化工工艺管道耐腐蚀材质的选择探究

发表时间:2021/3/2   来源:《工程建设标准化》2020年20期   作者:曹永芳
[导读] 化工企业生产加工过程中,必须对工艺管道进行科学的材质选择才能够确
        曹永芳
        黄河三角洲京博化工研究院有限公司
        摘  要:化工企业生产加工过程中,必须对工艺管道进行科学的材质选择才能够确保化工企业生产的稳定性。由于工艺管道需要承受生产过程中所产生的各类介质压力,还需要面对介质内各种化学元素造成的化学腐蚀作用,而且材料的选择也会直接影响到化工企业的投资成本,所以对于化工工艺管道耐腐蚀材质的选择是化工企业必须要面临的问题。本文将对常见的几种化工工艺耐腐蚀管道材质进行性能分析,并在此基础上讨论如何进行科学选择,希望能够帮助相关业界人士提高对于化工工艺管道耐腐蚀材质的认识,使选择更加科学合理。
        关键词:化工企业。工艺管道;耐腐蚀材质;选择探究

        化工企业生产过程中会导致化工工艺管道内长期高温高压的环境下,而且管道内各种化学物质还有大量的腐蚀性化学元素,会对化工工艺管道造成严重的腐蚀影响。在不同的温度、浓度和压力的作用下,各类酸碱物质以及介质的高速流动,往往会导致化工工艺管道内各连接处和拐弯处出现腐蚀问题和材质剥落问题,导致化工工艺管道变薄,甚至破损,进而导致化学液体出现泄露的问题。一旦这些化学液体出现泄漏,不仅会对周围的生态环境造成严重的污染,更会导致一些化工生产中的机械设备管线机械能受到影响,导致企业生产安全性受到威胁,带来极其严重的安全风险和经济隐患。
一、化工工艺管道腐蚀材质的机理概述
        化工企业在生产过程中所存在的腐蚀问题是影响化工工艺管道安全稳定的重要因素,也会对化工机械装置稳定运行的造成严重的威胁,一直以来都深受化工企业的重视。对化工工艺管道腐蚀问题进行分析时可以发现,导致化工工艺管道被腐蚀的主要原因是由于管道内介质,一些成分会与管道介质发生化学反应,化学反应的进度或者是是否能够发生化学反应不仅会受到两种物质的化学元素性质影响,也会与管道内的介质温度、压力条件以及管道外的环境变化有着直接的关系。一般情况下,化工工艺管道内所发生的腐蚀问题并不是简单的化学反应,而且参与反应的物质往往也不是只有两种,所以这也意味着化学加工工艺管道内的腐蚀过程十分复杂,腐蚀的速度、效果、程度都会出现难以控制的情况,而且介质的物理状态也会对化工工艺管道的腐蚀问题造成严重的影响。但是总体而言,化工工艺管道内的腐蚀激励最终都会导致管道内壁的材质在化学性质上和物理性质上都发生变化,进而导致化工工艺管道逐渐失去机械性能,降低了整个管道的使用稳定性[1]。
二、化工工艺管道耐腐蚀材质的性能分析
1、不锈钢管
        不锈钢管有着悠久的历史,技术十分纯熟,所以不锈钢管是我国化工企业内使用度最高的管道材质之一。在实际生产过程中,不锈钢管大多是属于合金钢材质,具有良好的抗氧化性能,很好地应对强酸、强碱对管道材质造成的不良影响,同时也可以具备一定的防锈能力和耐高温能力[2]。
2、化工玻璃
        化工玻璃材质主要是指硼玻璃,在进行化工生产过程中,化工玻璃这种材质的管道可以有效提高管道清洗工作的效率,而且经济成本较低。但是由于受到硼玻璃自身物理性质和化学性质的约束,化工玻璃一般不能够应用在温度将超过80℃的生产空间内,否则就会导致化工玻璃管出现严重的损坏问题。
3、聚丙烯管
        聚丙烯管所使用的聚丙烯材料具备良好的机械性能和抗热性能,所以聚丙烯不仅应用在化工,生产行业中也可以应用在许多其他领域内。

