時間:2024-02-10 16:39:51
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中圖分類號:TU528文獻標識碼: A 文章編號:
我單位承接的某工程屏蔽室為防輻射混凝土,該混凝土底板厚0.8m,墻體厚為0.4~2.5m,高度5m,頂板厚1.9m,C25混凝土。墻板混凝土量為786m3,頂板混凝土量為504m3,總量為1290m3,澆筑范圍為底板+0.5m至頂板混凝土。屏蔽室中設儲源井一座,井底標高-7.08m,其底板厚度為0.5m,墻壁厚度為0.45m。
一、確定施工方案
由于該工程的特殊性,在防輻射混凝土施工前,建設單位邀請原子能科學院專家匯同設計單位、監理單位、檢測單位、施工單位以及商品混凝土廠家等共同商討該混凝土施工方案,以確保混凝土施工質量。經過論證,專家認為該結構不能設置對拉螺栓,混凝土內部降溫不能采用安裝冷卻水管的方法,不能采取設置測溫孔的方法來測量內外溫差,以防止射線沿螺栓、冷卻水管與混凝土間的縫隙以及測溫孔穿透混凝土墻體和頂板,因此模板支撐體系及混凝土工程施工是本工程的關鍵工序。
二、模板支撐體系
由于該混凝土的特殊性,該模板支撐體系墻板、頂板采用內滿樘架、外斜撐的方法。內滿樘架采用ф48×3.5@250;墻板外模采用P3012(1200×300mm)鋼模板分兩行豎排拼成。內楞采用2ф48×3.5鋼管,間距為300mm,外楞采用 [10a槽鋼,間距為1000mm,外撐采用 [14a槽鋼,水平間距為1000mm,豎向間距為1200mm;內模形式與外模形式相同,僅對撐為[14a槽鋼,水平間距為1000mm ,豎向間距為1200mm。
三、混凝土工程
為保證本次屏蔽室大體積混凝土控制溫度和收縮裂縫達到預期效果,我單位特委托安徽省建筑科學研究院建筑工程質量第二監督檢測站對混凝土的試配、混凝土溫度的測定及控制、混凝土收縮裂縫的控制等方面制訂了專項保證措施,并對本次混凝土澆筑進行全過程控制。具體措施為:
決定采用自拌混凝土,混凝土采用吊車加帆布漏斗及吊筒(每2~3m設一個漏斗)輸送至澆筑位置,嚴禁直接入模,以防止澆筑過程中混凝土離析和污染被澆筑墻體的鋼筋而引起射線穿透。
1、嚴格選用原材料,確定施工配合比
水泥采用低水化熱巢湖水泥廠生產的P.S32.5級水泥,以降低水化熱。
碎石選用散兵單粒級配為20~40㎜碎石,并用清水清洗。
砂選用含泥量低、雜質少的舒城中粗砂(Ⅱ區),用前清除雜物。
外加劑采用JM-3型膨脹劑。
粉煤灰為Ⅰ級。
坍落度為55~70mm。
現場通過用2m×2m×2m的混凝土實體進行測試,確定施工配合比,經試驗確定施工配合比為:水泥:碎石:砂:水:MJ-3:粉煤灰:纖維=238:1271:626:136:27.2:10.2:0.60,纖維為格雷斯纖維,纖維長12mm。
2、混凝土澆筑過程控制
(1)混凝土澆筑前對混凝土的澆筑人員進行詳細的書面技術交底,嚴格按照擬定的混凝土澆筑順序進行混凝土澆筑并保證在下層混凝土初凝前上層混凝土澆筑結束。
(2)混凝土入模嚴禁直接入模,沿墻體按墻板的厚薄2~3m設一帆布漏斗及吊筒,串筒離底層30cm,共計39個。混凝土從漏斗入模,以防混凝土的離析和污染被澆筑墻體的鋼筋,帆布吊筒隨著每層混凝土澆筑結束,從底部用刀割除離混凝土面約30cm。
(3)屏蔽室墻體澆筑混凝土前,新澆混凝土與下層混凝土結合處,在下層表面上均勻澆筑5cm厚與混凝土成分相同的水泥砂漿(即減少石子混凝土),混凝土連續澆筑。
(4)混凝土振搗過程中,有專人負責注意觀察模板、支撐、管道和預埋件及預留孔洞,檢查鋼筋的保護厚度有無走動情況。當發現變形移位時,立即停止澆筑,并在已澆筑的混凝土凝結前修整完好,才能繼續澆筑。
(5)墻體澆筑完畢后,將上口處的鋼筋加以整理。
(6)在墻體混凝土的澆筑過程中和澆筑完畢對已澆混凝土進行測量。
3、混凝土溫度控制和收縮裂縫的技術措施
由于本工程的特殊性,混凝土內部降溫不能采用安裝冷卻水管的方法,但混凝土又不允許出現裂縫,內外溫差不能大于25℃,因此只能采取以下方法來降溫。
(1)混凝土的原材料質量控制技術措施:
①、所有進場材料必須有出廠合格證、檢驗報告及復試報告,杜絕不合格產品進入施工現場。所有進場產品必須經過質量檢驗員檢查,合格產品方可進入現場進行使用。
②、指派專門質量檢驗員對進場的混凝土入模前的混凝土塌落度復查,入模前的混凝土坍落度必須保證在55~70mm。
③、混凝土澆筑前必須對其配合比、混凝土坍落度、外加劑的摻量等進行試配,在確定其能完全滿足屏蔽室設計及相關工藝要求后才能進行混凝土澆筑。
(2)防止變形技術措施
改善配筋:為了保證每個澆筑層上下均有溫度筋,建議適當增加分布筋。
(3)降低混凝土的溫度差
①、屏蔽室的混凝土澆筑采用可飲用井水攪拌混凝土,同時對骨料進行覆蓋避免日光直曬。
②、屏蔽室的澆筑混凝土需摻加相應的緩凝型減水劑。
(4)、加強施工中的溫度控制
①、屏蔽室混凝土澆筑之后,做好混凝土的保濕養護,緩緩降溫,充分發揮徐變特征,降低溫度應力。應避免暴曬,注意保濕。
②、采取長時間的養護,養護及拆模時間為28天齡期期滿,以此達到延緩降溫時間和速度,充分發揮混凝土的“應力松弛效應”。
③、合理安排施工程序,控制混凝土在澆筑過程中均勻上升,避免混凝土拌合物堆積過大高差。在結構完成后及時回填土,避免其側面長期暴露。
(5)改善約束條件,削減溫度應力
①、采取分層澆筑大體積混凝土,防止水化熱的積聚,減少溫度應力。
②、在屏蔽室混凝土基礎與混凝土墊層之間設置刷熱瀝青滑動層。
(6)提高混凝土的極限拉伸強度
①、選擇良好級配的粗骨料,嚴格控制其含泥量在2%以內,加強混凝土的振搗,提高混凝土的密實度和抗拉強度,減少收縮變形,保證施工質量。
②、在截面突變和轉折處,底、頂板與墻轉折處,孔洞轉角及周邊,增加斜向構造配筋,以改善應力集中,防止裂縫的出現。
任何帶電物體的周圍都存在電場,而周期變化的電場將會產生周期變化的磁場,也就存在電磁波,產生電磁輻射,如果這種輻射的量超過限定條件,那么就會對環境形成電磁污染。和無處可躲的大氣污染、水污染、噪聲污染一樣,電磁輻射同樣無處不在,這使它成為公認的“第四污染源”。
一、計算機電磁輻射對人體的危害
