供应煤化工

马强++张毅

近年来，在化工生产的有效促动下，化工仪表进入了一个迅猛发展的阶段，其发展范围也已由原先的模拟仪表技术步入数字化与智能化的领域。但是，问题总是伴随着发展而来，在煤化工生产过程中仪表腐蚀的现象逐渐受到社会的广泛关注，成了制约行业发展的主要原因。按照惯例，煤化工产每年都需要花费大量的财力与物力来对仪表进行检修并对因腐蚀而不能工作的设备进行更换，因此造成了大量的浪费。而引起化工仪表腐蚀的原因是多样性的，我们必须就仪表腐蚀失效的问题进行深入探讨，了解其发生根源，以便得出全面的防范、解决途径。

一、化工仪表的腐蚀的概念

1.腐蚀

指材料由于环境作用引起的破坏或变质;也预指人不在各种不良思想或行为等因素的影响下，使得自身的思想行为逐渐变质堕落。国际上腐蚀的定义是材料与周围环境发生化学或电化学作用而引起的变质或破坏。

2.化工仪表的腐蚀

是指构成工业仪表的零部件的金属或者非金属材料，在物理、机械或化学因素的作用下引起侵蚀或者腐蚀的现象。本文主体内容为煤化工仪表的腐蚀。

二、在煤化工环境下仪表的腐蚀

1.在煤化工环境下仪表的腐蚀

因其特定的环境因素，工业仪表与介质接触的检测元件的腐蚀率，一般要求大于0.1mm/a，对精密部件的要求则更高。但是，一定程度上说，现阶段的工业金属材料是不能满足所有的环境的，在煤化工企业中因为化学、电化学原因引起的腐蚀已日渐加重。

2.在煤化工环境下仪表腐蚀的分类

2.1 电化学腐蚀：是指金属材料与介质接触，在电化学的作用下而引起的腐蚀，成为化工仪表在腐蚀环境中最主要的失效原因，其一般分为两类：介质腐蚀，是在煤化工环境下最常见的腐蚀类型;大气腐蚀，其本质也是电化学腐蚀，包括对电路表、仪表原件、连接线路等腐蚀。

2.2 化学腐蚀：主要是指材料因接触化学温度或者化学溶液而发生化学作用的腐蚀类型。例如在石化生产中仪表材料的腐蚀。

2.3 物理、机械作用下的腐蚀：指对仪表表层的侵蚀如在合成氢过程中，高压阀芯受到气蚀而产生的材质的破坏。

2.4 其他：如塑料气源管在大气或者介质的作用下发生的溶解、膨胀。

三、在煤化工生产中仪表腐蚀的原因

1.外来因素

要是指电化学的腐蚀。在煤化工生产时，会存在化学与电化学两种反应，假设反应过程里产生的能量（自由能）是降低（ΔG为负值），那么其进行就无需外加的能量来运行，具有自发性。煤化工业生产中常用的金属，在与周围的介质发生化学或者电化学反应时，其自由能基本为负值，因此被应用的金属有较高的在元素腐蚀作用下转化为化合物的可能。

2.自身原因

要是指孔蚀、缝隙腐蚀。煤矿工生产中，由于几何形状设计的不合理，再加上力学因素与腐蚀环境共同作用的结果，使工程表层与几何构造共同作用发生孔蚀、缝隙腐蚀、浓差电池腐蚀等。由于其集中在某些点与坑上，造成检查困难，使其难以被及时发现而具有很大隐患性，成为重要的腐蚀形态之一。

3.内部因素

所有在大气环境中耐酸的钢统称为不锈钢。不锈钢的种类很多，但其在煤矿生产中极易遭到腐蚀包括晶间腐蚀、孔蚀和应力腐蚀破裂等。其腐蚀结果一般不着痕迹，在腐蚀过程中，金属失去强度和延性，造成构建和设备的严重破坏，为设备的应用增加使用的隐患性，极具危害。

四、在煤矿工行业中仪表腐蚀的研究

1.机构

20世纪50年代以后，我国就在自控仪表的腐蚀问题上投入大量时间与精力进行深入研究：1960年，国家科委新设了独立的腐蚀科学，并确认了学科组;1979年，中国腐蚀与防护学会正式成立;纵观防腐的研究市场，类似于北京钢铁研究所、中科院金属腐蚀的科研所逐渐兴起。这些研究机构的兴起，很大程度上为仪表腐蚀问题的研究提供了环境的保障，其研究成果也为后兴起的腐蚀研究提供了可靠的数据。

2.进展

起初，人们把控制和检测手段方法作为检测的重点，使自动化仪表腐蚀的问题受到了忽视。直至20世纪70年代，我国开始重视仪表的作用以及仪表腐蚀所带来的危害，当时各种研究单位与文献都对仪表腐蚀问题的研究起到了重大的推动作用。但是，对仪表来说，将腐蚀研究的重点放在了检测变送器和执行机构上。从20世纪70年代至90年代，国内各研究所先后研制出三十余种仪表耐蚀合金，进一步扩宽了金属材料在不同领域的应用范围。自从20世纪90年代开始，虽然研究的脚步依然坚决，但在成果上对仪表材料的研究没有什么突出的业绩，究其原因是科研所将研究目标主要集中在对原有材料的性能分析上。另外，在一定程度上，目前所用的仪表材料较之前没有很大的不同。但是在调节阀上有较大的进展，能够选择合理结构有效地克服气蚀与闪蒸的危害。

五、在煤矿工行业中防仪表腐蚀的措施

1.大概方向

现阶段，煤矿工工程的防腐措施主要集中在：材料选择、结构设计、稳定参数、涂覆等。对腐蚀有效的预防措施不外乎为：合理选取材料;合理选取结构的仪表并进行与之相符合的应用;对腐蚀问题的现状做全面的、准确的、细致的评估。

2.具体措施

2.1 仪表与腐蚀介质的隔离：一般情况下，仪表的选取直接关系到材料的腐蚀，在考虑材料成本的前前提下，可采用仪表与介质隔离的方法。其主要从仪表与腐蚀介质的隔离防腐、吹起、应用保护管、应用保护层四个方面最大程度地减轻在工业生产过程中的隔离。

2.2 气蚀、闪蒸的情况下调节阀的失效分析：调节阀，接受调节器所发生的控制信号，使调节的参数合理化，确保其在可控制的范围之类，从而实现生产的自动化，这属于对自动控制系统的作用。据此，在调节阀的选用上，设备的安装与维修上，各个环节都应该重视。另一方面，高压气体六经调节阀，经常会出现气蚀与闪蒸的现象，从而影响到阀门的选用与设计。煤工矿业需要在区分好两者的前提下，从工况压力、阀材料、法结构，解决在气蚀与闪蒸工况下的失效问题，最终达到企业生产标准，满足社会的生产要求。

2.3 细节：如有针对性地选择耐侵蚀金属或非金属材料制造防腐仪器的外部条件：选择合理的结构设计和采用先进的加工工艺;对仪表的零部件保护采用涂覆、包、衬等方法进行保护;保证工艺的精准性，确保其合理的检测方法和检测点，提高仪表防腐蚀性性能;采用放射性、超声波、光辐射等仪表检测，避免表被介质的腐蚀破坏;在膜反应区域，隔离膜片，隔离液等隔离措施都应应用合理。

综上所述，煤化工是集高效益与高风险的行业，而化工仪表自动化在工程生产的过程中发挥着大的作用，其能从根本上提高煤化工业的安全指数。因此，对于在化工仪表应用中最常见的腐蚀问题，工厂需作出全面的分析，而对其提出的措施，有待在以后实际生产中得到更深层次的完善。