防腐蚀工程论文实用13篇

防腐蚀工程论文
防腐蚀工程论文篇1

2.1抛丸除锈防腐蚀预制流水作业线标准化

采用抛丸除锈防腐蚀作业线场地环境相对较好:污染小、灰尘少、劳动强度小、作业效率高、施工质量可靠、稳定,长期成本最低,是大规模防腐蚀施工的最佳选择。标准化的重点在于:抛丸机操作程序标准化,厂房标准化、喷涂或辊涂施工标准化,防雨、露、雾、风、雪标准化程序,标识移植标准化管理细则,夜间作业程序标准化。业主方要协调、指导、帮助承包商安排好防腐蚀预制材料进场、出场的程序、确保整个施工期的平衡与平稳;指导承包商做好防污染、防雨、雪、雾、露等措施,尤其要注意钢管类要配套管帽,以防止钢丸进入钢管内部难于清理;作业、转运轨道要牢固、稳定、距离地面高度300-500mm以上;抛丸前必须采用喷码或者油漆记号进行材料标识移植,地面应硬化或者洁净无灰尘,预制钢部件要清理焊疤、焊瘤、药皮,抛丸除锈进、出口应设置厂房,厂房应能满足多变天气下的防腐蚀预制作业需要;如果没有配备厂房,则要提前在良好天气下督促承包商对进度进行超前安排,防止因天气原因影响不能按时完成进度要求。

2.2高压空气喷砂除锈防腐蚀预制流水作业标准化

高压空气喷砂除锈防腐蚀现场环境非常恶劣,灰尘大、噪音大、预制管防护措施费用高、效率低、极易受天气影响进度,严重影响周边焊接、切割、安装等预制工序。目前这种方式只适用于小工作量、受工作面条件及不能抛丸部件、有特殊要求一次完成的的防腐蚀施工,转运、堆放成本较高、防腐蚀预制品二次清理费用高等等。这种作业方式需要标准化的地方有:采用铜矿渣等不易产生大量灰尘的磨料;设立半封闭式或封闭式喷砂环境;根据要求做好除尘、增温、除湿措施;建设易于转运的轨道、和远离喷砂场地的堆放点,喷涂轨道高度300~500mm,且地面硬化且无灰尘、泥、水、油污等。

2.3手工现场防腐蚀作业的标准化

手工现场防腐蚀施工是非常难于管理的,现场手工施工存在环境复杂、条件众多、施工难度强度较大、施工方法不统一等问题。针对这些问题,建立一个简单、并符合各项施工条件、尽可能降低施工人员强度和难度的标准化施工方法是手工现场防腐蚀作业成功的关键,也就是标准化的施工习惯,解放各方的管理强度、帮助施工人员以标准化的施工方法解决复杂的、难以适应的各种管理条件,以简单的方式解决复杂的施工问题,以简单重复的方式解决大强度、大难度施工,且不易出现偏差,质量、进度均得到了有效的提升,还可以避免很多成本的浪费。手工现场的防腐蚀包括:补口、补伤作业,大面积涂装作业。要形成三个标准要求:标准的作业工具、标准的作业程序、标准的作业结果。手工现场防腐蚀标准化的重点是:工装、劳保标准化,施工工具标准化,打磨等表面处理效果标准化、补口补伤样式标准化、涂装方法标准化。

防腐蚀工程论文篇2

1 前言 

2001年,国家教育部颁发了2001[4]号文件,提出中国大学教育应该适当实施双语教学[1];之后,又于2005年颁发了2005[1]号文件,提出要提高双语教学课程的质量,继续扩大双语教学课程的数量。由此可见,高等院校双语教学的重要性[2]。本文以《金属腐蚀与防护》课程为例,分析双语教学的必要性、可行性,以及实施手段。 

2 双语教学的必要性 

《金属腐蚀及防护》是油气储运专业较重要的一门专业基础课,对毕业生从事油气储运系统的管理工作、储运工程防腐蚀设计与施工等均非常重要。课程开展双语教学的必要性主要体现在以下几点。 

2.1 国际型人才培养的必然要求 

随着各大石油公司海外业务的快速拓展,对油气储运专业国际型人才的需求大幅提升。《金属腐蚀与防护》双语教学侧重于英语与专业知识的相互渗透,不仅让学生深入理解概念、术语,避免翻译偏差,还让学生全方位地使用英语来获得知识,有利于增强学生国际合作能力。 

2.2 提升学校教学水平的有力保证 

近几年,学校与国外高校、科研院所的合作交流日益增加,很多学生出国深造,这对学生的生活英语及专业英语都有非常高的要求。双语教学为学生从中式教育到外式教育提供了良好的过渡,使学生能更快地适应国外的学习模式。若设置双语教学试点班,规定考核良好者外推出国以引入竞争,不仅能提高学生学习积极性,还能提升教学水平。双语教学的开展有助于培养学生的创新意识,调动学生学习英语的积极性,同时也可督促教师不断提升自己的业务素质。 

3 双语教学的可行性 

有学者对双语课前课后学生的兴趣进行了问卷调查[3],发现学生普遍认为双语教学对于英语运用能力有很好地锻炼,课前课后均支持双语教学的实施。这就说明学生认可并希望开展双语教学。 

《金属腐蚀与防护》课程涉及到的基本概念、原理、术语等均为外文手册、书籍,说明若采用英语进行教学设计,可避免翻译错差,更准确地向学生传授知识;同时,课程安排在大三上学期,学生英语四六级通过率较高,英文基础扎实,只要教师采用适当的教学方法、巧妙的设计构思,保证学生学习积极性,就可很好地开展本课程的双语教学。 

4 实施手段 

双语教学的实施原则分三类:浸入型、保持型、过渡型[4]。目前,大多采用保持型,即学生入校时使用母语教学,逐渐使用第二语言进行部分学科的教学,其余学科依旧采用母语。建议《金属腐蚀与防护》课程双语教学的开展宜采用保持型。 

双语教学的主体是教学双方,要加强对教师及学生的语言培训,首先是教师。教师除需完全理解原版教材外,还需口语流畅标准。不仅要具有扎实的英语表达能力,还应具有丰富的专业知识,能熟练清晰地讲述专业知识。因此,可定期组织双语教师培训学习,并选派有潜力的教师到国外一流学校进修。学生的英语基础、理解能力参差不齐,除了提高学生的英语水平以外,教师还可让学生进行小组讨论,为学生创造相对宽松的学习环境,同时也较好地调动学习主动性。另外,还要通过问卷、谈心等方式了解教学效果,随时调整课堂授课计划及教学方式。 

参考文献: 

[1]教育部.关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见[Z]. 

[2]教育部.关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见[Z]. 

[3]刘勇.大学双语课兴趣和价值的课前课后学生问卷调查研究及启示[J].科技创新导报,2010,(26):209. 

[4]刘娜娜.《国际商务管理》双语教学分析[J].时代教育,2012,(1):93. 

作者简介:徐广丽(1984-),女,山东东营人,讲师,研究方向为长距离管道安全输送技术,西南石油大学,四川成都 610500

摘要:通过对“金属腐蚀与防护”课程教学现状和金属材料专业毕业生毕业论文的题目分析。提出了使用多媒体加板书相结合的教学方法讲授“金属腐蚀与防护”课程,增设网络课件,延伸教学体系;增加实验教学内容,从而为毕业论文的顺利进行打下基础。 

关键词:金属腐蚀与防护;教学改革;毕业论文 

作者简介:冯佃臣(1977-),男,内蒙古乌兰察布人,内蒙古科技大学材料与冶金学院,讲师;宋义全(1963-),男,河北抚宁人,内蒙古科技大学材料与冶金学院,教授。(内蒙古 包头 014010) 

基金项目:本文系内蒙古科技大学校内基金项目资助(项目编号:JY2009003)的研究成果。 

中图分类号:G642.3     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2011)11-0128-01 

 

一、“金属腐蚀与防护”课程概况 

金属材料作为社会经济发展的必需品被各行各业大量使用,而金属材料在绝大多数情况下与腐蚀性环境介质接触就会发生腐蚀,因此,金属的腐蚀与防护是一个重要的学科门类。 

在化学、石油、造纸等工业中,金属腐蚀造成设备的跑、冒、滴、漏会导致大量有毒物质的泄漏,污染环境,危害人民的健康。因此,研究与解决材料的腐蚀问题与防止环境污染、保护人民的健康息息相关。金属的腐蚀甚至会带来灾难性的后果。在油气田的开发中,从油水井管道和储罐以及各种工艺设备都会遭受严重的腐蚀,造成巨大的经济损失。1966年某天然气井的套管发生硫化物应力腐蚀开裂,引发井喷和特大爆炸,造成人员伤亡,日产百万立方米的高产气井报废。1971年某天然气管线发生腐蚀断裂,产生爆炸,直接经济损失达7000万元。1997年某化工厂ㄠ8个乙烯原料储罐由于硫化物腐蚀引起大火,停产半年,直接损失达2亿多元,间接损失巨大。1985年日本的一架波音747客机,由于应力腐蚀断裂而坠毁,导致500余人丧生。 

腐蚀破坏所造成的直接经济损失也是十分惊人的。每年由于腐蚀可损失大约10~20%的金属。2003年世界的钢产量达到9.625亿吨,中国的钢产量高达2.2亿吨,美国的钢产量为0.914亿吨。按下限计算,世界每年腐蚀掉的钢大于美国的钢产量;中国一年就有2200万吨钢被腐蚀掉,相当于腐蚀掉一个大型钢铁企业的年产量。通过普及腐蚀与防护知识,推广应用先进的防腐蚀技术,可挽回经济损失30%~40%。因此研究腐蚀规律、解决腐蚀破坏已成为国民经济中迫切需要解决的重大问题。所以许多高校的工科专业开设了“金属腐蚀与防护”课程。 

“金属腐蚀与防护”是金属材料工程专业学生的一门专业选修课。主要介绍金属腐蚀与防护方面的基础知识,掌握有关金属腐蚀与防护的基本理论和基础知识,重点是电化学腐蚀的原理,以拓宽金属材料专业学生的专业面,并使学生能够在该领域从事基本的应用与研究工作。要求学生了解几种常见的局部腐蚀的形式以及自然环境中的几个腐蚀种类,了解各种环境腐蚀发生的影响因素及其防护措施。本科程为一门理论性与实用性并重的专业课,要求学生既要掌握扎实的理论基础,又有较强的分析问题、解决问题的实践能力,以适应社会的需求。 

二、教学改革 

之前本课程只是作为一门选修课,在课堂上以板书教学为主,学生以笔试的方式完成期末考核。近年来,材料研究课题有很多牵涉到材料的腐蚀方面的研究内容,本科生和硕士生的毕业论文工作又和指导教师的研究课题密切相关。有许多本科生毕业论文就是金属腐蚀与防护相关的课题。但大多数学生对材料腐蚀的实验方法了解甚少,甚至有时茫然不知所措,直接影响到了学生毕业论文的完成进度和完成质量。据统计,内蒙古科技大学材料与冶金学院(以下简称“我院”)2006年和2010年本科生毕业论文工作过程中,涉及到腐蚀实验的学生占毕业生总数的20~30%,因而,使学生能较熟练地掌握材料的腐蚀研究实验方法和研究体系势在必行。 

