氯碱化工生产过程中的腐蚀及防护研究

氯碱化工生产过程中的腐蚀及防护研究
摘要：在氯碱化工产品生产过程中,很容易出现泄露等风险。

设备使用时常
会受到反应物的侵蚀,要想解决化工产品生产过程中的设备腐蚀问题,将环境污染
降到最低,需要注意加强设备的日常管理,重视设备的耐腐蚀性能。

关键词：氯碱化工；生产过程；腐蚀；防护措施
1氯碱化工概述
氯碱工业是化工产业当中最基本的门类,起初主要通过电解法来制取氯气和碱,使用的原材料主要为食盐水,通过电解方法获得相应的氯碱产品。

这些产品除
了一些在冶金行业、轻工行业应用的化学产物外,在工业生产领域应用也非常广泛。

在电解饱和食盐水时会添加塑料薄膜等,以便使生产率提升。

塑料薄膜可以
使阳极氧化区当中的氢氧根总数降低,并且对一些其他的不良副反应进行控制,这
样可以大幅度提高生产率。

我国初始阶段的氯碱工厂所生产的产品主要有液氯、
硫酸等,在工业发展过程中品种门类越来越齐全,直到1990年我国的氢氧化钠生
产量已经在世界前3。

在此过程中由于氯碱产物的腐蚀性造成的设备寿命缩短等
问题也非常常见。

氯碱化工企业在生产时因为各种化学反应会产生一定的副产物,比如说氯气、盐酸等,这些副产物具有很强的腐蚀性,如果无法对其进行有效处理,很有可能会
出现氯碱化工设备的使用寿命缩短、工作人员的人身安全受影响等,另外也会影
响所生产的氯碱化工产品的质量。

2氯碱化工生产过程中腐蚀产生的原因
2.1发生化学反应引起腐蚀
在氯碱化工生产中，通常想要获得相应的化学产品，需要在其中加入一些特
定的化学试剂，进而提取石油中的物质，或者使其形成另外的化学物质。

加入的
化学试剂自身可能具有腐蚀性，而产生的化学物质或者气体也会存在一定的腐蚀
性，这种就主要是因为化学反应而出现腐蚀。

上述不同类型的腐蚀问题就是因为
发生相应的化学反应而出现的。

同时，氯碱化工的生产需要较长的时间，设备需
要长时间运转，与具有腐蚀性的物质进行直接接触，其设备表面会出现腐蚀。

这
会对设备结构的性能产生影响，容易发生化学产品泄漏，对环境和人体都会产生
较大的危害。

2.2烧碱腐蚀
烧碱并不是氯碱化工的主要作用产物,但却是其生产过程中的必要产物,烧碱
的腐蚀性也很强,对生产化工设备也会有一定的腐蚀作用,如果化工设备使用的原
料为铜、碳钢等,则会导致这些设备出现永久性的损坏。

因此在生产过程中需要
重视对烧碱的溶液的处理,避免其对设备产生腐蚀,这样才能使氯碱化工设备的使
用寿命延长。

2.3盐酸侵蚀
在氯碱化工生产过程中,盐酸也是非常重要的一项产物,盐酸也是人体胃液当
中的重要成分,其具有很强的腐蚀性。

通过分析研究发现氯碱化工生产时产生的
大量盐酸,在腐蚀性能上要强于其他实验试剂,而且盐酸的化学性质非常活泼,能
够与多种金属发生快速反应,即能够迅速腐蚀金属,而影响生产设备盐酸。

不管是
在有氧的环境还是在无氧的环境中,均能够使金属设备产生严重腐蚀。

比如说在
无氧的条件下,盐酸会与金属反应产生金属的氯化物,尤其是对铁产生的影响很大,但是无氧环境不会对铜产生较大影响,而在有氧的条件下,盐酸与氧结合对铜和铁
都具有非常强的腐蚀性。

另外盐酸可能本身的腐蚀性不强,但是在氯碱化工当中
会和金属产生原电池反应,在这种反应当中快速地溶解金属。

由此可见,需要针对
性的进行防腐处理,这样才能提高设备的使用寿命。

3氯碱化工生产过程中腐蚀的防护措施
3.1合理选择氯碱化工设备
设备自身的质量和性能会对氯碱化工生产的腐蚀问题产生直接的影响，所以，在防腐工作中，为了确保设备在生产使用中的耐腐蚀性和安全性，需要对设备自
身的质量进行良好的控制。

首先，对设备的材质进行合理的确定，选择具有较强
抗腐蚀性的材质，从根本上降低化工生产出现设备腐蚀的情况。

另外，对采购设
备的质量进行严格的把控，一些化工企业为了减少成本支出，在选购设备时，对
质量的控制不够严格，一些质量检测指标并没有严格按照国家的标准要求进行，
设备自身存在质量缺陷，因而容易在生产中出现腐蚀。

