胡海龍，高 龍，郝建兵

（陜西北元化工集團(tuán)股份有限公司，陜西 榆林 719319）

引言

考慮到氯堿企業(yè)生產(chǎn)的特殊性，經(jīng)常面臨強(qiáng)烈腐蝕特性的物質(zhì)，造成生產(chǎn)設(shè)備嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，如果不能夠?qū)ιa(chǎn)設(shè)備進(jìn)行有效的腐蝕防護(hù)措施，導(dǎo)致生產(chǎn)設(shè)備長(zhǎng)期處于腐蝕環(huán)境中，就會(huì)造成生產(chǎn)設(shè)備受到多種腐蝕物質(zhì)的強(qiáng)烈腐蝕而損壞，影響實(shí)際生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行。因此，進(jìn)行氯堿生產(chǎn)中設(shè)備的腐蝕防護(hù)措施一直是氯堿企業(yè)高度關(guān)注的問(wèn)題。為了確保氯堿生產(chǎn)企業(yè)日常工作的順利進(jìn)行，就需要選用合理的防護(hù)措施，降低生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕問(wèn)題。同時(shí)提高生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行效率，降低企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的安全隱患，減少安全事故發(fā)生。

1 氯堿生產(chǎn)腐蝕的來(lái)源及特點(diǎn)

1.1 氯氣

在氯堿生產(chǎn)過(guò)程中重要的一種產(chǎn)成物就是氯氣，而氯氣作為一種具有強(qiáng)烈腐蝕特性的氣體，更是氯堿企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備腐蝕的重要原因之一。氯氣作為一種化學(xué)物質(zhì)，不僅具有強(qiáng)烈的腐蝕性，還非?；顫姡瑫?huì)受到環(huán)境溫度、濕度等多種因素的影響。在常溫下，氯氣的產(chǎn)生并不會(huì)腐蝕生產(chǎn)設(shè)備。但是，由于在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)溫度升高的情況，氯氣的腐蝕特點(diǎn)就比較突出。如果環(huán)境濕度較大，也會(huì)造成氯氣氧化成新的化學(xué)物質(zhì)，腐蝕生產(chǎn)設(shè)施。

1.2 燒堿

盡管燒堿并不是氯堿生產(chǎn)的產(chǎn)成品，但是燒堿的產(chǎn)生會(huì)伴隨整個(gè)氯堿的生產(chǎn)流程，具有強(qiáng)烈的腐蝕性，會(huì)對(duì)氯堿生產(chǎn)設(shè)備形成較大的腐蝕性威脅。許多氯堿生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)施都不是很先進(jìn)，腐蝕防護(hù)方面的措施存在很多不到位的地方，對(duì)燒堿的腐蝕防護(hù)較差，經(jīng)常造成氯堿生產(chǎn)設(shè)施的嚴(yán)重?fù)p壞。當(dāng)生產(chǎn)設(shè)施受到燒堿的腐蝕以后，會(huì)形成嚴(yán)重的安全生產(chǎn)危險(xiǎn)因素，不利于企業(yè)安全生產(chǎn)。在具體的氯堿生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)稀釋的燒堿液體需要進(jìn)行濃縮，從而對(duì)設(shè)備會(huì)造成更為嚴(yán)重的腐蝕。特別是金屬設(shè)備，腐蝕更為嚴(yán)重，如果不能夠做好監(jiān)督檢查工作，就會(huì)造成嚴(yán)重的安全事故[1]。

1.3 鹽酸

與燒堿相似，鹽酸同樣是氯堿生產(chǎn)的重要產(chǎn)物，而且也有著相當(dāng)強(qiáng)烈的腐蝕特點(diǎn)。據(jù)有關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示，氯堿生產(chǎn)企業(yè)中鹽酸的腐蝕效果經(jīng)常要高出基礎(chǔ)化學(xué)試劑的百十倍。而且鹽酸的活躍性也意味著其與諸多金屬反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕效果。而且不同的氧化環(huán)境其腐蝕效果也不盡相同。比如在無(wú)氧的時(shí)候，鹽酸不會(huì)腐蝕銅制品，相反，在有氧的時(shí)候，不論是鐵還是銅，都會(huì)被腐蝕。其實(shí)鹽酸的腐蝕效果主要是因?yàn)榕c金屬發(fā)生反應(yīng)所造成的，因此，如果引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)不出現(xiàn)的話，就不會(huì)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。

2 氯堿生產(chǎn)中常用的防腐蝕措施

2.1 氯氣腐蝕防護(hù)措施

在氯堿生產(chǎn)中主要通過(guò)電解產(chǎn)生氯氣，氯氣溫度通常在75～85 ℃之間，并且具有較多的水分。氯氣中水分超過(guò)一定范圍后，就會(huì)變成濕氯。濕氯具有較高的氧化性，會(huì)造成銅、鋁等設(shè)施的腐蝕。針對(duì)這一現(xiàn)象，可以在有關(guān)濕氯運(yùn)輸?shù)耐ǖ乐羞x用鈦或者玻璃材質(zhì)。鈦是一種活性較強(qiáng)的金屬物質(zhì)，在常溫時(shí)能形成一層氧化保護(hù)膜，具有較強(qiáng)的耐腐蝕特點(diǎn)，能夠抵擋多種酸、堿物質(zhì)的腐蝕。而且還具有較強(qiáng)的耐電性，可以有效提高生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命。

