遭受破坏，造成巨大的经济损失。

红岛站综合交通枢纽概况及意义红岛站位于红岛高新区河套街道汇海路与青兰高速公路围合的地块内，南侧临青兰高速公路，北侧临汇海路，位于青岛市红岛区河套综合板块和滨海生态商务板块之间，是以胶州湾为核心的青岛市三大城区的枢纽位置。红岛站汇集济青高铁和青连铁路两条铁路线以及8号、10号、12号三条轨道交通线，同时公路、市政配套设施均在红岛站以公交、出租、社会车辆形式行成换乘。红岛站是集铁路、城市轨道交通、公路及市政配套设施于一体的综合交通枢纽站。

场区工程地质条件场区属Ⅱ类环境类型，依据《岩土工程勘察报告》判定：①场区地表水对混凝土结构在干湿交替情况下具有微腐蚀性，在无干湿交替情况下具有微腐蚀性。场区地表水对钢筋混凝土结构中的钢筋，在干湿交替情况下具有中等腐蚀性，在长期浸水情况下具有微腐蚀性。②西北部和东北部场区地下水对混凝土结构在干湿交替情况下具有中腐蚀性，在无干湿交替情况下具有弱腐蚀性；西南部和东南部场区地下水对混凝土结构在干湿交替情况下具有强腐蚀性，在无干湿交替情况下具有中等腐蚀性。③场区地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋，在干湿交替情况下均具有强腐蚀性，在长期浸水情况下具有微腐蚀性。④场区地下水位以上填土对混凝土结构具有弱腐蚀性；东北场区地下水位以上填土对钢筋混凝土结构中的钢筋具有强腐蚀性，其他场区地下水位以上填土对钢筋混凝土结构中的钢筋具有中等腐蚀性。

混凝土结构的腐蚀防护基于混凝土自身所存在的多孔性，不可避免地具有微观和宏观等方面的缺陷，为有效避免外部环境中的氯离子、硫酸根离子进入到混凝土的内部，就必须采取一系列行之有效的防护措施。以防腐对策原理的不同为依据，在实际工作中可以采取将能量从外部输入的防腐方式，即积极腐蚀控制法，还有一种消极的腐蚀控制法，即不要将能量输入进去。对于氯离子对钢筋的锈蚀作用，各类积极腐蚀控制方法所遵循的电化学机理都是相同的，外加电流会对混凝土、钢筋、钢筋与混凝土接触面的特性、内部的液体流动系统造成一定的影响或者改变，各方法的差异主要体现在外加电流的大小、钢筋的实际可获得电流以及通过混凝土碱性化过程加入混凝土中的特殊电解质，阴极保护法、混凝土电化学碱化法和混凝土电化学除氯法都是比较积极的腐蚀控制法。

对于硫酸根离子的腐蚀作用，可以通过掺入矿物掺合料和加入针对盐类腐蚀的防腐蚀剂，改善水泥水化的密实度，通过提高混凝土的密实性来抵抗盐类的侵害。从而降低侵入混凝土中的硫酸根离子的浓度，细化混凝土毛细孔的孔径，抑制氢氧化钙从水泥中析出的速度，达到延缓石膏和钙矾石晶体的生成，起到抑制其膨胀破坏的作用，从而延缓混凝土中氯酸根侵蚀破坏的速度，提高混凝土结构的耐久性。经过混凝土工程的大量实践，混凝土结构会不可避免地出现不同程度的裂缝，为此应该将积极腐蚀控制法与消极腐蚀控制法有机结合起来，来重点防护那些比较重要的混凝土桥梁结构。1

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学