計算機已進入現代社會的各行各業和千家萬戶,它給人們的工作、學習、生活帶來了極大的方便。但“計算機病”也與日俱增,嚴重的影響了人們的身心健康。“計算機病”的癥狀表現為神經衰弱綜合癥(頭暈、頭痛、疲勞、失眠或噩夢、記憶力減退、情緒低落等)、肩頸腕綜合癥(骨骼不適、手指麻等、感覺異常、震顫、有壓痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,發病率最高的是那些每天在計算機旁敲擊鍵盤的專業人員。這些專業人員精神壓力大,大腦處于高度集中和緊張狀態,這是產生神經衰弱綜合癥的根源。流產、面部褐斑、類似紅斑或濕疹等的出現,亦與精神因素密切相關。專業人員連續注視計算機屏幕,長時間近距離盯著閃爍的熒光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,嚴重者還會使眼球視網膜的感光功能失調,晶體受損,暗適應能力降低,造成視力減退,甚至可導致微波自內障、夜盲癥等。如人體受輻射還可導致人體循環系統異常,男性生殖能力下降,人體激素分泌異常等。孕婦、兒童、心臟起搏器佩戴者和老人是電磁輻射的易感人群,而心臟、眼睛和生殖系統等是電磁輻射敏感器官。
二、計算機輻射的主要來源和防護措施
雖然微處理器、主板、顯卡、聲卡、內存、硬盤、光驅、顯示器、USB接口等主要部件在工作時都會向外界輻射電磁能量,但幸運的是,除顯示器之外,這些配件都是被裝在具有電磁屏蔽能力的機箱里面,阻擋了大部分電磁輻射。所以,我們通常受到的輻射一方面來自顯示器,而另一方面則來自主機。倘若顯示器在電磁屏蔽技術方面不夠嚴謹,那么用戶可能一周5天、每天8小時都會受到電磁輻射,對健康的危害顯而易見。而機箱同樣如此,設計不良的產品往往臺發生電磁輻射泄漏,如果機箱與用戶之間的距離太近,外泄的電磁輻射同樣會影響到用戶健康。LCD電磁輻射相對低很多。從原理上說,LCD顯示器以液晶材料作為光線通過的開關來控制光線照射屏幕,進而獲得畫面輸出。而這個過程并沒有涉及紫外線、靜電場、高壓電源等容易產生輻射的部件,因此從這個方面考慮可以說LCD正面幾乎是零輻射。另外,LCD和CRT顯示器一樣,機內同樣需要一個高壓電源,只是電源驅動的并不是電子槍,而是LCD背光模組中的冷陰極熒光管。此種熒光燈管其實和我們常見的日光燈一樣,都需要較高的電壓才能驅動,只是點亮之后電壓會迅速回落到較低的水平。因此,LCD的電源只需要維持一定時間的高壓狀態(可達到l000V),然后轉為常壓甚至低壓狀態,而不必像CRT顯示器的高壓包一樣始終得保持高電壓狀態。因此相對而言,LCD顯示器電源部分對外輻射的低頻電磁波會比CRT要弱很多,加上LCD的擺放位置往往貼近墻面。顯示器之外,第二輻射源就是主機。眾所周知,金屬機箱對電磁輻射可起著屏蔽的作用,但不同材料,不同設計、不同工藝的機箱的防輻射能力并不相同,如果設計不良,主機外泄的電磁輻射仍可能超標。除了在購買時選擇符合電磁輻射標準的計算機外,還可以根據情況采取下列措施。一是平時飲食應選擇富含維生素類的食品,以降低輻射的危害;二是有必要選用防護產品,如防護屏、護目鏡、防磁帖防護服等;三是長時間使用計算機,應注意間隔與調劑,孕婦操作計算機一天不宜超過2h;四是人體與計算機,應保持一定的安全距離。
總之,隨著計算機走進人們的日常生活,它給現代人的工作、學習帶來了極大的便利,成為人們生產生活所必不可少的一件工具。在給人們帶來便利的同時,應該注意到,計算機所產生的電磁輻射也給人們的健康帶來了危害。如何有效地防止和降低計算機對人身健康的威脅,是人們生產生活中所應該關心和關注的一個問題。計算機的電磁輻射主要來源于顯示器和主機,選擇LCD顯示器和具有良好防輻射效果的機箱是防止用戶免于過度電磁輻射的關鍵。另外加強維生素的攝入,選擇防護用具,避免長時間近距離接觸計算機也是重要的防護措施。
1概述
任何帶電物體的周圍都存在電場,而周期變化的電場將會產生周期變化的磁場,也就存在電磁波,產生電磁輻射,如果這種輻射的量超過限定條件,那么就會對環境形成電磁污染。和無處可躲的大氣污染、水污染、噪聲污染一樣,電磁輻射同樣無處不在,這使它成為公認的“第四污染源”。
只要存在電場變化的地方就會有電磁輻射。目前,能造成大面積電磁污染的主要有高壓輸配電系統、發射設備、微波設備、家用電器、計算機等等。其中高壓輸電系統的電磁輻射強度最大,對人體的危害最明顯。為了保障從業者的健康,在輻射環境下的工作時間有著嚴格的限定。相比之下,諸如彩電、手機、微波爐、空調機、電冰箱、計算機等等家庭必需的電氣設備所影響的人群更廣泛。在上述常見的電氣設備中,與人們工作、生活息息相關的計算機更值得關注。許多上班族和沉迷于網絡世界的網蟲每天面對計算機的時間往往超過8小時。而計算機本身就是一個不可小覷的電磁輻射源:微處理器、主板、顯卡、聲卡、內存、硬盤、光驅、顯示器、USB接口等主要部件在工作時都會向外界輻射電磁能量。計算機所產生的電磁輻射,對那些長期接觸計算機的人的身心健康有巨大的危害。
2計算機電磁輻射對人體的危害
計算機已進入現代社會的各行各業和千家萬戶,它給人們的工作、學習、生活帶來了極大的方便。但“計算機病”也與日俱增,嚴重的影響了人們的身心健康。“計算機病”的癥狀表現為神經衰弱綜合癌(頭暈、頭痛、疲勞、失眠或噩夢、記憶力減退、情緒低落等)、肩頸腕綜合癥(骨骼不適、手指麻等、感覺異常、震顫、有壓痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,發病率最高的是那些每天在計算機旁敲擊鍵盤的專業人員。這些專業人員精神壓力大,大腦處于高度集中和緊張狀態,這是產生神經衰弱綜合癥的根源。流產、面部褐斑、類似紅斑或濕疹等的出現,亦與精神因素密切相關。專業人員連續注視計算機屏幕,長時間近距離盯著閃爍的熒光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,嚴重者還會使眼球視網膜的感光功能失調,晶體受損,暗適應能力降低,造成視力減退,甚至可導致微波自內障、夜盲癥等。如人體受輻射還可導致人體循環系統異常,男性生殖能力下降,人體激素分泌異常等。孕婦、兒童、心臟起搏器佩戴者和老人是電磁輻射的易感人群,而心臟、眼睛和生殖系統等是電磁輻射敏感器官。近年來的畸形兒出生率和兒童的自血病增多,心臟起搏器佩戴者的死亡率增加,電磁輻射難逃其咎。
3計算機輻射的主要來源
雖然微處理器、主板、顯卡、聲卡、內存、硬盤、光驅、顯示器、USB接口等主要部件在工作時都會向外界輻射電磁能量,但幸運的是,除顯示器之外,這些配件都是被裝在具有電磁屏蔽能力的機箱里面,阻擋了大部分電磁輻射。所以,我們通常受到的輻射一方面來自顯示器,而另一方面則來自主機。倘若顯示器在電磁屏蔽技術方面不夠嚴謹,那么用戶可能一周5天、每天8小時都會受到電磁輻射,對健康的危害顯而易見。而機箱同樣如此,設計不良的產品往往臺發生電磁輻射泄漏,如果機箱與用戶之間的距離太近,外泄的電磁輻射同樣會影響到用戶健康。