一直以来,我院材料工程和材料成型专业学生由于受较传统的教学体制的影响,对材料的组织与性能方面等传统实验方法学习和实践环节较多,而对其他实验方法如电化学腐蚀等实验和研究方法的学习和掌握较少甚至是空白。目前,由于国家对材料环境腐蚀的不断重视,[1-2]特别是在国防现代化方面的投入和研究力度的加大,材料在自然环境中或特定腐蚀环境条件下的腐蚀特性和腐蚀规律的研究日益增多,[3-4]因而要求材料专业的学生应对材料的腐蚀的实验方法进行学习,掌握材料腐蚀研究方法的实验体系,以能应对和满足今后工作和学习的进一步需求。 

1.多媒体教学和传统板书巧妙配合提高课堂效率 

随着教学辅助手段日益发展,“金属腐蚀与防护”课程教学现在大量采用多媒体与板书相结合的教学形式。多媒体教学的特点是能够显示丰富的色彩、能容纳大量的信息,可节约大量的课堂时间,教学直观、易懂,能让教学内容形声化、表现手法多样化,对学生的感官进行多路刺激,便于开展情境教学。例如,在介绍全面腐蚀和局部腐蚀时,可以利用图片很容易说明每种腐蚀的形貌特点。 

“尺有所短,寸有所长”,多媒体教学具有传统教学所不具备的优势,但也不能完全替代板书。多媒体教学携带的信息量大,给学生留下的思考时间就相对减少,学生没有递进式的思考和探究,往往跟不上教师的进度和思路,在讲述基础内容时板书的教学效果将更加明显。例如,在讲述腐蚀电化学原理一章中阴阳极的腐蚀反应方程式时,可以充分利用板书将腐蚀过程的反应方程依次列出,在重难点处可以进一步在黑板上进行扩展,学生看着黑板听着教师的讲解或描述,把思路集中在教学内容上,教师在黑板上表达清楚,有血有肉,有理有据,在下面听的学生不断思考,在对话交流的过程中让学生感受到教师和学生的互动,这样才能随时迸发出思想的火花,发现值得探究的现象,产生引入深思的问题。 

2.增设网络课件,延伸教学体系 

不管课堂教学如何内容丰富,但时效性很强。无论课堂组织多么优秀,学生也不可能在90分钟内一直全神贯注听讲。为了便于学生及其他相近专业学生自主学习,为了做到资源共享,课题组还开发了“金属腐蚀与防护”网络课件,把课件放在教学网络平台上,把教学大纲、课程重点难点、课后练习、提高练习等放在网上。学生随时可以学习,学生有问题可以在网上留言提问,教师及时回复,这样就方便了学生的学习。 

3.增加实验教学培养学生独立思考自主创新能力 

由于“材料腐蚀与防护”是一门专业特色课程,与科研方向密切相关,其实验课程的教学重点是培养学生发现问题,分析问题和解决问题的能力,提高学生的动手能力,为将来毕业论文的科研工作以及毕业后的工作提供基本方法、基本技能和科学思维的保障。针对材料专业学生的特点和培养目标,以及近年来毕业论文的需求,课题组教师精心设计了实验体系。一是基础验证性实验,重点培养学生基本技能,巩固基本理论知识。二是以任务为目标,提出设计性实验课题引导学生完成知识的综合和提高,加深对腐蚀防护的理解。三是开辟综合性开放性实验室,提高学生综合分析和设计实战经验。学生在开放实验室里可以自主查阅资料设计实验,指导教师予以指导。 

我院在本课程的教学体系中增加了4学时的实验课,这4学时的实验课是在实验室完成。学生亲手做实验,教师全程跟踪指导。把实验也作为学生本门课程结课的考核内容。 

本课程的教学目标是传授材料腐蚀与保护实验方法和实验技能,锻炼学生的动手能力,培养学生良好的实验习惯和科学的思维方法。材料腐蚀与保护实验侧重于实验技能的强化和提高训练,必须要求学生严格按照实验步骤及操作规程执行,掌握基本的实验技能,熟悉常用实验仪器的使用方法,利用这些技能和方法解决科研问题。[5]这就为后续的毕业论文的完成打下了良好的基础。 

三、结语 

进行“金属腐蚀与防护”课程的教学改革,应以激发学生学习兴趣、能力培养为目标,以培养创新思维为导向,培养综合素质为根本,给学生创造一个更宽松的学习环境,让学生从实验中丰富和巩固理论知识,激发学生的求知欲。注重培养学生的动手能力、独立分析问题、解决问题的能力,培养学生的创新精神,扩充学生的知识面,提高实验课时的效率。为学生的毕业论文的顺利完成打下一个坚实的基础。 

 

参考文献: 

[1] 潘家华.西气东输工程[J].焊管,2000,23(3):21-25. 

[2] 龚树鸣.陕京输气管道外防腐设计[J].天然气工业,1998,18(1):69-72. 

[3] 李鹤林.天然气输送钢管研究与应用中的几个热点问题[J].焊管,2000,23(3):10-28. 

防腐蚀工程论文篇3

基金项目:本文系内蒙古科技大学校内基金项目资助(项目编号:JY2009003)的研究成果。

中图分类号:G642.3     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2011)11-0128-01

一、“金属腐蚀与防护”课程概况

金属材料作为社会经济发展的必需品被各行各业大量使用,而金属材料在绝大多数情况下与腐蚀性环境介质接触就会发生腐蚀,因此,金属的腐蚀与防护是一个重要的学科门类。

在化学、石油、造纸等工业中,金属腐蚀造成设备的跑、冒、滴、漏会导致大量有毒物质的泄漏,污染环境,危害人民的健康。因此,研究与解决材料的腐蚀问题与防止环境污染、保护人民的健康息息相关。金属的腐蚀甚至会带来灾难性的后果。在油气田的开发中,从油水井管道和储罐以及各种工艺设备都会遭受严重的腐蚀,造成巨大的经济损失。1966年某天然气井的套管发生硫化物应力腐蚀开裂,引发井喷和特大爆炸,造成人员伤亡,日产百万立方米的高产气井报废。1971年某天然气管线发生腐蚀断裂,产生爆炸,直接经济损失达7000万元。1997年某化工厂 18个乙烯原料储罐由于硫化物腐蚀引起大火,停产半年,直接损失达2亿多元,间接损失巨大。1985年日本的一架波音747客机,由于应力腐蚀断裂而坠毁,导致500余人丧生。

腐蚀破坏所造成的直接经济损失也是十分惊人的。每年由于腐蚀可损失大约10~20%的金属。2003年世界的钢产量达到9.625亿吨,中国的钢产量高达2.2亿吨,美国的钢产量为0.914亿吨。按下限计算,世界每年腐蚀掉的钢大于美国的钢产量;中国一年就有2200万吨钢被腐蚀掉,相当于腐蚀掉一个大型钢铁企业的年产量。通过普及腐蚀与防护知识,推广应用先进的防腐蚀技术,可挽回经济损失30%~40%。因此研究腐蚀规律、解决腐蚀破坏已成为国民经济中迫切需要解决的重大问题。所以许多高校的工科专业开设了“金属腐蚀与防护”课程。

“金属腐蚀与防护”是金属材料工程专业学生的一门专业选修课。主要介绍金属腐蚀与防护方面的基础知识,掌握有关金属腐蚀与防护的基本理论和基础知识,重点是电化学腐蚀的原理,以拓宽金属材料专业学生的专业面,并使学生能够在该领域从事基本的应用与研究工作。要求学生了解几种常见的局部腐蚀的形式以及自然环境中的几个腐蚀种类,了解各种环境腐蚀发生的影响因素及其防护措施。本科程为一门理论性与实用性并重的专业课,要求学生既要掌握扎实的理论基础,又有较强的分析问题、解决问题的实践能力,以适应社会的需求。

二、教学改革

之前本课程只是作为一门选修课,在课堂上以板书教学为主,学生以笔试的方式完成期末考核。近年来,材料研究课题有很多牵涉到材料的腐蚀方面的研究内容,本科生和硕士生的毕业论文工作又和指导教师的研究课题密切相关。有许多本科生毕业论文就是金属腐蚀与防护相关的课题。但大多数学生对材料腐蚀的实验方法了解甚少,甚至有时茫然不知所措,直接影响到了学生毕业论文的完成进度和完成质量。据统计,内蒙古科技大学材料与冶金学院(以下简称“我院”)2006年和2010年本科生毕业论文工作过程中,涉及到腐蚀实验的学生占毕业生总数的20~30%,因而,使学生能较熟练地掌握材料的腐蚀研究实验方法和研究体系势在必行。

一直以来,我院材料工程和材料成型专业学生由于受较传统的教学体制的影响,对材料的组织与性能方面等传统实验方法学习和实践环节较多,而对其他实验方法如电化学腐蚀等实验和研究方法的学习和掌握较少甚至是空白。目前,由于国家对材料环境腐蚀的不断重视,[1-2]特别是在国防现代化方面的投入和研究力度的加大,材料在自然环境中或特定腐蚀环境条件下的腐蚀特性和腐蚀规律的研究日益增多,[3-4]因而要求材料专业的学生应对材料的腐蚀的实验方法进行学习,掌握材料腐蚀研究方法的实验体系,以能应对和满足今后工作和学习的进一步需求。

1.多媒体教学和传统板书巧妙配合提高课堂效率

随着教学辅助手段日益发展,“金属腐蚀与防护”课程教学现在大量采用多媒体与板书相结合的教学形式。多媒体教学的特点是能够显示丰富的色彩、能容纳大量的信息,可节约大量的课堂时间,教学直观、易懂,能让教学内容形声化、表现手法多样化,对学生的感官进行多路刺激,便于开展情境教学。例如,在介绍全面腐蚀和局部腐蚀时,可以利用图片很容易说明每种腐蚀的形貌特点。

“尺有所短,寸有所长”,多媒体教学具有传统教学所不具备的优势,但也不能完全替代板书。多媒体教学携带的信息量大,给学生留下的思考时间就相对减少,学生没有递进式的思考和探究,往往跟不上教师的进度和思路,在讲述基础内容时板书的教学效果将更加明显。例如,在讲述腐蚀电化学原理一章中阴阳极的腐蚀反应方程式时,可以充分利用板书将腐蚀过程的反应方程依次列出,在重难点处可以进一步在黑板上进行扩展,学生看着黑板听着教师的讲解或描述,把思路集中在教学内容上,教师在黑板上表达清楚,有血有肉,有理有据,在下面听的学生不断思考,在对话交流的过程中让学生感受到教师和学生的互动,这样才能随时迸发出思想的火花,发现值得探究的现象,产生引入深思的问题。

2.增设网络课件,延伸教学体系

不管课堂教学如何内容丰富,但时效性很强。无论课堂组织多么优秀,学生也不可能在90分钟内一直全神贯注听讲。为了便于学生及其他相近专业学生自主学习,为了做到资源共享,课题组还开发了“金属腐蚀与防护”网络课件,把课件放在教学网络平台上,把教学大纲、课程重点难点、课后练习、提高练习等放在网上。学生随时可以学习,学生有问题可以在网上留言提问,教师及时回复,这样就方便了学生的学习。