所以，采购环节要制定严
格的质量检测标准，加强对设备防腐性能的考查，保证化工设备自身的质量安全。

再者，需要适当增加氯碱化工设备的投入，在资金方面有了良好的保证，设备自
身的质量就会有更高的保证，降低出现腐蚀的可能性。

3.2强化相关人员的防腐观念
在实际的氯碱化工生产中，有关设备的防腐工作与相关人员的思想观念有较
大的关联，所以，为了更好地推进设备防腐工作，需要进一步强化相关人员的防
腐意识，确保工作人员能够严格依照工艺流程开展生产活动和设备防腐操作。

在
以往的生产过程中，存在因为人员操作不当引起设备腐蚀的问题，对此，可以制
定完善的管理规章，对相关人员的操作行为进行指导和约束。

另外，合理地制定
人员教育培训方案，对其进行定期培训，从思想上对相关人员进行防腐知识教育，使其全面了解有关设备防腐的知识，认识到防腐工作的重要性，提升这方面的思
想意识。

再者，企业也需要对设备防腐加强监督管理，通过相应的监督机制以及
奖惩机制，对工作人员形成督促作用，监督其操作的规范性，并结合奖惩制度，
调动工作人员防腐的主动性，进而更好地提升设备防腐效果。

3.3烧碱腐蚀防护措施
对烧碱腐蚀进行防护和控制时,需要注意对烧碱的温度和浓度进行分析,并且
选择与其配套的防腐蚀材料,比如说奥氏体不锈钢具有较好的防腐效果,其中具有
一定的铬,可以在一定条件下产生钝化膜,使烧碱的腐蚀得到有效控制。

通过分析
研究发现40%的氢氧化钠溶液在100℃的环境中对奥氏体不锈钢产生的腐蚀微乎
其微,速率在0.05mm/a以下,而如果在80～90℃的温度下,浓度为30%的氢氧化钠
溶液会产生应力腐蚀环境,SUS316、sus304等低碳不锈钢也能够具有较好的抗腐
蚀效果,所以在氯碱化工生产时可以使用奥氏体不锈钢材料来进行非标准设备运
输管道的生产,可以使用镍材料来对电解槽周边的管道和设备进行制造。

电解槽
非常特殊,其材料既需要具有很强的抗腐蚀性,也需要耐高温,而且需要避免杂乱
电流对材料的影响,除此以外还需要注意避免材料出现碱脆反应,因此需要注意对
设计结构进行优化,并且提升制造工艺,这种保证耐腐蚀性的条件下是使用寿命尽
量延长,提高制造质量。

3.4盐酸腐蚀防护措施
为了降低盐酸的腐蚀作用,氯碱化工企业需要通过碳钢衬硬制胶的方式进行
设备的生产,对钙镁含量要求较高的盐酸,则需要使用低钙镁橡胶。

盐酸中的氯的
腐蚀性和氧化性很强,会在一定程度上影响橡胶的内衬,导致腐蚀的出现。

所以需
要对盐酸当中游离氯的含量进行有效控制,这样才能保证抗腐蚀的效果,同时盐酸
具有很强的的渗透性,当达到一定温度时会渗透到管道衬里内层,在温度逐步下降
的环境中可能会导致结晶的出现。

这种结晶的体积逐步增加,会影响衬里,导致衬
里产生一定的裂缝,因此需要注意在生产过程中每隔一段时间就检查橡胶的衬里。

如果出现磨损严重等问题,需要及时进行控制和修补,如果管道产生泄漏,无法对
其进行保护,则需要重新进行维护。

维护的时间较长而且成本较高,所以可以使用cpvc管来对生产一些压力低、流量小的管道,以方便进行后续的维护和管理。

结论
当前国家非常重视企业氯碱化工设备的抗腐蚀性,也颁布了相关的规定,如果
氯碱化工企业在生产设备方面没有达到相关的抗腐蚀要求,就会严重腐蚀生产设备,直接波及氯碱化工产品的生产安全和质量。

为了防止出现一些安全事故,需要
重视采取合理的防护措施,避免设备出现大面积腐蚀等现象,使企业在生产过程中
的安全系数提升。

参考文献
[1]黄帅杰.基于氯碱化工设备的腐蚀与防护研究氯碱化工腐蚀与防护[J].魅
力中国,2019,000(029):202.
[2]赵全利.基于氯碱化工设备的腐蚀与防护研究[J].中国化工贸
易,2019,9(004):186-187.
[3]盛长海.氯碱生产中的腐蚀及防腐蚀措施研究[J].化工管
理,2019,000(012):141.
[4]陶权.氯碱生产中的腐蚀及常用防腐蚀措施[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术2019,(13):00212-00212.。