上述表明,計算機的電磁輻射主要來源于顯示器和主機。其中顯示器又分為CRT顯示器(陰極射線管顯示器)和LCD顯示器(液晶顯示器)。CRT顯示器是計算機中最嚴重的輻射源。CRT顯示器通過電子槍發射電子束實現畫面顯示,對外發射電子本身就會產生嚴重的電磁輻射,盡管厚厚的含鉛玻璃屏幕可在一定程度上阻隔輻射,但仍然有不少電子穿透阻隔層而直接照射到使用者。所以,如何削弱這部分輻射至關重要。
按照物理學的定義,來自CRT顯示器的輻射傷害主要可分為光輻射、低能x射線、無線電場、靜電場和低頻電磁場。其中光輻射為電子槍打在屏幕背后熒光層而發出的可見光和少量紫外線,只有少量的紫外線會對人體造成危害。X射線由電子束碰撞陰極射線管的內部前屏所產生,但因為能量極低,其輻射程度也可忽略不計。無線電場主要從CRT的控制電路部分發出,強度非常弱,經過短距離后基本上就衰減到零。靜電場則是從CRT電子槍內部的加速電場所產生,最直接的體現就是會讓屏幕吸附灰塵。而被認為對人體健康損害最嚴重的應該是低頻電磁場,它主要由顯示器的電源部分(高壓包)和垂直/水平掃描電場所產生,電磁場頻率在5Hz~400kHz之間。
LCD電磁輻射相對低很多。從原理上說,LCD顯示器以液晶材料作為光線通過的開關來控制光線照射屏幕,進而獲得畫面輸出。而這個過程并沒有涉及紫外線、靜電場、高壓電源等容易產生輻射的部件,因此從這個方面考慮可以說LCD正面幾乎是零輻射。另外,LCD和CRT顯示器一樣,機內同樣需要一個高壓電源,只是電源驅動的并不是電子槍,而是LCD背光模組中的冷陰極熒光管。此種熒光燈管其實和我們常見的日光燈一樣,都需要較高的電壓才能驅動,只是點亮之后電壓會迅速回落到較低的水平。因此,LCD的電源只需要維持一定時間的高壓狀態(可達到l000V),然后轉為常壓甚至低壓狀態,而不必像CRT顯示器的高壓包一樣始終得保持高電壓狀態。因此相對而言,LCD顯示器電源部分對外輻射的低頻電磁波會比CRT要弱很多,加上LCD的擺放位置往往貼近墻面.所以不會背對著人體,這種輻射對人的影響可減弱到零。
顯示器之外,第二輻射源就是主機。眾所周知,金屬機箱對電磁輻射可起著屏蔽的作用,但不同材料,不同設計、不同工藝的機箱的防輻射能力并不相同,如果設計不良,主機外泄的電磁輻射仍可能超標。
首先,機箱的材料至關重要,目前大多數機箱都是使用鍍鋅銅板,它可起到良好的屏蔽效果。不少高檔機箱采用更輕的鋁合金材料,同樣具有良好的防輻射能力。材料僅是防輻射要求的基本方面,更關鍵的地方在于機箱制造工藝,只有模具精細,制造工藝好的機箱才會具有良好的電磁屏蔽效果。這方面主要體現在機箱面板、前置接口,后側擋板及其他所有存在任何接縫的地方,劣質機箱與優質機箱在這方面差異甚大,前者的接縫處通常很不嚴密,設計、制造過程中都沒通過輻射實驗室進行嚴格檢測、電磁輻射外泄情況嚴重。尤其是在前置接口方面,電磁輻射很容易就直接影響到用戶。而優質機箱在這些細節都比較嚴謹,基本不存在接縫不夠密合的問題,樣品制造出來后都必項在電磁實驗室中測量輻射是否達標,選標之后方可進行大批量制造。此外,不少機箱為了制造方便都采用雙面噴漆,但內部表面如果被噴漆的話,機箱板就無法直接吸收電磁坡,電磁波會出現四處散射的情況。倘若在機箱接縫處不夠嚴密就很容易因電磁波散射而造成泄漏現象。相較之下,外表面噴漆、內部鍍鋅的做法更值得提倡。鋼板內表面所鍍的鋅(防氧化需要)同樣也是金屬,電磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不會出現散射現象,這對機箱整體的電磁輻射屏蔽是很有利的——從健康角度考慮,我們認為多花點預算購買品質優良的機箱還是值得提倡的。
因此,對于廣大計算機用戶來說,選擇LCD顯示器,購買選材合理、設計優秀、屏蔽良好的機箱是非常重要的。這樣可以最大限度的保證計算機用戶免于受到過度的電磁輻射危害。超級秘書網
除了在購買時選擇符合電磁輻射標準的計算機外,還可以根據情況采取下列措施。①平時飲食應選擇富含維生素類的食品,以降低輻射的危害②有必要選用防護產品,如防護屏、護目鏡、防磁帖防護服等③長時間使用計算機,應注意間隔與調劑,孕婦操作計算機一天不宜超過2h。④人體與計算機,應保持一定的安全距離。室內辦公和家用電器的設置不宜過密,不要把家用電器擺放得過于集中,以免使自己暴露在超劑量輻射的危險之中。
4結語
隨著計算機走進人們的日常生活,它給現代人的工作、學習帶來了極大的便利,成為人們生產生活所必不可少的一件工具。在給人們帶來便利的同時,應該注意到,計算機所產生的電磁輻射也給人們的健康帶來了危害。如何有效地防止和降低計算機對人身健康的威脅,是人們生產生活中所應該關心和關注的一個問題。計算機的電磁輻射主要來源于顯示器和主機,選擇LCD顯示器和具有良好防輻射效果的機箱是防止用戶免于過度電磁輻射的關鍵。另外加強維生素的攝入,選擇防護用具,避免長時間近距離接觸計算機也是重要的防護措施。
參考文獻:
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石油化工設備經長期運行之后,容易受到不確定因素影響而出現腐蝕問題。當腐蝕問題表現過于明顯或者嚴重時,可能會出現泄露以及其他問題。如果不及時采取科學合理的防腐措施以及設計方法進行應對處理,就很容易誘發安全事故問題出現。目前,為進一步提升石油化工設備運行穩定性與高效性,石油化工企業對于石油化工設備防腐問題予以了高度重視。通過采取切實合理的防腐措施,有效增強了石油化工設備防腐運行效能。
1石油化工設備常見腐蝕原因分析
1.1設備自身因素
石油化工企業在前期生產階段可能會受到管理因素以及人為操作因素的影響而出現設備質量隱患問題。舉例而言,不同類型的生產設備所使用到的材料類型存在差異,在生產實踐過程中,容易增加材料管理難度。再加上石油化工設備結構設計存在不合理問題,也容易影響設備防腐性能。結合以往的經驗來看,不合理的結構設計在一定程度上難以保障設備結構強度以及耐受能力[1]。
1.2石化反應因素
受到生產需求以及生產目標的影響,石油化工產品在生產實踐過程中可能會涉及到化學試劑的使用問題。因化學試劑存在明顯腐蝕性問題,在生產過程中可能會引發一系列化學反應,生成帶有腐蝕性質的中間產物。這些產物成分可在空氣擴散作用下影響化工設備表面安全,最終引發腐蝕問題。