3.增加实验教学培养学生独立思考自主创新能力

由于“材料腐蚀与防护”是一门专业特色课程,与科研方向密切相关,其实验课程的教学重点是培养学生发现问题,分析问题和解决问题的能力,提高学生的动手能力,为将来毕业论文的科研工作以及毕业后的工作提供基本方法、基本技能和科学思维的保障。针对材料专业学生的特点和培养目标,以及近年来毕业论文的需求,课题组教师精心设计了实验体系。一是基础验证性实验,重点培养学生基本技能,巩固基本理论知识。二是以任务为目标,提出设计性实验课题引导学生完成知识的综合和提高,加深对腐蚀防护的理解。三是开辟综合性开放性实验室,提高学生综合分析和设计实战经验。学生在开放实验室里可以自主查阅资料设计实验,指导教师予以指导。

我院在本课程的教学体系中增加了4学时的实验课,这4学时的实验课是在实验室完成。学生亲手做实验,教师全程跟踪指导。把实验也作为学生本门课程结课的考核内容。

防腐蚀工程论文篇4

1注重源头管理,对新设备设施设计出科学合理的防腐蚀方案

随着国家产业政策的调整和国民经济的发展,固定资产投资逐年增大,企业都在不同程度的发展,新设备设施不断安装投运。在此基础上,设计公司就要对新设备设施使用新的防腐蚀技术、新的材料和新的工艺,以解决其腐蚀问题,而不能一直沿用过去的老设计。腐蚀与防护是一个新型边沿科学,新技术新材料层出不穷,设计公司要利用自身的前沿技术优势,引导防腐蚀新技术的推广和应用。作为湿法冶金企业,也要在不断的生产实践中培养防腐蚀技术管理人员,不断提高技术水平和管理水平,监督检查施工单位的施工质量,拿出高质量的防腐蚀产品;同时业主方也要敢于否定不适合自己企业生产的不合理设计,变更设计,使用符合自己企业生产的方案,延长设备设施在湿法冶金过程中的使用寿命。某湿法炼锌企业电解锌厂房的钢屋架原设计是刷氯磺化聚乙烯涂料,经工程技术人员讨论,认为在电解锌这样酸雾浓度极高的环境下使用涂料进行钢屋架防腐是不科学的,后改为环氧玻璃钢防腐,使用4年来钢屋架结构基本完好。

2熟练掌握生产工艺指标,严格生产工艺纪律

湿法冶金企业各个生产工序都有严格的工艺指标,液体温度、酸、碱度、压力、加入添加剂的多少都有一定的范围,如果超过此范围,不仅对生产有影响,也会对设备的防腐层产生破坏,甚至造成设备无法运行,导致停产。某湿法炼锌企业2002年,ф12 m浓密机耙齿原设计是用316l不锈钢,实际使用不到4个月,结果耙齿拉杆断裂,耙臂表面不均匀腐蚀深度达5 mm,已没有强度,这一套价值40万元的设备已无法再用,与以往设备的使用寿命不成比例;经过金相显微镜分析,介质抽样分析最后的结论是介质里f -、cl -加入量超过正常值300倍所致。问题找到了,新的防腐蚀方案相应而出,采用新型防腐蚀材料对耙齿耙臂进行二次防腐蚀处理,结果又继续使用6年未进行检修,仅此一项为企业节约300余万元。因此,应严格生产工艺纪律,以保证防腐蚀设备安全运行。

3建立健全管理制度

建立健全《设备防腐蚀管理制度》和《运行规程》,加强设备巡检,及时发现问题并及时处理,防止设备事故发生,减少检修费用,降低生产成本。建立健全设备防腐蚀管理制度是湿法冶金企业一个基本的管理手段。湿法冶金企业中设备设施种类多,大小不一,使用要求千差万别,前后系统联系密切,因此必须建立设备防腐蚀管理制度、运行规程,并保证安全有效运行,才能保证生产的连续性、可持续性。加强设备巡检也显得尤为重要。某湿法冶金企业,对浸出罐的巡检周期规定是30 d,结果在一次例检时发现罐内加热的蒸汽将罐壁的耐酸瓷砖冲掉4块,如果设备巡视人员没有及时巡检,没有及时发现问题;如果瓷砖在罐内高速运转将导流筒的砖柱子打烂打塌,那么连续浸出的10个罐体都将无法作业,系统就会瘫痪,生产无法进行,后果不堪设想。

4做好设备实施的周期性防腐蚀计划检修

由于湿法冶金企业所处的生产环境比较恶劣,酸碱盐时刻作用着设备,尽管进行了防腐蚀处理,但不可避免地出现一些腐蚀问题。如果在生产时一味地拼设备,只搞生产,那么设备设施总有损坏的时候,到那时将会出现全线瘫痪的后果。因此,适时地进行设备的计划检修,对腐蚀的设备设施进行维护性防腐蚀处理,防微杜渐,减少大型设备事故的发生,对企业生产来说是非常有利的。南方某45万t/年的炼锌企业,污水处理厂连续3年没有大修,3 000 m3的污水调节池大面积渗漏,造成大面积环境污染,企业不得不停产整顿,产生一系列环境污染官司,企业效益受到巨大损失,同时给企业的声誉产生一定影响。

5高度重视环保设备的防腐蚀,以保护环境和防止职业病

表面看来环保设备投入大,收益小,一些湿法冶金企业不愿意进行环保设备的防腐蚀投入,安装一套系统做个样子,久而久之,环境日趋恶化,产业工人不同程度地得了职业病,积累到一定程度,企业不得不花费大量的资金来治疗。因此,加大环保设备的防腐蚀投入,是一个企业长远的战略决策,能给企业带来更多的隐形收入。

6参考文献

[1] 张志宇,段林峰,丁丕洽.化工腐蚀与防护[m].北京:化学工业出版社,2005.

[2] e马特松.腐蚀基础[m].北京:冶金工业出版社,1990.

防腐蚀工程论文篇5

1 石油炼厂设备的腐蚀介质

石油从地下深挖出来时具有可燃性,其形态为棕黑色的粘稠状液体,其在加工过程中产生的杂质包括与石油炼厂设备接触时的介质以及石油的相关成分。这些杂质包括水蒸气、石油、空气、酸气、烟以及芳香烃、环烷烃、以及其他烷烃,其在生产过程中本身不存在腐蚀特性,但是在生产反应中产生的硫化物、氮化物、无机盐、有机酸、水分则会对石油炼厂设备造成不同程度的腐蚀,严重者会影响生产的正常进行,因此必须明确腐蚀石油炼厂设备的相关介质,并从根本上加以隔离与防护。硫化物、氯化物、氮化物以及环烷烃均是腐蚀设备的相关介质。

1.1 硫化物

硫化物是造成设备腐蚀的主要杂质,其中二硫化物、多硫醚、硫醚、硫醇、硫化氢均属于硫化物的不同形态,从理论上来讲,其浓度高低与设备被腐蚀的程度成正相关。从实际情况看,设备被腐蚀的程度与硫化物所处的温度也有一定的关系。因此在生产过程中,应当对温度进行控制,当温度≥340℃时,硫化物便会分解,从而产生对设备具有腐蚀性的物质,当温度处于120℃~240℃之间,虽然也会出现分解,但是基本上没有产生对设备具有腐蚀性的物质,因此必须将温度控制在120℃之下,从而控制硫化物的腐蚀范围,从外部环境对设备进行防护。

1.2 氯化物

氯化钙、氯化镁以及氯化钠均是原油中的杂质,其属于无机盐,因此在高温作用下与水相遇便会发生反应从而生成盐酸,对设备产生腐蚀性破坏。

1.3 氮化物

石油在石油炼厂设备中发生化学反应,产生吡啶、吡咯等氮化物,其在催化剂与高温作用下发生分解反应,即产生氰化物以及氨,氰化物作为一种催化剂与H2S-H2O发生反应,便会腐蚀设备表面,因此设备会因此种化学反应出现开裂、起泡的情形。氨本身不会对设备造成腐蚀作用,但是其与氢反应以及在焦化过程中会生成氯化铵,从而对设备造成腐蚀性损坏,严重时会堵塞管路,影响生产正常运转乃至发生安全性事故。

1.4 环烷烃

芳香族酸以及脂肪酸均是环烷烃的不同形态的同种介质,其隶属于饱和的酸以及其同系物,环烷烃呈现为环状物,本身不具备腐蚀特性,但是在生产过程中与铁在高温中发生化学反应,转化为新的物质,即环烷酸盐,盐性物质具有较强的腐蚀性,因此对石油炼厂的设备而言具有腐蚀损坏的破坏力。

2 石油炼厂设备腐蚀概况

2.1 高温腐蚀概况

高温硫化物以及环烷烃是高温部位发生腐蚀的主要原因,但是对其温度进行控制,便容易防止设备的腐蚀程度。

当石油炼厂设备在生产过程中温度>250℃时,设备与石油中的相关杂质便会发生化学反应生成硫化氢,从而腐蚀设备,减少设备的厚度,使设备的刚度变脆。环烷烃的腐蚀原理亦同,因此只要将环烷烃的腐蚀温度控制在220摄氏度、硫化物的腐蚀温度控制在250摄氏度,便能够阻断硫化物以及环烷酸的生成路径,提高腐蚀防护的效果。

2.2 低温腐蚀概况

HCl=H2S=H2O系统的腐蚀与低温烟气的露点腐蚀均为低温腐蚀的两种形式,这两种腐蚀情形均发生在石油冶炼的过程中,因此需要提高冶炼的温度,使温度>400℃,从而使硫酸以及无机盐不再生成,避免设备腐蚀。

2.3 炼油厂相关环境腐蚀概况

在石油炼厂加工石油的过程中,必须对其腐蚀环境进行控制,其中温度、压力、石油的性质、加工过程中的工艺均是影响其腐蚀环境的相关因素。

如果石油冶炼的环境中含有硫量、酸性过高,那么便容易形成高腐蚀性的环境,从而腐蚀设备。又由于氨、氢、烧碱在生产过程中会生成相关腐蚀物质,因此在与设备发生反应时,容易造成设备的腐蚀。

3 石油炼厂设备的腐蚀防护措施

3.1 耐腐蚀材料的应用

设备在与石油发生化学反应的过程中,主要是由于设备的相关材质抗腐蚀能力较低,因此在生产石油炼厂设备时,应该选择耐高温、难产生化学反应的金属材质进行制造,从根本上做好防腐工作。

3.2 脱盐

对设备进行防护,最为重要的方法是脱盐,即采用有关方法将原油中能够腐蚀设备的盐类杂质去除。对原油进行脱盐,需要观察脱盐的深浅问题,如果原油中盐度较浅,则会残留钙、镁等物质于设备表面,不能够起到有效防腐作用,因此必须彻底清除原油中的氯化物,分析原油的性质、控制发生反应的温度与时间、观察其溶水反应、添加破乳剂的作用等,从根本上避免腐蚀物质的形成。

3.3 注碱

在中和反应过程中,将腐蚀物质(例如环烷酸与硫化氢、氯化氢)去除,并对氯化镁的残留量进行控制,采用水解的方式控制氯化钙的含量,避免其在化学反应中生成氯化氢。

以上是采用注碱的方法控制设备腐蚀的程度,其是一种较为有效的防护措施。

3.4 注氨

注入氨气能够中和设备中发生的化学反应,使系统的PH值发生改变,因此其是一种有效的防护措施,当然经过实践论证,有机氨较氨水而言效果更优。

3.5 注缓蚀剂

根据炼油过程中的不同情况,选择设备的不同种类从而选择合适的缓蚀剂。缓蚀剂与金属发生反应的过程中会形成一层防护膜,进而对设备产生防护作用,增长设备的应用寿命。

结语

石油炼厂设备发生腐蚀,不仅会影响石油的正常生产,阻碍生产运作,还会引发安全事故,因此必须予以重视。本文通过对石油炼厂设备的腐蚀介质进行分析,并探讨其腐蚀的相关情况,找到有效的防护措施,从而避免设备发生腐蚀,提高生产过程中的安全性,以及设备工作的稳定性与长效性。

参考文献

[1]李为强.石油炼化企业冷换设备腐蚀防护技术研究[D].西安:西安石油大学,2008.

