摘要:在盐制的生产过程总,经常会受到外界物质对生产设备和管线造成严重的腐蚀,如盐制中的盐浆和卤水等等。这种生产物料的泄露时整个制盐中很大的难题。它不仅在生产环境卫生带来污染,更是会破坏整个周围环境。本文主要概述了在盐制生产过程中设备管线发生缝隙腐蚀的具体原因以及如何对缝隙腐蚀进行预防做出分析和探讨。
关键字:盐制;设备管线;缝隙腐蚀
前言:我们经常可以发现,在盐制生产过程中使用到的设备管线的缝隙中,存在一些白盐状的物体小颗粒形成在表面。这种现象还存在于离心机的各种缝隙间,卤水预热器中的缝隙等等。这些部分由于长期受到卤水的影响,形成腐蚀严重的缝隙腐蚀。现在,缝隙腐蚀已经越发频繁的走进人们的视线,因而也受到了人们的重视。他们意识到这种微小的局部腐蚀,却会带来严重的破坏后果。
1、缝隙腐蚀的形成原因
1.1缝隙腐蚀的化学反应
缝隙腐蚀是因为内部的金属离子与溶解的气体交融后侵蚀溶液,在盐制生产过程中,这种溶液多指卤水。这将造成缝隙内部与外部形成浓度差,最终产因此产生电位上的差别。在这个基础上影响电极的运动,形成电化学电池。在设备表面出现的局部腐蚀,通常只是最先发生在某一微小局部,因此也通常称其为局部腐蚀。在腐蚀的扩大之后,阳极端将会出现氧化现象,而阴极端则显示为还原现象。这种阳极的氧化本身就体现为设备的腐蚀。
在最开始时,阳极的氧化反应过程与阴极的还原反应过程是在设备表面均匀的发生的。而这腐蚀发生的场所同时包括了缝隙的内部结构。在经过一段腐蚀反应过程之后,由于被溶液覆盖的缝隙内部存在的氧气消耗光了,无法得到外界的补充。这样导致缝隙内部的阴极反应完全停止,但是阳极反应却仍在继续进行。这样导致缝隙中的溶液带有一定浓度的正电离子。但是为了平衡这种溶液中的正电离子,其他带有负电的阴离子会快速的进入到缝隙之中。但是这种阴离子通常酸度高,不仅仅通过反应本身加速设备的腐蚀,自身也就存在对设备有着严重的腐蚀。而由于阴离子进入形成的还原反应,使得缝隙的外表面有一定阴极保护。但是对于那些依靠氧化膜作为保护机制的设备金属来说,内部阴离子浓度的不断升高,也会造成缝隙腐蚀的持续进行。
1.2缝隙腐蚀的产生场所
当设备中的缝隙是符合腐蚀的发生条件,这种缝隙本身的形成可以是多样的。既可以是金属与金属之间,同时也可以是金属与非金属之间。这种缝隙通常在外表面能够允许外界液体流入,但是内部本身又可以使使液体停留形成局部腐蚀。设备中的缝隙腐蚀能够依靠很多介质都可产生,其中氯离子浓度高的溶液尤其容易造成局部腐蚀。这种腐蚀发生的孔隙极其微小,甚至是在微米级别的孔隙之中。当这种孔隙之中渗流入类似于卤水的溶液,就会形成各种严重的破坏。如会造成设备金属表面容易形成锈迹甚至穿孔;设备的整体机械强度会下降,这将形成极大的事故安全隐患。同时也有可能破坏设备的内部结构,导致制盐的正常生产流程无法顺利的进行下去。而在制盐过程中,我们也可经常发现一些典型的缝隙腐蚀现象,特别是在如一些法兰垫这种部件之中。
2、缝隙腐蚀的预防措施
既然缝隙腐蚀具有多方危害,这样我们就该在腐蚀形成之前采取一定的措施来防止缝隙腐蚀的形成。以下将介绍两种主要的预防措施。
2.1需采用科学的焊接方法
焊接工艺的选择不恰当也是形成设备缝隙腐蚀的重要原因。制盐工厂中的物料泄露通常由于焊接的工艺质量比较低下,或者焊接的方法错误导致的。在焊接的选择中要结合现场实际情况,采用连续焊接。这样保证在最终的焊接接口处不存在细小的缝隙,能把整个接口处给完全焊透。对与不同的生产设备材质,要区分清楚是采用预热的方式还是焊后加热的处理,不能一概而论。通常在常温焊接的时候,许多材料会焊接之后形成微小的孔隙,如一些不锈钢材料,需要采用特定温度的温度的预热处理才能进行。焊接是制盐生产前极为重要的一项,也是之后是否会发生缝隙腐蚀的关键因素。焊接的过程中,要始终小心处理接口处。严格按照规定流程选择焊接方式进行焊接,避免出现由于焊接而导致的各种腐蚀隐患。
2.2制盐中选择耐腐蚀的设备材料
在制盐这个行业之中,腐蚀的情况多种多样,具有严重的腐蚀情况。因此,生产中应该选择具有一定高强度的腐蚀材料具有重要的意义。在材料选择时,可以要求拥有高含量的铬元素,该元素对于设备腐蚀具有很强的抵抗。通常,在法兰垫片上是典型的缝隙腐蚀,因此在如何选择该处材料也尤为重要。一般多选用石棉或橡胶材质的垫片为最佳。
2.3选择合适的缓蚀剂
通常缓蚀剂是用来保护相关的生产设备,防止出现更加的缝隙腐蚀。它们在发挥作用中经常消耗过快,,且无法顺利的进入到缝隙的内部结构之中。缝隙内部中的缓蚀剂经常已经只有相对外界很低的一部分浓度,这会产生浓度差的电池反应,造成不利的影响。这是这些原因,只有选择合理的高浓度缓蚀剂才能对缝隙的内部结构进行有效的保护。当内部的缓蚀剂缺乏时,缝隙腐蚀会更加的严重,极有可能造成严重的破坏。尤其是在冷却系统中,低浓度缓蚀剂到最后反而会加速设备的腐蚀。因此缓蚀剂和采用适合,适量,来有效防止縫隙腐蚀的发生。
3、结语
盐制中缝隙腐蚀会产生巨大的破坏,容易造成产业经济成本的增加,并且厂房和相关的设备都将受到一定的影响。正是由于这些原因,缝隙腐蚀应该得到人们广泛的重视。在生产过程中现场工人需要尽量避免这种复制。可以通过采用科学的焊接方法、制盐中选择耐腐蚀的设备材料、选择合适的缓蚀剂等方法来有效的避免缝隙腐蚀。也希望有越多的相关领域研究者,对如何预防缝隙腐蚀提出一些新型的技术,推动相关行业的前进与发展。
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作者简介:
王卫(1986年6月)男,汉族,江苏淮安人,硕士,助工,研究方向:主要从事盐化工技术工作