1.3氣液流動速度因素
石油化工設備生產過程通常會與腐蝕性液體以及氣體進行直接接觸。這些腐蝕性液體以及氣體受到氣流流速以及相關因素的影響下,可能會導致石油化工設備出現腐蝕性問題。結合以往的試驗研究情況來看,腐蝕性液體或者氣體流速越快,所引發的腐蝕問題會嚴重加劇。
2石油化工設備防腐措施分析
2.1有效隔離腐蝕介質
油漆作為石油化工設備常用的防腐介質,可通過阻隔空氣形成保護膜,防止石油化工設備受到腐蝕性問題影響。目前,環氧樹脂、酚醛樹脂等隔絕腐蝕介質通過科學涂抹與配置應用,基本上可以強化石油化工設備防腐效果。此外,在選擇防腐材料時,工作人員應該根據石油化工設備材料組成情況以及防腐要求,對介質材料進行科學選擇。
2.2重視防腐技術管理
管理期間,工作人員應該主動結合石油化工設備運行情況,定期做好防腐處理工作。一方面,應該定期對石油化工設備進行檢查分析,尤其要對設備外表面防腐情況進行檢查分析。如果發現油漆損壞或者其他腐蝕問題,必須及時修補。需要注意的是,防腐檢查工作最好可以采取一周一小檢、一月一大檢等方式,嚴格貫徹與落實;另一方面,在日常防腐管理期間,管理人員應該貫徹落實責任制度,將具體責任明確到人。一旦發現設備腐蝕問題,必須及時上報。另外,在防腐技術管理期間,工作人員應該注重通風除塵等工作內容。最好可以對石油化工產品生產期間殘留的液體或者氣體進行及時清理。
2.3優化防腐結構以及工藝設計內容
優化改進石油化工設備防腐結構體系在一定程度上可以視為保障石油化工設備防腐效果的重要方式。在具體結構設計過程中,設計人員應該結合石油化工設備運用場景,對現場環境情況以及影響因素進行主動識別與排查管理。在具體設計過程中,設計人員應該對容易引起局部液體濃縮或者堆積問題的位置進行重點優化改進;如可通過加建腐蝕槽,減緩腐蝕性問題。與此同時,大多數機械設備可能存在間隙問題,而這些間隙問題往往會誘發腐蝕性物質泄露。因此在前期優化設計過程中,設計人員可通過預先預留出水口保障腐蝕性溶液得以及時排除,減少腐蝕問題出現[2]。
3結語
總而言之,為消除或者減少石油化工設備運行腐蝕問題,相關技術人員應該主動結合石油化工設備常見腐蝕問題以及成因表現,采取科學合理的防腐措施增強石油化工設備運行穩定性與安全性。相信在全體人員的不斷努力下,石油化工設備運行防腐問題將會得到進一步解決。
參考文獻
腐蝕是一種很普遍的現象,它是由于物體與化學物質接觸,而發生某種化學反應,從而導致該物體被損的情況。機械化工設備是一種較易被腐蝕的物體,發生腐蝕現象后,設備的外表和性能都有可能遭到破壞,從而使企業蒙受損失。因此,很有必要對機械設備的腐蝕原理進行研究,并采取相應的措施降低設備被腐蝕的程度,促進化工企業的發展。
1 設備腐蝕原因及分類
①設備腐蝕原因。由于機械設備是由金屬制成的,金屬的結構使其在外界溫度和濕度等條件下容易發生銹蝕,這是機械設備發生腐蝕的根本原因。在化工企業的工作環境中,充斥著較多二氧化碳、二氧化硫和氫氧化物等具有腐蝕性的物質,加上工作車間較高的溫度和較大的濕度,使得金屬機械設備更容易和這些物質發生化學反應,從而被腐蝕。②腐蝕的分類。根據腐蝕發生機制分類,腐蝕被分為化學腐蝕和電化學腐蝕。化學腐蝕主要是由于金屬所處環境的溫度過高且較為干燥引起的,使金屬表層與環境中的介質發生化學反應,導致其被損壞。電化學腐蝕是一種氧化還原反應,主要是由于環境較為潮濕引起的,是金屬與電解質溶液接觸后,出現了電極反應,導致金屬遭到破壞。
2 發生腐蝕的化學機理
2.1 電化學腐蝕機理 金屬發生的電化學腐蝕主要發生在金屬表層,是由于表層與環境中的離子導電介質發生電化學反應,導致金屬表層被破壞。電化學腐蝕的過程中,主要是陽極發生氧化反應,金屬離子從金屬中轉移到介質的過程中釋放出電子流,與環境中的離子流結合起來,陰極吸收從陽極轉移過來的電子進行還原。
2.2 工業氣體的腐蝕機理 在工業環境中,空氣中的二氧化碳、二氧化硫和氫氧化物含量較高,還存在著一些揮發物質和一些粉塵,這些介質都會導致環境中金屬被腐蝕。如果周圍的環境比較潮濕,空氣中的酸性氣體就會在水的作用下合成無機酸,這是一種腐蝕性極強的物質。在工業氣體環境中,機械設備的腐蝕主要是由于直接化學腐蝕和電化學腐蝕的共同作用導致的。這兩種化學腐蝕都是一種氧化過程,只是發生的背景有異,化學腐蝕在高溫且干燥的環境中發生的,電化學腐蝕在超市的環境中發生。
3 化工機械設備防腐蝕設計
3.1 材料選擇 碳素鋼是機械制造業使用較為普遍的設備材料,其價格較同類材料較低,而且購買較為方便,同時具有易加工的特點。此類材料在普通的環境中不容易發生腐蝕,如果機械設備采用這種材料,也較能滿足設備的防腐蝕需求。但是在化工行業這一特殊的環境中,這種材料則不能滿足設備防腐蝕要求,可能會發生較嚴重的腐蝕現象。因此,在化工企業中,需要選擇耐腐蝕的材料才能保護機械設備免受強烈的腐蝕,普通低合金鋼則是一種合適的制造基材。
3.2 機械結構與工藝選擇 在實際應用中如果機械設備結構設計太過復雜或者設計不合理,則很有可能會導致熱應力、積塵和積液等,從而設備的某些接合部位發生腐蝕現象。因此,我們應該對機械的結構進行合理設計,從而提高機械設備的防腐蝕能力。設計過程中要滿足以下要求:①機械部件的形狀應該盡量簡單。②機械部件表面不能有缺陷或損壞。③機械部件盡量使用一樣的金屬材料。④機械部件中盡量不要有縫隙。⑤機械表面要使用較好的防銹漆,這樣可以避免機械部件和腐蝕介質的直接接觸,起隔離作用。在對焊縫涂漆時一定要注意,要保證機械部件的每一個部位,包括接縫處,都要涂漆。⑥在機械設備的設計方面,要盡量避免凹形狀的出現,或者在設備上設計排水孔,預防水分在設備上滯留所導致的金屬腐蝕。⑦在焊接的過程中,要盡量采用連續焊接技術,且對焊接處的夾縫要進行合理設計。
4 設備防腐蝕方法
機械設備的防腐蝕方法有很多種,但大都是從金屬本身特質方面考慮,盡量減少金屬和具有腐蝕性的介質的接觸,或者是在金屬的表面涂上防腐蝕的材料等。電化學保護法主要是利用電化學機理,對設備進行改進,使金屬設備變為腐蝕電極中的陰極,從而對設備進行防腐蝕保護,一般主要采用外加電流法和犧牲陽極保護法。外加電流法是指,將需要保護的金屬作為電池的一極,將另一種附加電極作為電池另一極,而且把需要保護的金屬作為陰極,然后外加電流,對作為陰極的金屬進行保護。犧牲陽極保護法,是指將與被保護的金屬材質相同的金屬作為陽極,固定在被保護的金屬上,作為腐蝕電池,被保護的金屬則作為陰極被保護起來。這是一種科學合理的方法,被很多企業采用,且效果很好。