[2]李明.加工高酸值原油炼厂生产装置的腐蚀与防护[D].大连:大连理工大学,2008.

防腐蚀工程论文篇6

一、我国石油管道腐蚀原因

石油管道腐蚀是影响石油正常运输的重要因素,由于,我国大部分石油企业,在管道建设过程中所选用的材料主要是以一些金属材料为主。这些金属材料在使用过程中会受到所处环境、气候等条件的影响发生介质性的反应,逐渐发生腐蚀现象,由于这些影响因素不可避免,因此无论是深埋管道施工方式或者架空管道施工方式都会导致金属材料性质变化。石油运输管道的腐蚀反应主要是因为金属材料与各种环境、气候、湿度等因素发生化学反应腐蚀、电化学腐蚀或者微生物反应腐蚀。

二、石油管道防腐蚀现状

石油管道防腐蚀工作主要是以降低管道腐蚀程度、延长管道使用寿命为主要任务,而石油管道防腐蚀措施不属于通用性的,所以在防腐蚀工作中针对防腐蚀措施的应用与研究会有一定的局限性和难度。在国家经济、科技不断发展的过程中,针对石油管道防腐蚀问题也在不断研究中,目前,石油管道防腐蚀措施已经得到了很大的进步,对降低管道腐蚀现象起到了一定的效果,但是由于防腐蚀措施在研究与应用过程中还存在很多问题没有完善,阻碍了彻底预防腐蚀现象发生,所以针对这些问题需要进一步分析:

(一)石油管道防腐理论和技术不足

做好石油管道防腐工作的首要条件就是拥有科学有效、安全可靠的防腐技术以及理论,但是由于大部分政府与石油企业对石油管道防腐工作的重要性没有完全意识到,缺乏对其重视。而是把注意力、精力、资金等条件全部投入在石油生产以及销售中,对石油开采效率以及资金收益的关心远远超出对石油管道质量问题的关心。由于政府对石油以及管道的质量严重缺乏重视,导致我国石油管道腐蚀现象越来越频繁,石油成份不能得到保证,因此,质量的下降是因此石油产业发展缓慢的重要因素。国家针对石油管道防腐蚀工作已经给予资金支持,但是很多政府将其责任已经转给石油企业,而石油企业为了节约部分投入成本,忽略国家提出的防腐要求,导致石油管道防腐工作在实际中并没有发挥真正作用,加大了石油管道防腐蚀效率。

(二)防腐工人员整体素质不高

工作人员是防腐蚀工作中的主要操作者,每个防腐工作人员的个人素质以及技术水平与防腐工作效率的影响都非常大。而目前,我国石油管道防腐蚀工作中严重缺乏专业技术人员,大部分工作人员对防腐知识的了解与掌握非常浅显,甚至有很多工作人员对其工作态度不端正,思想有偏差,在工作中缺乏积极性,严重导致工作效率降低,导致石油管道腐蚀现象不能够得到有效改善。

(三)石油管道防腐制度不健全

石油管道防腐工作在石油发展中有着重要的作用,应该受到企业的重视,但是由于部分石油企业严重忽视管道维护工作的重要性及意义,甚至对其解决腐蚀问题也只是敷衍或简单处理应对,严重导致腐蚀工作在企业中的地位较低,因此工作人员在工作中懈怠及消极心理较强,工作质量不达标便成为亟待改善的问题。此外,由于高层领导人员在制定相关制度时因忽略对企业不同情况的考虑,一直以来套用其它企业相关制度,导致相应的规章制度也没有真正发挥作用,管理制度更是与实际工作情况不符,而石油企业中管道防腐工作没有设立相应的监督管理部门,因此监管不到位是导致石油管道防腐工作效率的关键,更是影响石油质量、管道质量的重要因素。

三、石油管道防腐技g

要想有效提高石油管道防腐现象,首先要不断对防腐技术进行研究,根据目前对管道防腐现状的了解。我国相关部门已经作出针对性的防腐措施,采用科学有效的防腐技术,实现降低腐蚀几率的目的。

(一)上管道外防腐

上管道外防腐技术主要是通过对管道进行涂刷防锈漆,一般防锈漆分为两种,即为:底漆和面漆,底漆一般采用具有抗腐蚀性能强、较好的粘合力等特点的漆料,面漆一般采用具有韧性强的铝粉漆为主。在涂刷过程中要按照一定的程序与步骤进行。上管道外腐蚀技术主要是以预防环境、地质等因素对管道产生影响、变化为主,为管道外层增加一道保护层,减少外侧腐蚀现象,而对管道内侧不能起到任何作用,因此,还需要对管道内侧防腐蚀技术进行研究。

(二)活性金属减缓腐蚀

在石油管道腐蚀中,由于化学反应产生的腐蚀占据绝大因素,分析产生化学反应腐蚀的机理,即管件金属的在化学反应中显阳性,相对活跃,因此便会失去电子产生阳离子形成阳极,同样阴离子聚集会产生阴极,这就形成了“电池”效应,加速了管道腐蚀的速度。因此,可以通过在管道中适量加入比管道金属化学性质活跃的金属,它会首先被氧化产生阳离子,这样就避免了管道金属的氧化,达到了保护管道的目的。这种防腐措施对于大部分的管道类型,而且效果比较明显,适合进行大范围的普及使用。

(三)添加延缓腐蚀试剂

防辐射化学试剂是指能够有效抑制腐蚀、减缓金属材质石油管道的化学腐蚀速度。但是一般缓蚀剂只作为辅助措施,配合其他的防腐技术进行使用,达到石油管道的防腐目的。随着科学技术的进步,石油管道防腐技术已经越来越成熟。然而十二五经济建设规划对于石油的需求提出了新的要求,也增加了对于管道防腐的压力,这就需要国家带头、企业积极行动,进行石油管道防腐技术的探讨和研究,不断提高石油管道防腐水平,更好的保障石油输送。

参考文献:

防腐蚀工程论文篇7

1.钢结构腐蚀的主要原因

防止钢结构腐蚀首先要了解钢材腐蚀的原因。

1.1常温下(100℃以下)钢材的腐蚀机理

常温下钢铁的腐蚀主要是电化学腐蚀。钢结构在常温大气环境中使用,钢材受大气中水分、氧和其他污染物(未清理干净的焊渣、锈层、表面污物)的作用而被腐蚀。大气的相对湿度在60%以下时,钢材的腐蚀是很轻微的;但当相对湿度增加到某一数值时,钢材的腐蚀速度突然升高,这一数值称为临界湿度。常温下,一般钢材的临界湿度为60%~70%。

当空气被污染或在沿海地区空气中含盐时,临界湿度都很低,钢材表面容易形成水膜。此时焊渣和未处理干净的锈层(氧化铁皮)作为阴极,钢结构构件(母材)作为阳极在水膜中发生电化学腐蚀。大气中的水分吸附在钢材表面形成的水膜是造成钢材腐蚀的决定因素;大气的相对湿度和污染物的含量是影响大气腐蚀程度的重要因素。

1.2高温下(100℃以上)钢材的腐蚀机理

高温下钢铁的腐蚀主要是化学腐蚀。论文大全。高温状态下,水以气态存在,电化学作用很小,降为次要因素。金属和干燥气体(如O2、H2S、SO2、Cl2等)相接触,表面生成相应的化合物(氯化物、硫化物、氧化物),形成对钢材的化学腐蚀。

2.钢结构腐蚀的防护方法

根据钢材腐蚀的电化学原理,只要防止或破坏腐蚀电池的形成或强烈阻滞阴、阳极过程的进行,就可防止钢材的腐蚀。采用防护层方法防止钢结构腐蚀是目前通用的方法,常用的保护层有以下几种:

2.1金属保护层:金属保护层是用具有阴极或阳极保护作用的金属或合金,通过电镀、喷镀、化学镀、热镀和渗镀等方法,在需要防护的金属表面形成金属保护层(膜)来隔离金属与腐蚀介质的接触,或利用电化学的保护作用使金属得到保护,从而防止腐蚀。

2.2化学保护层:通过化学或电化学方法使钢材表面生成一种具有耐腐蚀性能的化合物薄膜,以隔离腐蚀介质与金属的接触,来防止对金属的腐蚀。

2.3非金属保护层:用涂料、塑料、搪瓷等材料,通过涂刷和喷涂等方法,在金属表面形成保护膜,使金属与腐蚀介质隔离,从而防止金属的腐蚀。

3.钢材表面处理

钢材加工后到出厂之前,构件表面会不可避免的沾有油污、水分、灰尘等污染物以及存在毛刺、氧化铁皮、锈层等表面缺陷。论文大全。由前面钢结构腐蚀的主要原因我们知道,污染物的含量是影响大气腐蚀程度的重要因素,且表面污物会严重影响涂料在钢材表面的附着力,并使漆膜下的锈蚀继续扩展,导致涂层失效或破坏,无法达到预期的防护效果。因此,钢材表面处理质量的好坏对涂层的防护效果及寿命的影响,有时甚至比涂料本身品种性能差异的影响更大,应予以重视。

4. 防腐涂料

4.1、底漆

底漆层常用的防腐涂料有富锌底漆和环氧铁红底漆,富锌漆是由大量的微细锌粉与少量的成膜机料组成。锌的电化学性比钢铁高,在受到腐蚀时,有“自我牺牲”的作用,使钢铁被保护。腐蚀产物氧化锌又填充了孔隙,使涂层更加致密。常用的富锌底漆有以下三种:

(1) 水玻璃无机富锌底漆,它是以水玻璃为基料,加入锌粉,混合后涂刷,固化后要用水冲洗,施工工艺复杂,工艺条件苛刻,表面处理必须在Sa2.5以上,另外对环境温度、湿度都有要求,形成的涂膜易开裂、脱皮、目前已很少采用。

(2) 溶性无机富锌底漆,该底漆是以正硅酸乙酯为基料,以酒精为溶剂,经部分水解聚合,加入锌粉混合均匀后涂覆成膜。

(3) 富锌底漆,它是以环氧树脂为成膜基料,加入锌粉,固化形成涂层。环氧富锌底漆不但防腐性能优良,而且附着力强,并与下道涂层环氧云铁中层漆均有良好的粘结型。主要用于一般大气中的钢架结构和石油化工设备的防腐。