在化工企业内使用聚丙烯树脂所制成的管道大多数情况下不会与化学物品发生腐蚀作用,聚丙烯有着很好的稳定性,很少会与其他化学物质在接触的条件下出现,但是另一方面,聚丙烯材料也会受到温度上的限制,在零下30度到140℃之间聚丙烯材料才能够维持良好的稳定性[3]。
三、化工工艺管道耐腐蚀材质的选择探究
1、不锈钢管的选择
对于不锈钢管的选择,一方面可以从应用优势来进行分析,不锈钢管在实际生产应用过程中具备优秀的灵活性,而且不锈钢管这一材质在化工生产具有十分悠久的历史,生产工艺十分纯熟,而且成本较低,对于大多数化工企业来说能够具备良好的经济效益;另一方面,从不锈钢管所存在的缺陷来进行分析,不锈钢管在实际生产应用过程中,其具备的耐腐蚀性能主要是根据介质的变化而发生变化,如果钢管内的化学溶液存在氯化物时,不锈钢管的耐腐蚀性能就会受到极大的抑制,进而导致不锈钢管所制成的化工工艺管道受到腐蚀影响出现缝隙问题;第三方面,从不锈钢管的安装工艺来进行分析。由于不锈钢管经过了多年的研究在进行安装时可以实现多功能、灵活性的安装,所以相关工作人员必须结合实际工程,需要采取科学的焊接方法,并按照严格的焊接工艺来进行安装,才能够有效地提高不锈钢管的稳定性,避免随意安装而导致的接口处和转弯处抗腐蚀性能降低的问题出现。
总体而言,不锈钢管更适用于危险系数较低的化工企业生产过程之中,而且使用的过程中应该尽可能避免含有氯化物等混合溶液,焊接工艺也需要加以重视,才能够确保不锈钢管的耐腐蚀能力。
2、化工玻璃管的选择
一方面,化工玻璃管大多数是应用在需要被观察的生产过程中,由于化工玻璃管属于透明的状态,将成为唯一能够满足观察需要的化工管材;另一方面对化工工艺玻璃管进行缺陷分析,化工玻璃管所存在的不足包括以下几方面:(1)耐热稳定性不足,这主要是由于玻璃管在生产加工过程中所带来的先天性不足问题,一旦现大范围温度突变,必然会导致化工玻璃管使用状态受到影响,正是由于这一原因导致化工玻璃管在化工企业内的生产应用范围会受到诸多的限制;(2)玻璃这一材质的机械性能较差,由于玻璃本身就具有一定的脆性,如果将玻璃应用在长距离化工材料运输的管道上,玻璃的脆性必然会导致生产过程中遇到更大的安全风险;(3)化工玻璃管这一材质属于定型管材在实际安装过程中灵活性较差,只能通过法兰连接的方式来满足工程需要。
总体而言,化工玻璃管可以被应用在距离较短且需要观察生产过程化工企业内。
3、钢衬聚丙烯管的选择
        聚丙烯具有很好的机械性能,而且在耐热性上和抗腐蚀性能上也具有良好的能力。聚丙烯树脂化学性能也十分稳定,可以应用在诸多化工生产环境之中,在进行生产选择时,聚丙烯管材一般会应用在碱性装置上或者是盐酸的管道上,由于自身具备优秀的耐用性,将符合诸多特殊生产环境之中。根据聚丙烯树脂的性能,对聚丙烯管材所存在的缺陷进行分析,包括以下几方面:(1)聚丙烯管材在我国化工生产中仍然处于研发初始阶段,相关的生产技术和普及能力都存在着一定的不足,使用细节上的内容需要进一步加强研究才能够确保聚丙烯管材的使用可靠性,所以目前聚丙烯管材在化工企业内的推广度处于落后状态;(2)聚丙烯树脂在耐低温和抗冲击性两方面存在着明显的不足,聚丙烯管材必须应用在零下30℃~100℃之间的温度环境下,一旦超过此范围的温度尤其是低温时,聚丙烯管材将难以发挥出良好的功能;(3)聚丙烯树脂在耐腐蚀性上也会受到诸多的限制,如果介质内含有发烟硫酸、王水、苯等物质,就会导致聚丙烯树脂出现腐蚀问题,进而使整个生产线受到影响,所以在实际生产过程中需要对运输的介质进行详细地分析,才能够使用聚丙烯树脂材质;(4)在进行安装的过程中聚丙烯管材也属于定型管材,需要利用法兰的方式来进行连接和安装。
结束语:总而言之,本文主要对常见的化工工艺管材进行了分析,讨论了不锈钢管、化工玻璃管和聚丙烯管所具备的耐腐蚀性能、所存在的限制以及安装建议,并以为此基础提出选择方案,希望能够为相关工作人员和企业带来有用的经验建议,共同提高我国化工工艺管道耐腐蚀材质选择科学性、合理性以及经济性,促进化工企业生产的稳定,保障化工生产安全。
参考文献:
[1]续亮亮. 化工工艺管道耐腐蚀材质的选择探究[J]. 建材发展导向, 2019(5):63-63.
[2]李晓星. 化工工艺管道耐腐蚀材质的选择探究[J]. 化工管理, 2019, 000(006):97-98.
[3]韩永军. 化工工艺管道耐腐蚀材质的选择分析[J]. 工业, 2016(2):00059-00059.

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