5 結論
腐蝕現象的存在給化工企業造成了困擾,因此,防腐蝕措施的研究顯得尤為重要。本文對設備發生腐蝕的原因進行分析,對腐蝕產生的化學機理進行了研究,并對化工機械設備的防腐蝕設計從材料的選擇和工藝的選擇方面進行了闡述,最后提出了防腐蝕的兩種有效的方法,對化工企業解決機械腐蝕問題具有重要的參考意義。
參考文獻:
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內照射防護的一般方法是“包容、隔離”和“凈化、稀釋”,以及“遵守規章制度、做好個人防護”。
在開放型放射操作中,“包容、隔離”和“凈化、稀釋”往往是聯合使用。
如:
在高毒性放射操作中,要在密閉手套箱中進行,把放射性物質包容在一定范圍內,以限制可能被污染的體積和表面。同時要在操作的場所進行通風,把工作場所中可能被污染的空氣通過過濾凈化經煙囪排放到大氣中得到稀釋,從而使工作場所空氣中放射性濃度控制在一定水平以下。這兩種方法配合使用,可以得到良好的效果。
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一、前言
設備的腐蝕是普遍存在的現象,造成設備腐蝕的原因也是多方面的。雖然我國在環保設備的防腐設計上取得了很大的成績,但依然存在一些問題和不足需要改進。在科技不斷發展的新時期,加強對腐蝕設計的重視,對確保城市環保設備的發展有著重要的意義。
二、環保設備概念
環保設備是指治理和改善環境污染的產品和設備,比如垃圾車、環保廁所、垃圾桶等機械和設備。隨著環保設備的數量和種類的日趨豐富多樣,設備本身所造成的污染和浪費也對環境產生了難以估算的負荷。所以在設計和開發環保設備時,要以可持續發展觀為指導,注重設備的智能化、節能型、人性化的要素,最大程度的做到人與人、人與設備的和諧,以及他們與環境的親和。
三、環保設備的防腐設計的必要性
腐蝕是由于化學作用使得物體受到破壞或消耗。腐蝕的定義具有廣義和狹義之分:從廣義的角度來講,腐蝕是材料與環境之間發生了電化學或者化學作用,從而使得材料的功能受到一定的破壞或消耗;從狹義的角度來講.腐蝕是金屬物質同環境之間發生了物理的以及化學的作用,從而使得金屬物質的性能發生了改變,造成了環境、金屬以及其系統受到了損失的現象。在化工行業中,化工機械發生腐蝕是比較普遍的現象,該過程是自發的。當化工機械設備受到腐蝕后,其色澤、外形以及機械性能等方面都會發生相應的變化,不僅僅造成設備的損壞,同時也嚴重的浪費了資源和能源,對企業造成巨大的損失。因此,為有效的防止環保設備備的損失,需要研究環保設備發生腐蝕的原因,采取相應的保護措施,提高環保設備的防腐能力。不僅僅可以降低對能源和資源的消耗,同時也能促進經濟的健康發展。
四、環保設備發生腐蝕的原因分析
腐蝕實質上是一種由化學或化學作用導致物體被破壞的過程。環保設備的腐蝕則是指金屬零部件在與空氣、水及各種溶液接觸的過程中發生化學反應,進而造成金屬變形及尺寸變化而引起的破壞。
1、內在因素
(1)由于設備本身的金屬材質不同,使之對于各種介質的抗腐蝕能力也不相同,金屬材料的晶粒越粗,腐蝕發生的速度就越快,反之腐蝕的速度就越慢,例如,以不銹鋼作為主要材料的設備要比鑄鐵為材料的設備抗腐蝕性能高。
(2)金屬零部件的表面粗糙程度決定其抗腐蝕能力的強弱,即表面越粗糙越容易被腐蝕。
(3)機械設備自身的形狀也與腐蝕有著密切關系,如設備上較為突出位置的金屬遭受腐蝕的速度相對較快。同時設備上的一些死角和縫隙也很容易出現腐蝕。
2、外在因素
(1)機械設備無可避免地會接觸到大量帶有腐蝕性的介質,如酸、堿、鹽等等,這是造成設備腐蝕的重要原因。此外,介質的含氧量、化學成分、pH值等也是導致設備腐蝕的一大原因。
(2)當介質的溫度不斷升高時,其壓力也會隨之上升,這樣便會加快腐蝕的速度,這主要是因為腐蝕本身屬于一種化學反應。通常情況下,溫度每升高10℃左右,會使腐蝕的速度加快1~3倍左右。同時溫度升高還會導致擴散面積增大,這也會在一定程度上加快腐蝕速度。
(3)介質的流動速度越快,就越容易造成設備腐蝕,這是因為在介質流動的過程中,會對設備的防腐蝕保護層造成沖刷,當流動速度達到一定時,沖刷便會造成保護層被破壞,進而造成失去保護的金屬被腐蝕。
(4)機械設備在應力的作用下會引起金屬內部變形,這樣一來該部位的電極電位便會下降,從而導致微電池腐蝕加劇,進而形成腐蝕破裂。
五、設備防腐蝕設計
1、材料選擇
碳素鋼是機械制造業使用較為普遍的設備材料,其價格較同類材料較低,而且購買較為方便,同時具有易加工的特點。此類材料在普通的環境中不容易發生腐蝕,如果機械設備采用這種材料,基本能滿足設備的防腐蝕需求。但在環保設備設計中,需要選擇耐腐蝕的材料才能保護機械設備免受強烈的腐蝕,普通低合金鋼則是一種合適的制造基材。關鍵件采用不銹鋼、耐熱、耐磨鋼。現代防腐材料的發展較快,各種防腐涂料更是日新月異。
2、機械結構與工藝選擇
在實際應用中如果機械設備結構設計太過復雜或者設計不合理,則很有可能會導致熱應力、積塵和積液等,從而設備的某些接合部位發生腐蝕現象。因此,我們應該對機械的結構進行合理設計,從而提高機械設備的防腐蝕能力。設計過程中要滿足以下要求:機械部件的形狀應該盡量簡單;機械部件表面不能有缺陷或損壞;機械部件盡量使用一樣的金屬材料;機械部件中盡量不要有縫隙;機械表面要使用較好的防銹漆,這樣可以避免機械部件和腐蝕介質的直接接觸,起隔離作用。在對焊縫涂漆時一定要注意,要保證機械部件的每一個部位,包括接縫處,都要涂漆;涂漆前除銹,為提高附著力必要時可采用磷化處理。在機械設備的設計方面,要盡量避免凹形狀的出現,或者在設備上設計排水孔,預防水分在設備上滯留所導致的金屬腐蝕;在焊接的過程中,要盡量采用連續焊接技術,且對焊接處的夾縫要進行合理設計。
六、設備防腐蝕方法
機械設備的防腐蝕方法有很多種,但大都是從金屬本身特質方面考慮,盡量減少金屬和具有腐蝕性的介質的接觸,或者是在金屬的表面涂上防腐蝕的材料等。電化學保護法主要是利用電化學機理,對設備進行改進,使金屬設備變為腐蝕電極中的陰極,從而對設備進行防腐蝕保護,一般主要采用外加電流法和犧牲陽極保護法。外加電流法是指,將需要保護的金屬作為電池的一極,將另一種附加電極作為電池另一極,而且把需要保護的金屬作為陰極,然后外加電流,對作為陰極的金屬進行保護。犧牲陽極保護法,是指將與被保護的金屬材質相同的金屬作為陽極,固定在被保護的金屬上,作為腐蝕電池,被保護的金屬則作為陰極被保護起來。這是一種科學合理的方法,被很多企業采用,且效果很好。