环氧铁红底漆是分罐装的双组份涂料,甲组份(涂料)由环氧树脂、氧化铁红等防锈颜料增韧剂、防沉剂等制成,乙组份为固化剂,施工时按比例调配。氧化铁红是一种物理性防锈颜料,其性质稳定、遮盖力强、颗粒细微、能在漆膜中起到很好的屏蔽作用,有很好的防锈性能。环氧铁红底漆对钢板及上层环氧面漆均有很好的粘结力,常温干燥快,对上层面漆不渗色,较普遍的用于钢质管道、贮罐、钢结构防腐工程,作防锈底漆使用。

4.2中涂层

中涂层一般为环氧云铁和环氧玻璃鳞片漆或环氧厚浆漆。环氧云铁漆是以环氧树脂为基料加入云母氧化铁制成,云母氧化铁的微观结构像片状云母,其厚度仅为数微米,而直径为数十微米到一百微米。它耐高温、耐碱、耐酸性、无毒,片状结构可阻止介质渗透,增强了防腐性能,而且收缩率低,表面有粗糙度,是一种优良的中层防腐漆。环氧玻璃鳞片漆是以环氧树脂为基料,以薄片状的玻璃鳞片为骨料,再加各种添加剂组成的厚桨型防腐漆。玻璃鳞片厚度仅为2~5微米。由于鳞片在涂层中上下多层排列,形成独特的屏蔽结构。论文大全。

4.3面漆

用于面漆的涂料按其价位可划分为三种等级:

(1) 普通级为环氧漆、氯化橡胶漆、氯磺化聚乙烯其等;

(2) 中等级为聚氨酯漆;

(3) 高等漆为有机硅改性聚氨酯漆、有机硅改性丙烯酸面漆、氟涂料等。

环氧漆经化学固化后,化学性质稳定,涂层致密,有很强的粘结力,很高的机械性,它耐酸、碱、盐,能抵抗多种化学介质的腐蚀。

氯化橡胶漆以氯化橡胶为成膜物,氯化橡胶是用天然橡胶与氯气反应制成,他属惰性树脂,成膜后密封性能非常好,水汽、氧气对漆膜的渗透率极低,而且耐酸、耐碱、耐水、耐氧化剂、耐各种腐蚀性气体的腐蚀,在用醇酸树脂改性后,耐候性好,在使用过程中,漆膜理化性能变化很小,可以说是一种经济耐用的防腐材料。其它面涂层材料因价格较高,使用很不普遍,本文不再详述。

5.防腐油漆(涂料)的选择

5.1要考虑结构所处的使用条件及选用涂料的范围的一致性,根据腐蚀介质的情况(种类、温度和浓度)气相或液相,湿热地区或干燥地区等条件进行选用。对于有酸性介质,可采用耐酸性能较好的酚醛树脂漆,而对于碱性介质,则应采用耐碱性较好的环氧树脂漆。

5.2、要考虑施工条件的可能性。有的宜刷涂,有的宜喷涂,有的自然干燥成膜等等。对于一般情况,宜用干燥、便于喷刷的冷固型涂料。

5.3要考虑涂料的正确配套。由于大部分涂料是有机胶状物质为基料,涂料每涂一层结成薄膜后,难免有许多异常细小的微孔,腐蚀介质仍有可能渗入侵蚀钢铁。因此,目前涂料的施工都不是涂单层,而是涂多层,目的在于将微孔减少到最低限度。

参考文献

[1]工业建筑防腐蚀设计规范.GB500046.

[2]钢结构管道涂装技术规程.YB/T9256.

[3]涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级.GB8923.

防腐蚀工程论文篇8

Cui Yuedong1 Wang Changyou1 Liang Kaiwu1 Li Sen1,2

(1.College of Safety Engineering of Chongqing University of Science & Technology,Chongqing,401331)

(2.Chinahuanqiu Contracting & Engineering Corp,HQCEC,Beijing,100000)

[Abstract]The oil and gas pipeline corrosion residual life prediction methods are mainly discussed in this paper.There are these pipeline corrosion residual life prediction methods,mainly based on the probability and statistics method,Markov chain theory,the theory of structural reliability analysis,the theory of residual strength,etc.In this paper,the methods have been carried on the simple introduction and discussion.At the same time,the paper points out that the questions should be paid attention to when the pipeline corrosion residual life is predicted.And it puts forward the systematicness,reliability and economy are the development direction of oil and gas pipeline corrosion residual life prediction.

[Key words]oil and gas pipeline;corrosion;residual life;prediction method

中图分类号:Y65 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)07-0302-02

引言

目前,国内绝大部分油气管道已步入中老年期。随着使用时间的递增,管道外壁与防腐涂层之间的粘合力有可能逐渐丧失,防腐涂层有可能老化、龟裂甚至剥离,土壤腐蚀性介质浸入,从而为腐蚀的发生、发展提供了条件,管道遭受腐蚀的可能性就大为增大。带有腐蚀缺陷的管道在运行中随时会发生破裂而导致泄漏,从而导致火灾、爆炸等恶性事故的发生,造成巨大的财产损失,甚至人员伤亡。但是,对有腐蚀缺陷的管道盲目地进行更换或维修则又会带来巨大的浪费。因此,需要对管道的腐蚀剩余寿命进行预测,即通过预先判断管道的腐蚀剩余寿命,从而事先制定合理的检测和维修周期,做到预防事故的发生和避免因过早更换管道而造成的不必要的浪费,并对降低管道腐蚀穿孔泄漏事故发生的概率和由此带来的经济及资源损失具有巨大的重要性。本文主要对管道腐蚀剩余寿命的预测方法进行了探讨,并指出了管道腐蚀剩余寿命预测需注意的问题,及以后的发展方向。

1.腐蚀剩余寿命预测方法

寿命预测是以管道当前实际环境和工况下,能够稳定安全运行的时间,用于指导管道维检修和更换周期。腐蚀寿命预测研究起步较晚,美国于1983年率先对这一领域进行探索,我国于1990年后也开始这一方面的研究[1]。目前在建立腐蚀寿命预测模型方面并没有出台统一标准,但科学研究者们开展了许多这方面的工作,取得了一些成果,其主要预测方法有:

1.1 概率统计方法

埋地管道表面多见局部腐蚀和孔蚀。而导致管道腐蚀穿孔的往往是最深的点蚀区域,当管道最深的点蚀坑深度超过了管道允许的最大腐蚀深度,管道就有可能发生腐蚀穿孔,导致事故的发生。因此,管道局部发生的最大点蚀深度决定了管道的使用寿命,而不是管道平均腐蚀深度。Evans认为腐蚀的本质具有概率特征,而在局部腐蚀中,这种概率特征更加明显。后来腐蚀工作者根据这一结论提出了利用概率统计的方法来预测埋地管道的剩余使用寿命[2]。基于概率统计的极值分布规律的剩余寿命预测模型,在前期腐蚀数据采集时,需要采集大量检测数据,然后将采集到的腐蚀数据进行统计筛选,最后预测时,要考虑外防腐层的失效时间。目前国内概率统计方法已经广泛应用于管道剩余寿命预测中,张斌、梁成浩、杨静、翟云浩[3-6]分别应用概率统计方法预测长输管道、化工设备、油气田集输管道的腐蚀寿命。

1.2 马尔可夫链理论

俄国著名社会学家、数学家马尔可夫在利用数学方法研究事物发展过程时,于1906-1912年提出了马尔可夫过程,即在已知当前事物所处的状态,事物发展的未来状态与过去状态无关[7]。马尔可夫过程的优点在于只要掌握事物的现在状态,就可以预测其未来的状态,故马尔可夫过程具有无后效性,这使得马尔可夫过程广泛应用于经济学、生物学、医学、意外事故等方面。国外学者Kleiner Y[8]利用威布尔概率模型和马尔可夫链模型建立了管道寿命预测模型。国内学者袁庚[7]利用马尔可夫过程建立了大连新港油气管道的寿命预测模型,利用马尔可夫决策过程给出大连新港油气管道的维修方案;李恒[9]利用马尔可夫链建立油气管道外防腐层劣化模型,预测了防腐层剩余寿命。

1.3 结构可靠度分析法

可靠度函数分析法首先对管道的材料,腐蚀缺陷尺寸和腐蚀发展规律进行统计,然后得出管道失效的概率分布,根据管道实际位置,设置目标可靠度,最后确定管道维修方案和检测周期[10]。美国天然气管道公司在前人研究成果的基础上,于2006年成功开发了NOLAN软件(系统故障树分析软件),该软件广泛在管道安全分析中应用,通过对管道多次反复分析,可以大大提高发现管道危险情况的概率。我国管道工程专家潘家华[11]于1988年首次将断裂力学与管道安全研究中,并且在1995年将W.Kent Muhlbauer 撰写的《管道风险管理手册》引入到我国。张都清[12]等于2001年利用可靠性函数分析法对发电厂主蒸汽管道进行寿命预测;罗金恒[13]于2006年采用结构可靠性理论,成功预测了新疆红浅油气管道的腐蚀剩余寿命。

1.4 剩余强度理论

管道剩余强度分析是基于先进的智能检测设备和力学理论评估管道剩余壁厚的承压能力。国外在这方面的已经形成了一系列的标准,我国使用这些标准在埋地钢制管道剩余寿命预测上开展了许多工作。基于剩余强度经验公式的管道寿命预测模型,该模型需要收集管道材质和尺寸等基本信息,采集管道腐蚀数据,包括腐蚀深度和腐蚀轴向长度,一般忽视周向腐蚀对管道的影响,而随着腐蚀的进展,其腐蚀深度和腐蚀轴向长度同时变化,利用C语言编程求解,结合腐蚀速率模型,管道剩余强度因腐蚀减薄会不断下降,最终如果管道承压能力不能超过工况压力一定程度时,管道会处于爆管的危险中,此时即为管道的使用寿命。

2.腐蚀剩余寿命预测需注意的问题

(1)目前腐蚀寿命预测方法都是通过历史的检测数据,利用合理的数学模型进行预测,这种预测在短时间内有较好的可信度,随着预测时间的延长,预测的可信度不高。

(2)由于埋地管道所受腐蚀因素影响极为复杂,导致同一条管道不同位置腐蚀情况也有很大不同,而同一条管道的不同位置对管道的安全性的影响也不相同。因此,对管道进行寿命预测时要遵循分段预测原则,要重点预测对管道安全运行影响较大的位置、腐蚀速率较快的位置和土壤腐蚀性较强的位置。

(3)不同区段管道的腐蚀情况各不相同甚至出现差别很大其原因是复杂的,因为不同位置管道的腐蚀环境和机理是大不相同的。以管道内腐蚀为例,腐蚀主要与原油中二氧化碳气体和硫化氢气体含量、管道内积水中阴阳离子种类和总矿化度、含有微生物数量等有关。对油田站间集输管道而言,里面原油是经联合站油水分离工艺处理后输送的,管道内部的水含量极少,只有在管道低洼处、阀门弯头等地方会有少量积水存在,会发生轻微的内腐蚀,所以对油田站间管道而言,其腐蚀形式以土壤腐蚀为主。

