【大型水处理设备制造厂】水处理设备防腐蚀措施

2019-08-29 65

【大型水处理设备制造厂】水处理设备防腐蚀措施

水处理设备在水处理行业当中,污水处理设备防腐蚀极为重要,污水中的微生物等对污水处理设施的损害尤为严重,因此,防腐蚀材料、防腐蚀措施在污水处理行业十分常见。防腐蚀的方法总的来说可以分为两大类:一是正确地选择防腐蚀材料和其他防腐蚀措施;二是选择合理的工艺操作及设备结构。严格遵守化工生产的工艺规程,可以消除不应当发生的腐蚀现象,而即使采用良好的耐腐蚀材料,在操作工艺上不腐蚀规程,也会引起严重的腐蚀。目前,化工生产中常用的防腐蚀方法有以下几种。
1、水处理设备正确选材和设计
了解不同材料的耐蚀性能,正确地、合理地选择防腐蚀材料是*行之有效的方法。众所周知,材料的品种很多,不同材料在不同环境中的腐蚀速度也不同,选材人员应当针对某一特定环境选择腐蚀率低、价格较便宜、物理力学性能等满足设计要求的材料,以便设备获得经济、合理的使用寿命。
2、调整环境
如果能消除环境中引起腐蚀的各种因素,腐蚀就会终止或减缓,但是多数环境是无法控制的,如大气和土壤中的水分,海水中的氧等都不可能除去,且化工生产流程也不可能随意更改。但是有些局部环境是可以被调整的,如锅炉进水先去除氧(加入脱氧剂亚硫酸钠和肼等),可保护锅炉免遭腐蚀;又如空气进入密闭的仓库前先出去水分,也可避免贮存的金属部件生锈;为了防止冷却水对换热器和其他设备造成结垢和穿孔,可在水中加入碱或酸以调节PH值至*佳范围(接近中性);炼油工艺中常加碱或氨使生产流体保持中性或碱性。温度过高时,可在器壁冷却降温,或在设备内壁砌衬耐火砖隔热,等。这些都是改变环境且不影响产品和工艺的前提下采用的方法,在允许的前提下,建议工艺中选用缓和的介质代替强腐蚀介质。
3、加入缓蚀剂
通常,在腐蚀环境中加入少量缓蚀剂就可以大大减缓金属的腐蚀,我们一般将它分为无机、有机和气相缓蚀剂三类,其缓蚀机理也各不相同。
01)无机缓蚀剂
有些缓蚀剂会使阳极过程变慢,称之为阳极型缓蚀剂,它包括促进阳极钝化的氧化剂(铬酸盐、亚硝酸盐、铁离子等)或阳极成膜剂(碱、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸盐等),它们主要在阳极区域反应,促进阳极极化。一般阳极缓蚀剂会在阳极表面生成保护膜,这种情况下的缓蚀效果较好,但也存在一定风险,因为如果剂量不充足,会造成保护膜不完整,膜缺陷处暴露的裸金属面积小,阳极电流密度大,更容易发生穿孔。另一类缓蚀剂是在阴极反应,如钙离子、锌离子、镁离子、铜离子、锰离子等与阴极产生氢氧根离子,形成不溶性的氢氧化物,以厚膜形态覆盖在阴极表面,因而阻滞氧扩散到阴极,增大浓差极化。除此之外,也有同时阻滞阳极和阴极的混合型缓蚀剂,但加入量一般都需要先通过试验才可确定。
02)有机缓蚀剂
有机缓蚀剂是吸附型的,吸附在金属表面,形成几个分子厚的不可视膜,可同时阻滞阳极和阴极反应,但对二者的影响力稍有不同。常用无机缓蚀剂有含氮、含硫、含氧及含磷的有机化合物,其吸附类型随有机物分子构型的不同可分为静电吸附、化学吸附及π键(不定位电子)吸附。有机缓蚀剂的发展很快,用途十分广泛,但是使用它同时也会产生一些缺点,如污染产品,特别是食品类,缓蚀剂可能对生产流程的这一部分有利,但进入另一部分则变为有害物质,也有可能会阻抑需要的反应,如酸洗时使去膜速度过缓,等。
03)气相缓蚀剂
这类缓蚀剂是挥发性很高的物质,含有缓蚀基团,一般用来保护贮藏和运输中的金属零部件,以固体形态应用居多。它的蒸汽被大气中的水分解出有效的缓蚀基团,吸附在金属表面,达到减缓腐蚀的目的。另外,它也是一种吸附性缓蚀剂,被保护的金属表面不需要除锈处理。
4、阴极保护
阴极保护是依靠外加直流电流或牺牲阳极,使被保护金属成为阴极,从而减轻或消除金属的腐蚀的方法。因为在应用阴极保护之前,大多数产生腐蚀的金属结构上都存在着阴极区和阳极区,如果能把所有的阳极区都变成阴极区,整个金属构件变成阴极,也就达到了消除腐蚀的目的。对于一个具体的工程,在选择阴极保护系统之前,应考虑的问题很多:
01)所需总保护电流
进行阴极保护,必须知道所需的总电流。这可用临时的试验装置来测定电流的需要量。若所需要的保护电流不大(小于1.5~2A),*好选用牺牲阳极保护,如果所需保护电流较大,采用外加电流保护比较经济。
02)环境的变化
在透气性较差的土壤中,金属相对容易极化,若在氧容易到达结构表面的土壤中,结构要极化需要较大的电流。另外,土壤电阻率*低的地方是*适合于安装四声阳极或外加电流系统的阳极。水的运动有显著的作用,若水静止,保护电流可取较小值。相反,湍流的水能冲刷结构表面,因此需要极强的机械去极化作用。
03)电的屏蔽
对间距小、结构复杂,且进行阴极保护的构件,很容易发生电的屏蔽作用。从远处阴极保护电源来的电流,很容易被外层构件所吸收,只有少量电流能达到内层构件中,于是外层构件就形成了一种电的屏蔽。此时,阴极的数量和配置应尽量做到与被保护结构的各部位距离大致相等,使电流的分散更加均匀。
04)经济因素
使用阴极保护时,应考虑阴极保护在经济上是否合算。如果阴极保护是解决腐蚀问题的经济办法,那么选择的阴极保护系统应该是成本*低的,且其中需要考虑设计和安装成本、电源成本以及系统维护的成本。