七、環保設備發展方向
今天人類深刻體會到環境對人類的報復,開始注重和加強環境保護方面的研究與設備開發研制工作,推出了一系列尚屬“尾端”控制的污染防治設備。由單純的污染治理轉移到以防為主的發展階段,各種高新技術成果不斷應用到環保設備中,使環保設備向自動化與尖端化方向發展,污染防治設備逐漸發展成工業設備的一個重要分支。結合國外環保設備的發展與經驗,我國環保設備的發展應注意如下一些間題:加強對現有設備的研究與完善,挖掘設備潛力,提高效率,同時開發新一代高效節能防治設備;加強設備成套化的研制,提高設備的綜合防治水平與自動化水平;科研成果與新材料、電子技術、生物技術等新技術成果相結合,研制出新一代結構簡單的高效環保設備;提高設備的總體質量與可靠性,是我國環保設備應始終注意解決的問題
八、結束語
環保設備的腐蝕給人們的生活帶來了很大的不便。因此,我們要加強對腐蝕產生原因的分析,設計出合理的防腐設計方案,確保環保設備的正常使用。
參考文獻
0.前言
現如今,我們在開采與煉制石油時會經常用到多種機械加工設備,然而,因設備長期處于非常惡劣的環境中或者是缺乏一定的保養等因素,常常會在使用過程中出現設備被腐蝕的現象,此現象既破壞了石油煉制設備,又使石油的生產率大大降低,甚至還會污染附近的環境。本文主要對石油煉制過程石油化工設備的腐蝕問題進行了深入的探討和分析,從未為石油的煉制與生產提供一定的參考借鑒,有效避免此類問題的出現。
1.石油中腐蝕介質對煉制設備的腐蝕
1.1無機鹽腐蝕
在石油開采過程中,盡管已經進行了脫水處理,但是,在石油中還會存在一定水分,進而和石油相結合,產生乳化現象。由于水分中還含有少量的無機鹽,如:氯化鎂、氯化鈉等,因而,在煉油時,水分中的無機鹽會受熱分解為腐蝕性極高的氯化氫與硫化氫氣體,然而,這兩種酸性氣體會隨著水蒸氣共同從塔頂溢出,進而在冷卻時,就會形成PH值較低的酸性溶液,此時酸性溶液會腐蝕塔頂的冷凝冷卻系統。
1.2硫化物腐蝕
在石油中,必然會存在一些硫化物,如:硫化氫、硫醇等,在常溫常壓下,硫化物對石油煉制設備的腐蝕情況并不是非常的明顯,然而,當溫度在350攝氏度時,硫化氫對石油煉制設備的電化學腐蝕比較嚴重,如果溫度繼續升高,硫化物活性越來越強,其腐蝕破壞性也越來越強,此現象通常發生在減壓、熱裂化等裝置中。
1.3氮化物腐蝕
在石油中還含有一定量的氮化物,通常都是以吡咯或者是衍生物的形式存在石油中,在石油加工過程中,氮化物會發生一定的化學反應,從而生產氨氣和氰化物。這兩種物質在第二次加工裝置的蒸餾塔頂和水相混合,生產了具有陰陽離子的電解液,這樣一來,使石油煉制設備容易出現電化學腐蝕,除此之外,硫化氫和氨反應會加劇對煉制設備的腐蝕性。
1.4水分腐蝕
石油在加工過程中,會引入大量水分,如在分餾塔、冷卻系統等都會引入很大水分。水分是設備腐蝕的主要環境,同時,誰也是電化學反應的主要成分,因電化學腐蝕,常會使系統和設備發生破壞。除此之外,水分還會使冷卻系統的水管生銹,造成不穩定的腐蝕形態。
2.外界環境對煉制設備的腐蝕
2.1水蒸氣腐蝕
在自然界的空氣中會含有一定量的水蒸氣,通常情況下,不會腐蝕石油煉制設備,然而,如果周圍環境的濕度增高時,水蒸氣在設備表面冷卻為液態水,進而產生一層水膜,尤其是在煉制設備的低凹處容易形成水膜。此水膜會溶解空氣中的酸性氣體,進而發生電化學腐蝕,腐蝕煉制設備。
2.2氧氣等活性氣體的腐蝕
金屬有較強的化學性,因此,長期暴露在空氣中,和空氣中的氧氣等活性氣體反應形成一層金屬氧化膜,雖然可以起到保護金屬的作用,但是,在化工生產環境中,周圍空氣中的酸性其它較多,然而,這些酸性氣體又會破壞金屬氧化膜,和金屬接觸發生化學反應,進而腐蝕石油煉制設備。
3.石油煉制設備腐蝕的防治措施
3.1設計煉制設備時要充分考慮防腐蝕性
防腐蝕措施要在石油設備的設計階段就要充分考慮到這一點。在設計階段,重點研究源于設備腐蝕與腐蝕控制的問題,只有這樣,才能設計出性能較好的石油煉制設備。其中,防腐設計設計石油化工設備的選擇、布局,腐蝕保護措施等,這些都取決于設計師的設計水平。除此之外,在石油煉制設備的安裝過程中,也要重點考慮腐蝕性問題。
3.2合理、科學的選擇設備制造材料
制造材料的物理和化學特性直接關系到石油裝置的可靠性與使用周期,因此,正確選擇制造材料對石油加工和生產至關重要。在石油生產中,最常用到的金屬材料就是合金鋼與不銹鋼,我們都比較了解這些材料的特性。然而,經過大量實踐證明,非金屬材料的耐腐蝕性要比金屬材料的高很多,由于市場中的非金屬材料較多,因此,在石油生產過程中常選用耐腐蝕性較強的有機非金屬材料,例如:玻璃鋼,這是目前應該最廣泛的一種材料。近年來,隨著技術的不斷發展,還會出現很多種新材料。
3.3對金屬材料的防護
防護措施主要是在石油加工設備的表面加以覆蓋層,這樣一來,可以有效避免金屬和腐蝕介質相互接觸,進而產生化學反應,可以說,這是最常用的防腐蝕性措施,具體做法是:在金屬表面涂一層非金屬涂層,經過證實,此覆蓋層可以防止金屬一半以上的腐蝕,然而,我們需要根據設備表面的物質進行合理的選擇,才能有效避免腐蝕現象的發生。
4.結束語
總體來說,我國經濟和工業的得到了快速發展,特別是在石油生產過程中,因設備腐蝕現象而損壞設備或者是出現安全事故已經屢見不鮮,本文分析的腐蝕問題都是在石油煉制過程中最常見的一些腐蝕現象。然而,在實際生活中,我們還會遇到更多的設備腐蝕問題。近年來,我國加工劣質石油的數量逐漸增加,我國對環境保護的要求越來越高,因此,對腐蝕防護技術的要求也在逐漸增高。所以,我們想要扭轉當前這種被動局面,一定要克服腐蝕防護認識的落后性。近幾年,我國加大了對石油煉制設備防腐的研究投入,科研工作者正在開發新技術與設備,提高防腐的技術水平。由此可見,我們必須依據實際的情況,根據所遇到的問題,及時制定有效的解決方案,將設備腐蝕問題帶來的影響降低到最低,從而滿足企業不斷發生的需求。 [科]
【參考文獻】
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中圖分類號:TQ053.6文獻標識碼: A 文章編號:
一.前言