(4)管道被土壤腐蚀的破坏程度受下面几个条件作用:其一,当老龄油气管道使用到一定年限,防腐层会逐渐与管道剥离,此时土壤中的腐蚀性物质会直接作用在钢制管道的外壁上,所以程度上跟防腐层与管道剥离的时间和腐蚀物质接触管壁的时间有关。其二,防腐层与管体剥离后,腐蚀程度也跟防腐层的破坏程度和土壤的腐蚀性有关。其三,还跟管道沿程是否穿越不同土质的土壤,阴极保护能否为管道提供完全保护,管道周围是否有杂散电流,环境温度高低有关。总而言之,正是由于腐蚀因素的错综复杂,导致了同一条管道的不同位置腐蚀程度、类型大不相同。

3.腐蚀剩余寿命预测发展方向

国内外在管道腐蚀剩余寿命预测研究上,目前已经取得了一系列有用的成果,但至今还没有制定统一的腐蚀寿命预测标准和规范性的研究准则,使得管道腐蚀剩余寿命的预测方法之间彼此相互独立。因此腐蚀剩余寿命预测研究的系统性问题,是亟待解决的关键问题,也是腐蚀剩余寿命预测以后重点的研究方向。

虽然已经存在一些先进的检测仪器和数据分析方法及手段,但是因为管道腐蚀剩余寿命预测是一个一直变化的过程,使得腐蚀剩余寿命预测的准确性难以得到保证。而且每种预测方法都存在一定缺陷,往往通过综合使用多种预测方法,可以大幅提高管道腐蚀剩余寿命预测的准确性,从而确保预测方法的可靠性。很显然,管道腐蚀剩余寿命预测研究的可靠性,也将是在该领域的科研工作者们以后主要的攻克方向。

另外,检测腐蚀缺陷所要付出的费用通常很高,这使得腐蚀剩余寿命预测的深入研究受到了一定的限制,因此,经济性方面的问题,即如何花费较低的费用去完成腐蚀寿命的研究,也是科研工作者们今后需要着重开展研究的方向。

4.结束语

国内外在管道腐蚀剩余寿命预测的研究上正在不断地向前发展,目前已经产生了比较有益的腐蚀剩余寿命预测的研究方法,但每种腐蚀寿命预测方法都存在一定的缺陷,在腐蚀剩余寿命预测上还有一些应注意的问题,因此需要管道腐蚀科研工作者们继续在管道腐蚀剩余寿命预测的系统性、可靠性和经济性上深入地展开研究,使得腐蚀剩余寿命的研究更加科学合理。

参考文献

[1] 蒋晓斌.腐蚀油气管道的安全性评价[D].西安:西安石油大学,2005.

[2] A hammed M.Probabilistic estimation of remaining life of a pipeline in the presence of active corrosion defects [J].Pressure Vessels and Piping,1998,75(4):321~329.

[3] 张斌,郭万林.在役管道腐蚀损伤检测与预测预防[J].腐蚀科学与防护技术,2005,17(3):187~189.

[4] 梁成浩,庄锁良,姜慧芬.石油化工设备材料腐蚀寿命预测系统[J].石油化工设备,2001,30(1):21~23.

[5] 杨静,马国光,张友波.气田集输管道腐蚀预测方法研究[J].石油与天然气化工,2006,35(3):229~231.

[6] 翟云皓,郭兴蓬,曲良山,等.集输管道腐蚀评价及剩余寿命预测[J].油气田地面工程,2006,25(4):47~48.

[7] 袁庚.油气管道的腐蚀及预测研究[D].大连:大连理工大学,2011.

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[9] 李恒,王树刚,袁赓.马尔可夫链在燃气管道外防腐蚀层预测中的应用[J].全面腐蚀控制,2007,21(6):11~13.

[10] Jones D,Dawson J. Risk assessment approach to pipeline life management [J].Pipes and pipelines,1998,43(1):5~18.

[11] 胡伟.樊学油区原油外输管道优化设计与可靠性分析[D].西安:西安石油大学,2012.

[12] 张都清,丁辉,张广成,等.基于可靠性的电厂主蒸汽管道的寿命评定[J].中国电机工程学报,2001,21(4):66~69.

[13] 罗金恒,赵新伟,张华,等.腐蚀管道剩余寿命预测方法[J].管道技术与设备,2006(5):37~40.

基金项目

防腐蚀工程论文篇9

Discussion of ITO Corrosion Phenomenon and Protection

WANG Fang,YANG Chang-yong ,WANG Xiao-yan,SUN Li-qian

(Hebei Jiya Electronics Co.,Ltd,Shijiazhuang 050071,China)

Abstract: ITO corrosion is a difficult problem in the LCD production. The principles of ITO corrosion are discussed in this article, and TOP layer is analyzed as a protection method. It provided a theories reference to control and prevent ITO corrosion in the process.

Keywords: LCD;LCM;ITO corrosion; protection of ITO corrosion by TOP layer

前 言

当今显示领域中LCD(液晶显示器件)被广泛应用,ITO电极腐蚀问题是LCD制造和LCM(液晶显示模块)加工质量控制中面临的难题。许多工厂都有控制的方法,有的实现了很好的效果,但很多工厂对此还没有足够的认识,在生产过程中ITO电极腐蚀的问题仍是困扰产品可靠性的难题。本文对ITO腐蚀问题进行探讨,希望能为解决问题提供参考。

1ITO电极腐蚀的现象和机理

1.1腐蚀现象分析

ITO电极腐蚀大都是在存储条件或外加电场促进的条件下以电化学反应的方式产生的,周期有的只有数小时,有的可达数月之久,主要取决于腐蚀产生的条件的强弱。腐蚀的现象如图1所示。

ITO电极腐蚀的失效曲线如图2所示。

1.2腐蚀的步骤

步骤1:形成反应基团。

阳极:

Cl- >> Cl o + e - (Cl- 来源于污染。)

OH- >> OHo +e- (OH- 来源于污染和环境。) 阴极:

H2O + 2e- >>1/2 H2+ OH-

步骤2:失去电子破坏氧化键。

In2O3 + Clo >> In2O3* + Cl-

In2O3 + OHo >> In2O3* + OH-

步骤3:替代反应。

高pH值:In2O3* + Cl- + OH- >> In(OH)2Cl

低pH值:In2O3 * + H + Cl- >> InCl3+HClO

电极腐蚀受pH值影响强烈,高pH值时速度更快。

1.3腐蚀的产生条件分析

a.杂质或污染:材料、设施和环境。

b.电荷:电子移动、过压或过流。

c.水分:吸潮、水渗透或材料界面残留水分。

所以要对ITO电极腐蚀进行防护先要从过程中避免腐蚀条件的建立和产生,本文中不加论述。

2TOP层对ITO电极腐蚀的防护作用分析

为了保护LCD的电极,很多厂家采用涂TOP层进行产品主动防护,这是一个比较有效的办法。LCD产品中使用的TOP涂层是一种非常致密的材料,多用钛硅材料,大量LCD厂家在使用。其主要由二氧化硅SiO2和二氧化钛TiO2两种成份组成,这两种物质化学性质稳定,硬度高,用来保护ITO外电极,防止电极轻度划伤或异物腐蚀,可提高LCD的可靠性。涂TOP层后的LCD增加了防护性能,但是仍存在腐蚀的可能性。对于TOP层的腐蚀条件这里进行一下分析,以便在防护过程中加以考虑。

二氧化硅膜SiO2的化学性质:有极高的化学稳定性,不溶于水,除氢氟酸外,其他酸与其不发生反应。反应方程如下:

SiO2+4HF=SiF4+2H2O

SiF4+2HF= H2Si F6

二氧化硅膜SiO2也可以被强碱腐蚀,反应方程为:

2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O

因为反应生成的Na2SiO3是一种粘合剂,可以覆盖在表面防止腐蚀,具有对表层的保护作用。

二氧化钛TiO2的化学性质:不溶于水,溶于氢氟酸、浓硫酸,反应方程如下:

TiO2+6HF=H2[TiF6]+2H2O

TiO2+H2SO4=TiOSO4+H2O

TiO2+2H2SO4=Ti(SO4)2+2H2O

TiO2+H2SO4=TiOSO4+H2O

由以上分析可知保证涂TOP层的LCD电极腐蚀首要的问题是保证TOP层不被腐蚀的问题,即不可在TOP层上引入氢氟酸、硫酸和强碱物质,如果产生腐蚀也要先从这方面进行分析。

参考文献

[1]华南理工大学无机化学教研室.无机化学[M].北京:化学工业出版社,2001.

防腐蚀工程论文篇10

一、遵循理论联系实际、激发学生学习兴趣的原则,处理好教材与授课内容的关系

“金属腐蚀与防护”是水质科学与技术等专业的一门重要专业课,武汉大学动力与机械学院水质科学与技术专业这门课选用的教材是中国电力出版社出版的普通高等教育“十二五”规划教材《热力设备的腐蚀与防护》,该教材前七章介绍金属腐蚀基本理论,主要内容是腐蚀热力学、动力学,后十一章介绍热力设备的主要腐蚀及其防护。

笔者处理教材与授课内容的总原则是理论联系实际,即授课时先尽量讲授与热力设备腐蚀有关的金属腐蚀基本理论,然后以此为指导讨论热力设备主要腐蚀的部位、特点、机理、影响因素和防止方法;处理每一堂课的教学内容时注意激发学生的学习兴趣,尤其是在上第一堂课即绪论课上,特别注意把教材内容处理好,从课程一开始就吸引学生,让学生们的心很快回到课堂上来,能围绕授课内容动脑筋、想问题,消化吸收课堂知识的同时还能提出问题、探讨问题,授课就有了一个良好的开端,不敢说事半功倍,好的开头总是必要和必须的。为了达到通过绪论课吸引学生的目的,笔者在处理“金属腐蚀与防护”课程所选教材绪论内容(包括金属腐蚀的定义、金属腐蚀的分类、金属腐蚀速度的表示方法、金属腐蚀防护的重要性、金属腐蚀防护方法概述)时,把教材“总论”的“金属腐蚀防护的重要性”作为第一堂课的第一部分内容,并另取名为“腐蚀的代价与危害”和“防止腐蚀能带来的好处”。这样处理教材绪论内容的目的是,一方面通过腐蚀实例,从“巨大的经济损失”、“ 严重的资源和能源浪费”、“引发灾难性事故”、“污染和损害人类生存的环境”、“阻碍新技术的应用和发展”这样五个方面给学生们以震撼;另一方面通过防止腐蚀的实例,告诉学生,腐蚀防止住了或者减轻了,不但能带来经济效益,保护资源、减少能源消耗,而且能保护生命、保护环境,自然而然的把学生的心吸引到课堂上来。

把学生的心吸引到课堂上来后,要激发学生的求知欲望和学习兴趣,也就是此时要趁热打铁,满足学生们探究腐蚀与防腐蚀的愿望。于是给出金属腐蚀的定义为“金属与周围环境(介质)之间的化学或电化学作用所引起的变质或破坏”,并指出把握金属腐蚀定义的关键点:腐蚀是金属的腐蚀;金属的腐蚀是周围环境(介质)引起;之所以周围环境(介质)能引起金属的腐蚀,是因为金属与周围环境(介质)之间发生了化学或电化学作用;金属腐蚀的后果是金属变质或金属设备等遭到破坏;何谓“化学或电化学作用”;金属腐蚀与“断裂、磨损”的区别。这样学生们马上就知道金属腐蚀是这么一回事了。随后要同学们自学5分钟,并提问“如何表征腐蚀的轻重、快慢即腐蚀程度,也就是腐蚀速度”,注意在学生回答问题的同时指出每种表征腐蚀速度的方法的适应性。这就是教材“第一章 总论”的“第一节 金属腐蚀的定义”和“第三节金属腐蚀速度的表示方法”的内容。