因此在氯堿生產(chǎn)中開(kāi)展?jié)衤壤鋮s或者進(jìn)行脫水操作時(shí)，可以采用鈦物質(zhì)進(jìn)行氯氣的腐蝕防護(hù)。但是，鈦不能用到干燥的氯氣中。這是由于鈦會(huì)與氯氣形成化學(xué)反應(yīng)，不止造成嚴(yán)重的腐蝕，還會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的火災(zāi)出現(xiàn)?；诖?，為了確保鈦物質(zhì)的有效應(yīng)用，通常會(huì)將濕氯中的水濃度控制到1.5%上下，確保鈦表面能夠形成保護(hù)膜。此外，橡膠也是常用的一種腐蝕防護(hù)物質(zhì)，因?yàn)橄鹉z有著良好的防滲透與耐腐蝕特點(diǎn)，常被用作金屬設(shè)施的內(nèi)部防腐層。

2.2 燒堿腐蝕防護(hù)措施

目前在針對(duì)燒堿腐蝕方面的重要防護(hù)措施，是依照燒堿溶液的濃縮程度與設(shè)備運(yùn)行環(huán)境中的溫度來(lái)進(jìn)行特定腐蝕防護(hù)材料的選擇。通常情況下，碳鋼以及鑄鐵處于堿性情況下會(huì)表現(xiàn)得較為穩(wěn)定，當(dāng)燒堿濃度低于30%的時(shí)候，會(huì)表現(xiàn)出較好的耐腐蝕特點(diǎn)，這主要還是依賴于鐵表層形成的不溶腐蝕薄膜物質(zhì)，可以形成一道防腐蝕的屏障。但是如果燒堿溶液中pH值>14，就會(huì)具有極強(qiáng)的腐蝕特性，鐵表面的那層保護(hù)膜就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)殍F酸鈉，也就意味著薄膜的溶解，加劇了鐵的腐蝕。

鎳能夠在燒堿溶液中表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗腐蝕特點(diǎn)，通過(guò)表面黑色薄膜的形成，提高鎳本身的抗腐蝕性。但是，如果燒堿溶液中含有氯酸鹽，就會(huì)削弱鎳的抗腐蝕性，氯酸鹽越多，鎳的抗腐蝕特點(diǎn)就越弱。這主要是由于氯酸鹽在一定環(huán)境溫度中會(huì)分解，與鎳反應(yīng)引發(fā)腐蝕。因此，企業(yè)需要根據(jù)具體的生產(chǎn)環(huán)境，選用針對(duì)性的防腐蝕材料，提高燒堿的腐蝕防護(hù)效果[2]。

2.3 鹽酸腐蝕防護(hù)措施

鹽酸作為氯堿生產(chǎn)的重要產(chǎn)物，雖然本身不具有強(qiáng)烈的腐蝕特點(diǎn)，但是能夠通過(guò)與金屬物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)造成對(duì)生產(chǎn)設(shè)施的腐蝕。因此，為了減輕鹽酸對(duì)氯堿生產(chǎn)設(shè)施的腐蝕，經(jīng)常選用石墨材料抵抗鹽酸的腐蝕性，并且石墨降膜吸收器現(xiàn)已廣泛使用。除此之外，碳鋼內(nèi)襯硬質(zhì)膠的方式也有較多應(yīng)用，尤其對(duì)于一些鈣鎂含量需求較大的鹽酸，就會(huì)使用低鈣鎂橡膠物質(zhì)。但是，鹽酸中的氯離子氧化性較大，會(huì)對(duì)橡膠形成一定范圍的腐蝕，所以要控制鹽酸溶液中氯離子的濃度，以提高其耐腐蝕性。另外要注意的是，鹽酸的滲透能力很好，經(jīng)?？梢源┩竷?nèi)襯深入里面，如果溫度降低，會(huì)因?yàn)榻Y(jié)晶的生成而體積增大，造成橡膠內(nèi)襯破裂。針對(duì)這種現(xiàn)象，及時(shí)進(jìn)行設(shè)備內(nèi)襯檢查工作就很有必要。如果檢查不到位，會(huì)造成設(shè)備腐蝕、泄露，將嚴(yán)重影響氯堿的正常生產(chǎn)。在氯堿生產(chǎn)中流量不大且壓力相對(duì)較小的管道中，還能夠借助CPVC 管道材料進(jìn)行鹽酸腐蝕防護(hù)，便于維修與更換。從當(dāng)前氯堿生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際情況來(lái)看，玻璃鋼材料是耐熱與耐腐蝕性都比較好的一種材質(zhì)，正逐漸取代碳鋼、橡膠內(nèi)襯等物質(zhì)，用于鹽酸腐蝕的防護(hù)中。

3 結(jié)語(yǔ)

鑒于氯堿生產(chǎn)環(huán)境的復(fù)雜性，在氯堿生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)進(jìn)行腐蝕防護(hù)措施的選擇。如果生產(chǎn)設(shè)備的防腐蝕工作不到位，生產(chǎn)設(shè)備嚴(yán)重腐蝕，就會(huì)造成嚴(yán)重的安全隱患。因此，通過(guò)多方面綜合分析，進(jìn)行具體防腐蝕措施與防護(hù)材料的選用至關(guān)重要。