在化工生產中,化工設備和管道都會受到不同程度的腐蝕,影響化工生產的質量。腐蝕是非常普遍的現象,不論在日常生活中,或是在工農業生產和國防建設中,各種材料及其制品都會自發的腐蝕。腐蝕有極大的危害,比如,使生產減產,材料的無形流失,資源以及能源的損耗,環境污染,產品質量下降,阻礙技術的革新等。另外,腐蝕不僅給我國的經濟建設帶來極大的負面的影響,而且由其引發的火災還給人民生命財產安全帶來了極大的威脅。因此,研究腐蝕科學和防護技術,對發展國民經濟具有特別重要的意義。
二.簡要介紹化工設備的腐蝕
1.在化工設備的腐蝕中,最常見的是金屬的腐蝕。金屬材料之所以容易發生腐蝕,究其根本原因是在把鐵礦石冶煉成鋼的過程中,大量的能量將會被消耗掉,而這些能量將會以元素狀態的形式潛伏在鋼鐵中。而對于鋼鐵等金屬材料來說,其體內潛藏的能量時刻都在釋放出來,這種過程是化學熱力學自發形成的,在此過程中腐蝕就發生了,故而,礦石類化合物的穩定性能很強,而鋼鐵的穩定性比較差。
2.金屬腐蝕可分為化學腐蝕、電化學腐蝕和機械作用腐蝕等幾種類型。
(一)金屬材料與外界介質發生化學反應而損壞的現象稱為化學腐蝕。
(二)在腐蝕過程中伴有電流產生的腐蝕,叫電化學腐蝕。電化學腐蝕是防腐蝕領域中最重要的研究對象,它是金屬在水溶液中形成電池而引起的腐蝕。
(三)機械作用的腐蝕包括腐蝕作用和機械磨損,二者相互加速。
三.化工設備腐蝕的主要問題
1.各種腐蝕介質造成管道內壁腐蝕輸送介質中含O 、H S、SO2、Cl2、SRB等物質,造成化學、電化學腐蝕,且輸送溫度越高,腐蝕越嚴重。
2.埋地管外壁受土壤腐蝕影響
土壤是一個腐蝕性、多相、多孔電介質、復雜的、非均質膠體體系,當金屬和不同土壤接觸時其界面問形成不同電位,使金屬接觸部位產生電位差,構成土壤腐蝕電流回路及“氧的濃差電池腐蝕”。土壤含的可溶性鹽與之結合,則加劇其腐蝕。
3.各種鋼質反應釜、精餾罐、產品罐等內、外腐蝕尤其是罐頂和氣液界面壁板處腐蝕穿孔比較普遍。反應釜物料溫度高,大量蒸汽直沖到釜罐頂,冷卻成水珠或呈不規則水膜附在釜罐頂壁上,形成“微腐蝕電池”、“氧濃差腐蝕”。釜罐內液氣界面壁板處則易形成“溝槽腐蝕”。
四.預防措施
1.材料選擇
根據不同的用途選擇不同的材料組成耐蝕合金,或在金屬中添加合金元素,提高其耐腐蝕性,可以防止或減緩金屬的腐蝕。選擇好合適的制造材料可以不再需要其它防腐蝕措施。多數情況下,不是使用抗腐蝕力最強,而是最便宜但叉能令人滿意的制造材料更經濟。比如實驗室中常用鉑作坩鍋或惰性電極,防腐效果很好,但因其成本太高而不可能在工業上大規模使用。不銹鋼則由于便宜而得到廣泛應用。鈦也是一種很好的耐腐蝕金屬,在不銹鋼中加入鈦可防止腐蝕,由爆炸焊接新技術制造出的一種鈦鋼復合材料不怕酸、堿、鹽等的腐蝕,價格較低。化工廠的反應罐、輸液管道,常用鈦鋼復合材料來替代不銹鋼,大大延長了使用壽命。
2.結構設計
結構的設計和腐蝕的能力有很大的關系,故而科學的結構設計能夠有效地防減低腐蝕發生的幾率。比如,在防冷凝隔熱層中,可以用鋼管來作處理氣體化學物質的蒸汽管道。假若取消隔熱層,毫無疑問里面的鋼將會嚴重的腐蝕,故而必須使用有色金屬管道或者不銹鋼,目的是將腐蝕降低到最低的程度。對于容易發生嚴重腐蝕的死區,通過修改設計,不斷地減少死區,即使是使用同樣的制造材料,也可以大大的減少腐蝕和損壞。
3.介質環境
如果能夠盡可能的消除引起金屬材料和金屬設備腐蝕的不利因素,就可以大大的減緩或者中止腐蝕。但是,考慮到具體的實際情況,大多數的環境情況是無法控制的,比如,大氣中的水分、空氣和土壤中的氧氣、二氧化硫等酸性氣體。生產流程也不能任意的改變,但是,這并不說明我們就無能無力,因為我們可以調整局部的環境。例如鍋爐進水前先去氧(加入脫氧劑Na2SO3和N2H4等),可保護鍋爐管少受腐蝕;先除去密閉倉庫進入空氣的水分,可避免貯存金屬部件生銹;在水中經常加入堿或酸以調節pH至最佳范圍(通常接近中性),可以防止冷卻水對換熱器和其它設備的結垢、穿孔;煉制石油的工藝中也常加堿或氨,使生產流體保持中性至弱堿性。
4.涂層
世界各國防腐蝕實踐證明:涂料涂層防腐蝕是最有效、最經濟、應用最普遍的方法 。采用不同的施工方法在金屬設備表面獲得各種性能的金屬保護層常稱為鍍層,它可隔離金屬與腐蝕介質的直接接觸,阻礙腐蝕的發生與發展。為了達到保護目的,保護層要結構致密、分布均勻、孔隙率低、不易破損、粘粉力強。
5.電化保護
(一)增大電極電勢法
金屬的腐蝕,即金屬的氧化,金屬電極電勢越小則該金屬就越容易失去電子而被氧化,也就越容易被腐蝕,故所有能使其電極電勢變正的因素均能減緩或防止腐蝕。因此,防治金屬腐蝕就要增大其電極電勢,可以利用極化(因極化總是使陽極電勢變大)等方法來實現。
(二)陰極保護法
研究發現,金屬的腐蝕其實是一陽極的形式,因此,只要把金屬置于陰極就能夠很好的防止金屬的腐蝕,這種保護方法稱為陰極保護法。對陰極保護法的方法進行分類可具體分為兩種。一種是把被防護的金屬(陰極)和電勢電極相對較低的金屬(將會被溶解掉)連接在一起,這種方法也稱為犧牲陽極保護法。比如,在水上行駛的船只,通常在船底的四面鑲上適當量的鉛塊二兒,這時,船體作為陰極將會受到保護,而作為陽極的鉛塊兒將會慢慢的腐蝕掉,從而達到保護船的目的。另一種方法,將被保護的金屬接在外加電源的負極上,這樣被保護的金屬將會成為陰極,電源的正極則接上廢鐵,這樣廢鐵就會變成陽極而被犧牲溶解掉,從而也達到了防止船體腐蝕的目的。
6.緩蝕劑的應用
緩蝕劑也是一種常用的防腐蝕措施,在腐蝕環境中加人少量緩蝕劑就能和金屬表面發生物理化學作用,從而顯著降低金屬材料的腐蝕,由于緩蝕劑在使用過程中無須專門設備,無須改變金屬構件的性質,因而具有經濟、適應性強等優點,廣泛用于工業各過程中如酸洗冷卻水系統、油氣并酸化、油田注水、金屬制品的儲運等。下面介紹幾類重要的緩蝕劑。
(一)炔醇類緩蝕劑
炔醇類化合物是高溫、濃酸條件下重要的鋼鐵緩蝕劑。如丙炔醇、甲基丁炔醇、乙炔醇等對鋼鐵具有高效緩蝕作用。
(二)羧酸鹽類緩蝕劑
這類緩蝕劑以長鏈脂肪強羚酸鹽為主,是鋼鐵在中性水介質中常用的緩蝕劑。如醋酸鈉 肉桂酸鈉、問硝基肉桂酸鈉等。
(三)無機緩蝕劑
這類緩蝕劑主要是一些無機化合物,如鉻酸鹽、鎢酸鹽、鉑酸鹽和亞硝酸鹽等。它們的作用是在金屬表面形成具有保護作用的氧化膜而達到緩蝕效果。
(四)有機磷酸鹽緩蝕劑
這類緩蝕劑主要在鍋爐上使用,是目前最有效的阻垢緩蝕劑。
五.結束語
為了減緩或抑制因為腐蝕而帶來的破壞,確保設備的正常運行,減少腐蝕帶來的經濟損失,必須對腐蝕進行分析和研究,采取有效的防范措施。