那么如何防止金属腐蚀呢?这是学生的求知欲望和学习兴趣被激发后自然而然会提出的问题。先要学生讨论一下,教师听听他们的看法,指出他们所提出防腐蚀方法的优劣,然后明确告诉他们:金属腐蚀是可以防止的,但要把所有的金属腐蚀都防止住或减轻,并不是一件简单、容易的事情。因为一方面金属腐蚀是一个十分复杂的过程,另一方面金属腐蚀有各种各样的情况。因此必须先分门别类,了解各种腐蚀,找到防止各种腐蚀的特殊方法。但事物又都有普遍规律性,在了解了各种腐蚀,知道防止各种腐蚀的特殊方法之后,又可从这些特殊防腐蚀方法中归纳出防止腐蚀的一般方法,即“合理选材、表面保护、环境(介质)处理、电化学保护”。这就是教材“第一章 总论”的“第二节 金属腐蚀的分类”和“第五节 金属腐蚀防护方法概述”的内容。

二、严肃课堂纪律,维护好教学秩序

严肃课堂纪律,维护好教学秩序,本是对教学工作的最基本要求。但近年来,由于各种原因,老师、学生都有迟到现象,学生还有上甲课做乙事甚至逃课等现象。如何真正抓好课堂纪律、维护好教学秩序?笔者认为一方面要言教与身教并重,即教师既要对学生严格要求,如要求学生做好考勤、严格请假制度等,教师也要为人师表,做好表率,如按时上下课、不迟到、不提前下课、不随意调课;另一方面教师要想办法把学生吸引到课堂上来,激发学生的求知欲望。如果学生的求知欲望激发出来了,则课堂纪律、教学秩序自然好。

三、强化预习和开展以学生寝室为单位的课外讨论,鼓励学生解决老师提出的问题并提出新的问题

上课前要求学生做好预习。怎样激发学生预习的兴趣呢?先要讲清道理,即告诉学生专业知识是他们工作后马上就会要用到的知识,是可以运用起来解决实际问题的知识;然后是提前把预习内容中的实际问题提出来给学生,请他们通过预习、讨论(为方便起见,笔者建议学生们以就寝寝室为单位开展讨论),提出解决实际问题的办法。这样既激发了学生们的求知欲望,又利用他们的好奇心培养了他们运用专业理论知识解决实际问题的能力。如笔者在要求学生预习第九章“热力设备的氧腐蚀与防止”时,提前给学生的实际问题是“如何防止碳钢在自来水中的腐蚀”和“如何防止锅炉的运行氧腐蚀、停用氧腐蚀”,[1]希望他们能解决这两个问题来证明自己,最好还能提出新的问题。在前面学过氧腐蚀,但那是从理论上泛泛而谈,现在有实际问题要解决,年轻人的好奇心和不服输的心理,使他们跃跃欲试。于是为解决这两个实际问题,学生们自觉不自觉地就开始了预习、讨论,后来上课的效果也非常好,因为真正达到了学习知识、掌握知识并运用知识解决实际问题的教学目的。

四、课堂小组讨论、小组派代表总结讨论结果、教师有针对性重点讲授与多种形式提问相结合

课堂小组讨论的问题,有的是学生在预习中提出来的问题,如学生们预习第九章“热力设备的氧腐蚀与防止”时就有学生提出“到底何时要进行化学除氧”;有的是教师精心设计的问题,如学习第十三章“水化学工况与水汽品质监督”时笔者设计的课堂讨论问题是“汽包炉、直流炉都可以采用的水化学工况有哪些,各是什么含义、应用起来各有什么优缺点”;还有的是学生回答问题的答案有代表性倾向时教师即兴提出讨论的问题,如学生在回答缓蚀剂定义时说“缓蚀剂是减缓腐蚀速度的物质”,笔者即时提出“实际应用缓蚀剂时,如盐酸清洗锅炉要用缓蚀剂,缓蚀剂的量是多少、腐蚀速度应减小到多少才能接受”这一问题开展讨论。课堂讨论前要先分好小组,每次上课都按小组就座,小组课堂讨论一般不超过10分钟,讨论后每小组派代表总结讨论结果,然后老师针对讨论中出现的问题重点讲授。

多种形式提问,是指同一问题从不同角度提问、把前后知识点联系起来提问等。如“加氨调节给水、凝结水的pH值有什么缺陷”这是直接提问;“为什么要用乙醇胺等替代氨作为调节给水、凝结水pH值的碱化剂”,这是间接提问;“汽轮机的低压缸为什么会发生酸性腐蚀”,这是把前后知识点联系起来提问。再如“超临界机组的给水、凝结水如何处理”、“全挥发处理AVT(R)、AVT(O)和联合水处理CWT或加氧处理OT的各是什么含义”。

笔者这样做的目的是力求学生把知识理解透彻、掌握牢固、融会贯通、能运用理论知识解决实际问题。当然,这要求教师课前要处理好教材,准备好课件,能抓住重点、突出重点并重点讲授,只有这样,开展课堂小组讨论和进行多种形式提问才能有的放失、收放自如。

五、理论联系实际,活学活用,激发学生的学习兴趣,培养学生运用理论知识解决实际问题的能力

专业知识是可以运用起来解决实际问题的知识。因此,专业知识的活学活用在激发学生的学习兴趣、培养学生运用理论知识解决实际问题的能力等方面,可以起到立竿见影的效果。如学生通过学习第九章“热力设备的氧腐蚀与防止”解决了“如何防止碳钢在自来水中的腐蚀”和“如何防止锅炉的运行氧腐蚀、停用氧腐蚀”这两个问题,特别是通过自己设计、动手试验解决了第一个问题“如何防止碳钢在自来水中的腐蚀”后,同学们自信满满,学习兴趣大增。具体做法是,先课堂讲授并讨论热力设备运行氧腐蚀和停用氧腐蚀发生部位的差异、钢铁氧腐蚀的一般特征、钢铁氧腐蚀的机理、运行氧腐蚀和停用氧腐蚀的危害、运行氧腐蚀和停用氧腐蚀的影响因素、运行氧腐蚀和停用氧腐蚀的防止方法,然后要求学生课后自己设计“防止碳钢在自来水中的腐蚀”的实验方案并通过电子邮件交老师批阅,课堂上老师再讲评,最后学生们进实验室做实验验证。这样,学生学习的主观能动性得到充分发挥,而且纷纷感叹“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”!

防腐蚀工程论文篇11

2、高温硫腐蚀

对近年来石化企业设备的腐蚀调查表明,高温硫腐蚀问题存在较为普遍,在重油高温部位的腐蚀平均速率为0.5~1mm/年,而在流速流态交变的部位,腐蚀速率甚至达到1~3mm/年。高温硫腐蚀的机理是:在使用温度大于240℃和工业介质中含有活性硫化物,例如单质硫、硫醇、硫醚、二硫醚、H2S等时,能形成高温硫腐蚀环境,并可直接与金属设备发生反应,对设备会产生严重的均匀腐蚀。其中,在240℃以上时,H2S与硫醇可直接与铁发生反应;在340~430℃之间时,H2S的腐蚀率最大,在340~460℃之间时,单质硫可直接与铁反应;当温度在430℃以上时,高温硫腐蚀有所减轻,在480℃以上时,H2S几乎完全分解,高温硫的腐蚀率下降。对高温硫腐蚀问题的防治,主要是选用耐腐蚀的材料,如含有Al、Cr、Si等元素的合金钢材料。

二、石油化工设备的腐蚀寿命评价

本文以输油管道的寿命评价为例,分析了石油化工设备在腐蚀寿命评价时的方法及相关内容。1、设备寿命评价的目的对输油管道的寿命评价,主要是基于可靠性理论和腐蚀理论,以给定管道的目标可靠度,并评估管道的腐蚀剩余寿命。2、影响输油管道寿命的因素根据历年来输油管道失效原因的统计分析,腐蚀问题是引发的管道失效的最主要因素,并约占据了80%以上的比例。腐蚀的主要原因是由管道输送液体所引发的内腐蚀,其次是土壤等因素引发的外腐蚀。3、输油管道腐蚀剩余寿命的评价方法可采用具体数学公式的形式,来表达输油管道腐蚀速率的模型,从而实现对管道腐蚀剩余寿命的预测与评价。其输油管道腐蚀使用寿命的方程式如下在方程式中,tf和tu分别表示的是输油管道腐蚀使用寿命和管道的已使用时间;δ和δ0则分别表示的输油管道壁厚和管道最小允许的壁厚值;x则是指在tu时刻所观测到的最大已腐蚀壁厚值,n为时间常数,通常由管道腐蚀的内部因素以及外部因素等条件决定,通常取0.3~0.5。计算得出tf后,则输油管道腐蚀剩余寿命tr则可用下列方程式表达,其中ts为输油管道防腐层的腐蚀寿命。4、管道腐蚀寿命评价的具体应用通过上述方程式,可具体得出各区域内输油管道腐蚀剩余寿命,并可依据此数据制定出具体的管道检测与修复标准。

防腐蚀工程论文篇12

1、主要设施腐蚀现状

由于使用年久,目前王岗联合站油罐、管线腐蚀状况不容乐观:

(1)原油罐腐蚀穿孔日益突出。目前4#罐部分附件老化,连接罐壁的自动放水管线穿孔及自动放水立管频繁穿孔,现场已打卡子多处,存在巨大安全隐患;

(2)管线穿孔越来越频繁。王岗联合站原油、污水管线40余条,特别是分离器污水管线,近年来,穿孔频繁发生。

从以上分析可以看出,王岗联合站地面工程设施腐蚀严重,由此产生的安全隐患、环境污染,及居高不下的维修费用,给王岗联合站的生产、经济、 安全等各个方面带来严重的危害,解决腐蚀问题已成为当务之急。

2、王岗联合站腐蚀机理及存在问题

通过分析首站腐蚀现状,认为目前王岗联合站在腐蚀方面主要存在以下几个因素:

2.1焊口处的防腐处理难度大

通过对穿孔部位的调查发现,有很大一部分的腐蚀穿孔发生焊口处。管线和油罐、及分离器本体与进出口管线、及流程的连接及安装过程中,避免不了要进行焊接,焊口的焊接质量往往直接影响到管线的使用寿命,同时由于焊接过程中产生的高温,改变了焊口处钢材的物性,使得腐蚀穿孔经常出现在焊口处,而焊口处由于周围环境等因素的影响,往往防腐处理难度比较大,因此使得焊口处的腐蚀情况较其它部位更为严重。