參考文獻 :
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中圖分類號:TQ055.8 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2016)03-0173-02
石油化工設備腐蝕問題的出現,不僅會破壞到設備的物理性能,影響到機械裝置的正常運行,還會對石油化工行業產生較大的影響,比如設備使用壽命遭到縮短,制約到石油化工企業經濟效益的提升。因此,石油化工企業就需要充分重視設備腐蝕問題,將一系列針對性的防腐措施運用過來,促使石油化工設備的使用周期得到延長。
1 石油化工設備的腐蝕原因
有諸多原因都會導致石油化工設備腐蝕問題的出現,通常情況下,可以將其劃分為外在因素和內在因素。
1.1 外力原因
在這個方面,又包括兩種類型,分別是化學物質腐蝕和電化學物質腐蝕。
前者主要是石油化工設備接觸到硫化物,與空氣中的氧分子和水分子發生化學反應,有新的氧化物形成,導致有腐蝕層形成于石油化工設備表面。具備了相應的條件方才會出現這種腐蝕現象,分別是腐蝕物質和較高的溫度。以硫酸含量為例,如果達到了50%左右,就會以最快的速度腐蝕碳鋼材料,如果含量較低的話,也會隨之降低腐蝕速度。
后者主要是石油化工設備接觸到了電解質溶液,電解質溶液中會產電極被石油化工設備表面所吸附,進而有腐蝕層形成于表面。潮濕的生產環境以及較長的接觸時間是本種腐蝕現象的產生條件。
1.2 內在因素
①沒有正確的使用材料。在石油化工設備材料選擇中,比較的復雜,特別是設備檢修過程中出現了比較嚴重的材料使用不當問題。因為著急使用設備,而沒有及時的供貨,那么可能會采用低質量的產品,這樣腐蝕可能性就得到了提高,進而出現一系列的事故。還有則是將高等級的材料運用過來,以為這樣材料的抗腐蝕性就會得到提高,但是卻會產生相反的效果。
②沒有科學的管理材料。因為設備有著比較復雜多樣的類型和種類,會混亂地使用一些材料和零件,沒有嚴格的管理材料,都可能會導致腐蝕問題出現于石油化工設備的使用當中。
③沒有科學的設計設備。在結構設計初期,就需要對石油化工設備的結構設計問題充分重視,如果有問題出現于本階段內,那么就會直接影響到設備的剛度、強度以及承受力,嚴重的話,設備松動或者局部振動也會隨之出現,進而對設備的抗腐蝕性造成較大的影響,設備的使用壽命遭到縮短。
④設備加工不當;對于石油化工設備來講,基本上都會有誤差存在于結構設計和實際加工之間,這是因為設備材料的設計標準與設備的實際加工需求不相符合。此外,在焊接設備的過程中,因為沒有嚴格控制施工工藝,也會導致設備腐蝕問題的發生。
2 石油化工設備的防腐措施
2.1 對腐蝕介質的有效隔離
為了避免有外在腐蝕問題出現于石油化工設備中,就需要有效隔離石油化工設備和腐蝕介質。一般情況下,經常用到的方法是將油漆涂抹于使用化工設備的表面,以便充分發揮防護作用。環氧樹脂、酚醛樹脂等都是不錯的油漆涂料。在防護層涂抹之前,需要對石油化工的材質、使用情況等充分了解,還需要將設備性能、老化以及防護層的耐腐蝕能力等因素充分納入考慮范圍。
此外,為了有效隔離,也可以將金屬覆蓋層制作于石油化工設備的表面,這種方式可以對點化學物質腐蝕有效的應對,在石油化工設備表面所涂抹的金屬漆往往具備較好的耐腐蝕性能,或者是將其制成適當的形狀,以便在母材的表面所焊接。母材因為材料屬性的限制,要求相對較低的電位,那么覆蓋之后,就需要將腐蝕保護設備作為陽極,在電流不斷升高的過程中,會持續降低腐蝕電流,以便有效控制腐蝕率,發揮防腐效果。
2.2 對設備結構設計的大力優化
在石油化工設備中,起始階段就是結構設計,那么就需要從這個階段來進行防腐。在設計過程中,需要將控制腐蝕的知識經驗合理運用過來,促使設備具有較高的性能和較長的使用壽命,同時,經濟、實用以及環保等方面的要求也需要納入考慮范圍。
此外,石油化工設備的實用性能也會直接受到安裝質量的影響,因此,就需要將防腐措施運用到安裝中的各個環節,對設備包裝、加工以及運輸等各個環節所存在的腐蝕問題充分考慮。需要注意的是,材料雖然有較好的性能,但是無法保證制造質量的話,也不可能提高設備的抗腐蝕性,因此,在設備制作過程中,就需要對各個環節存在的腐蝕風險充分考慮,同時,做好材料管理工作。
2.3 對設備材料的合理選擇
石油化工設備材料會對設備整體的抗腐蝕性產生直接的決定性作用。目前,通常用金屬和非金屬兩類材料來作為抗腐蝕性材料。碳鋼是金屬材料中運用最為廣泛的,但是其沒有較高的抗腐蝕性,因此,就需要將涂層保護措施運用過來。科學技術的革新,如今出現了一些新型設備材料,如合金鋼、玻璃鋼等,其有著較高的耐腐蝕性能,因此,可以大力推廣和應用。在對石油化工設備材料進行選擇時,需要將材料經濟性、介質性能以及設備加工要求等諸多因素充分納入考慮范圍。
2.4 對設備加工工藝的大力完善
石油化工設備有著比較復雜的加工生產過程和多樣化的工藝流程,因此,在這個過程中,就需要對腐蝕風險有效的規避。目前,通常采用的方法是控制設備的加工環境,如對空氣中的水分進行減少,對作業溫度大力提高。通常情況下,水分子會對設備腐蝕起到加劇作用,在常溫干燥的環境下,可以更好地保存和利用設備。因此,就需要將干燥和冷卻設備增加于設備的加工過程中,促使空氣中的水分得到有效的降低或者減少。同時,提升了溫度之后,還可以更快地蒸發空氣中的水分,設備腐蝕性得到降低,因此,就需要對加工溫度適當提高。
2.5 加強防腐技術管理
在石油化工設備防腐中,還有非常重要的一個環節是技術管理工作,在這個方面,需要對防腐新材料和新技術積極地開發和運用,將其有效轉化為生產力,促使石油化工企業更加健康的發展。要將防腐教育貫徹于設備設計、生產、使用和維護過程中,對員工的防腐意識大力提高,并且將防腐安全教育機制有效的構建起來。此外,在石油化工設備的各個環節中都會出現防腐現象,因此,就需要做好日常預防和維護、定期檢查工作,將定期檢查和維護機制科學構建起來,以便真正落實防腐工作。
3 結 語
綜上所述,石油生產企業的發展會直接受到石油化工設備腐蝕問題的影響,因此,就需要充分重視。雖然設備腐蝕是不可避免的,但是通過一系列措施的運用,可以有效降低其發生率。對于石油化工企業來講,需要對設備腐蝕原因充分了解,然后結合具體情況,采取一系列針對性的措施,以便降低設備腐蝕率,促使石油化工設備使用壽命延長。
參考文獻:
[1] 呂博郁.淺析石油化工設備防腐的有效措施[J].化工管理,2014,(19).