2.2储罐底部长期积水

王岗联合站的1#、4#油罐作为沉降罐,罐底部长期积存大量污水,由于这部分含油污水的矿化度较高(特别是含Cl-高),溶有H2S、CO2等有害物质时,使得罐底部介质的腐蚀性很强,主要是电化学腐蚀和化学腐蚀。根据国内外科学测算及长期使用经验表明,钢质储罐若原油中不含H2S,一般寿命为10―15年;含有H2S使用寿命为3―5年,腐蚀破坏首先在罐底发生穿孔,罐底平均腐蚀速度为0.5―1.5mm/a,因此可以判断,底部长期积水是造成首站储罐类容器腐蚀严重的一个重要原因。

2.3由于底部油泥沙而产生垢下腐蚀(孔蚀)

对于分离器及原油储罐来说,孔蚀是一种常见的局部腐蚀。通过观察王岗联合站1#、4#分离器穿孔情况可以发现,其内壁所形成的孔蚀特点是:所形成孔的深度远大于直径,孔口有腐蚀产物覆盖。分析导致蚀孔迅速深挖的一个很重要的原因是蚀孔在发展过程中形成了闭塞电池,产生自催化效应,分析如下:

孔内:Fe=Fe2++2e

孔外:O2+2H2O+4e=4OH-

2H2CO3+2e=2H++2HCO3-

2HCO3-+2e=2H++2CO32-

形成闭塞电池后孔内金属的腐蚀动力来自两方面,一方面是孔外的大阴极对孔内小阳极产生阳极极化,导致孔内金属溶解;另一方面是孔内介质的酸化对孔内金属产生的腐蚀。

3、现有防腐措施

目前,油田在防腐方面研究开发了许许多多的新技术和新工艺、新材料。我们认为:应用好现有的防腐技术比开发新技术更具有实际意义;任何一种防腐技术的耐腐蚀性能都与特定的腐蚀环境相对应。针对首站的腐蚀环境,推荐一些现有的防腐技术:

3.1焊口的防腐处理

由于王岗联合站的腐蚀穿孔频繁出现在焊口处,因此建议采取以下防腐措施:

(1)地面管线可以采取法兰连接,这样可以大大减少焊口处的内防腐问题,但是这种措施仅适用于地面铺设的管线;在现场应用中,王岗联罐区的原油和污水管网大部分是地面铺设,均采用法兰连接,这样大大减少了焊口的数量,这部分管网的腐蚀穿孔的情况就比较少,取得了比较理想的现场效果;

(2)对必须焊接的管线,现在多采用不锈钢接口,使用不锈钢焊条进行焊接,这样利用不锈钢的耐腐蚀性,尽量减少焊口处的腐蚀速率。郝现联新建的污水管线在焊接处采用了不锈钢接口,该项技术就是为了预防焊口处的频繁穿孔,此处运用了不锈钢的耐腐蚀性,预期效果良好。

3.2阴极保护

(1)埋地管线的阴极保护:实现阴极保护的方法通常有牺牲阳极法和强制电流法:

①牺牲阳极法:在腐蚀电池中,阳极腐蚀,阴极部腐蚀。利用这一原理,以牺牲阳极优先溶解,使金属构筑物成为阴极而实现保护的方法。在土壤环境中常用的阳极材料有镁和镁合金、锌和锌合金;

②强制电流法:用外部的直流电源作阴极保护的计划电源,将电源的负极接管道(被保护的构筑物),将电源的正极接至辅助阳极,在电流的作用下,使管道发生阴极极化,实现阴极保护。强制电流法是目前长距离管道最主要的保护方法。

(2)储罐的阴极保护方法的选择:

①牺牲阳极法:对于底板面积较少,罐基础施工质量有保证的储罐,当周围土壤的电阻率较低时(小于60Ω*m),可选用牺牲阳极保护法,如选用锌电极。对于新建罐,可将阳极均匀分布在罐底,力求得到均匀的电流分布。

②强制电流法:对于所需阴极保护电流较大的罐底,采用强制电流法较为合适,因其电流、电压可根据需要任意调节。当罐底面积很大时,辅助阳极的布置对罐底板中心部位的保护水平起一定作用。

4、结论

根据以上对王岗联合站腐蚀现状的调查分析和论证,我们认为,首站绝大多数腐蚀过程的本质均为电化学腐蚀,因此,根据该站地面工程设施的腐蚀环境特点,同时结合根据国内外先进的防腐技术,我们认为适合于王岗联合站储油罐的防腐工艺措施有:

(1)严格的防腐处理(a、喷淋除锈b、涂敷工艺c、对油罐进行有机防腐);

(2)牺牲阳极的阴极保护;

(3)储罐的日常维护(a、加强运行控制 b、定期清理油罐)。

对于管线,我们推荐以下几种防腐工艺:

(1)严格的防腐处理(a喷淋除锈b清扫c涂敷工艺d对管线进行相应防腐);

(2)阴极保护(a牺牲阳极的阴极保护b强制电流的阴极保护);

(3)管线尽量地面铺设,采用法兰连接;

(4)采用耐腐蚀的非金属材料。

参考文献

防腐蚀工程论文篇13

关键词 :石油化工设备;腐蚀;防腐

1石油化工设备的腐蚀原因

引起石油化工设备腐蚀的原因非常复杂,主要可分为外在和内在两方面的影响因素。

1.1外力原因

外力原因造成的石油化工设备腐蚀,可以分为化学物质腐蚀和电化学物质腐蚀。

化学物质腐蚀主要是石油化工设备与硫化物相接触,与空气中的水分子和氧分子的相互作用,发生化学反应之后产生了新的氧化物,使石油化工设备表面形成腐蚀层。但此种腐蚀现象的产生需要具备一定的条件,即较高的温度和必要的腐蚀物质,以硫酸含量为例,如图1所示,当硫酸含量为50%左右时,对碳钢材料的腐蚀速度最快,若含量低于或高于这一指标时,相应的腐蚀速度也随之下降。

电化学物质腐蚀现是由于石油化工设备与电解质溶液相接触而产生的,石油化工设备表面吸附了电解质溶液中会产电极,从而在表面形成腐蚀层,造成设备腐蚀(图2)。

这种腐蚀现象的产生也具备必要的条件,潮湿的生产环境和充足的接触时间。

1.2自身原因

由于自身原因造成的石油化工设备腐蚀可以分为以下几类:

⑴材料使用不当。石油化工设备的材料选用情况较为复杂,尤其是在设备的检修中,材料使用不当的现象较为突出。由于设备亟需使用而供货不及时,在材料选用上一般会出现两种选择:一是以低代高,加大了腐蚀的可能性,从而导致一系列事故的产生;二是认为较高等级的材料会提高材料的抗腐蚀性,以高代低,但往往会适得其反。

⑵材料管理不当。在制作过程中,由于设备的类型和材料种类较为复杂,经常会出现一些材料、零件的使用混乱,加之材料管理不严,都为石油化工设备的使用埋下安全隐患。

⑶设备的设计不当。石油化工设备在结构设计初期,就需要特别重视结构的设计问题。在该阶段如果存在疏漏之处,则会直接导致设备的刚度、强度、承受力等存在偏差,严重时会出现设备松动或产生局部振动,在一定程度上影响了设备的抗腐蚀性,也会缩短设备的使用寿命。

⑷设备的加工不当。石油化工设备的结构设计与实际加工会存在一定的差距,该差距产生主要是设备材料的设计标准无法足设备的实际加工需要。此外,在设备的焊接过程中,由于施工工艺的不易控制,也为设备的腐蚀埋下隐患。

2石油化工设备的防腐措施

2.1隔离腐蚀介质

在预防石油化工设备发生外在腐蚀现象时,可采用将石油化工设备与腐蚀介质隔离开来的方式。常见的做法主要是在石油化工设备表面涂抹油漆,形成有一定防护作用的保护层。目前常用的油漆涂料主要有环氧树脂、酚醛树脂等。涂抹防护层时不仅需要事先了解石油化工设备的材质、形状以及使用情况等,还要考虑设备的性能、防护层的耐腐蚀能力和老化等因素。

另外,在石油化工设备表面,制作金属覆盖层也是一种隔离方式。此种方式主要是应对电化学物质腐蚀,通常将耐腐蚀性能较好的金属漆涂抹在石油化工设备的表面,或者是制成各种形状焊接到母材的表面。关于母材的材料属性,要求电位相对较低,进行覆盖后(图3),将需要进行腐蚀保护的设备作为阳极,当电位随着电流持续上升,达到致钝电位后,腐蚀电流会呈现持续下降的趋势,从而将腐蚀率控制在相对较低的水平,起到防腐效果。

2.2优化设备结构设计

结构设计阶段是整个石油化工设备的起始阶段,防腐也应从这里做起。在设计阶段,既要合理运用控制腐蚀的相关知识和经验,确保设备优良的性能和一定的使用寿命,同时还要实现经济、实用和环保的多重目标。

另外,安装质量与石油化工设备的使用性能关系密切,在安装过程中的各个环节都要做好防腐措施,充分考虑设备在包装、加工、运输和配置时可能存在的腐蚀问题。还有,良好性能的材料,离开了制造质量的保证,也无益于设备抗腐蚀性能的提高,因此在设备制造过程中,既要确保在加工、制造过程中可能存在的腐蚀风险,也要做好设备材料的抗腐蚀性管理工作。

2.3选择合适的设备材料

石油化工设备材料自身的耐腐蚀性,很大程度上决定了设备的抗腐蚀性。目前,通用的抗腐蚀性材料可分为非金属和金属两类。金属材料中,应用最广的为碳钢,但其耐腐蚀性较低,因此需进行必要的涂层保护。当前也出现了一些耐腐蚀性能较高的新型设备材料,如玻璃钢、合金钢、铝合金等。

在选用石油化工设备材料时,还应考虑材料的经济性、介质的性能、设备的性能和加工要求等因素。

2.4完善设备加工工艺

石油化工设备的加工生产过程相当复杂,工艺流程更是多种多样,所以在这一过程中一定要有效规避腐蚀风险。目前的做法主要是对设备的加工环境进行控制,常见的有减少空气中的水分和提高作业温度。一般来说,水分子会加剧设备腐蚀进程,而常温干燥的环境则有利于设备的保存和使用,因此设备的加工过程要增加必要的干燥和冷却设备,降低或减少空气中的水分。同时,温度提高有利于空气中的水分蒸发,从而降低设备的腐蚀性,所以也需要提高加工温度。

2.5加强防腐技术管理

石油化工设备的技术管理也是防腐中的重要一环,具体有以下几点:①积极开发和运用防腐新材料和新技术,使其转化为生产力,推动石油化工企业的发展;②在设备设计、生产、使用和维护过程中加强防腐教育,逐步提高员工的防腐意识,建立长期有效的防腐安全教育机制;③腐蚀现象发生在石油化工设备的各个环节,日常的预防和维护、定期检查必不可少,应建立有效的定期检查和维护机制,将防腐真正落实到实处。

3结语

石油化工设备的腐蚀是影响石油生产企业发展的重要因素,虽不可避免,但也并非不可为之。石油化工企业在充分认识到设备腐蚀原因的同时,应积极了解相关的解决措施,进一步延长石油化工设备的使用寿命,推动我国石油化工产业的健康快速发展。

参考文献

[1]刘春荣.浅谈化工机械设备的防腐设计及措施[J].装备制造技术,2011(10):78-79.

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