浅析氯碱生产的腐蚀与防护措施 梁磊

浅析氯碱生产的腐蚀与防护措施梁磊

发表时间：2018-07-24T12:05:00.630Z 来源：《基层建设》2018年第15期作者：梁磊吴友成[导读] 摘要：氯碱生产过程中，由于原料、半成品、成品等腐蚀性是存在差异的，会腐蚀生产设备，对工业生产的安全产生威胁，甚至会威胁生态环境，使得化工生产的经济效益受到影响。

新特能源股份有限公司新疆乌鲁木齐 830026 摘要：氯碱生产过程中，由于原料、半成品、成品等腐蚀性是存在差异的，会腐蚀生产设备，对工业生产的安全产生威胁，甚至会威胁生态环境，使得化工生产的经济效益受到影响。在氯碱生产过程中需要科学的分析腐蚀机理，采取有效地技术措施进行防范，使得腐蚀性得以降低。可以对化工生产设备进行防腐，选择合适的设备材料，此外还需要对生产工艺进行改进，使得生产环境得以优化，减少对生

产设备的腐蚀，使氯碱化工企业能够有好的、安全的生产环境，实现良好的经济效益和社会效益。鉴于此，本文主要分析氯碱生产的腐蚀与防护措施。

关键词：氯碱生产；腐蚀；防护 1、概述

氯碱装置中的烧碱、氯气、盐酸、盐等具有强腐蚀性，因此如何正确选材和防止腐蚀是氯碱装置安全稳定运行的关键。为有效防止腐蚀，氯碱企业在一些腐蚀严重的区域采用碳钢、铸铁、不锈钢、钛（合金）、镍（合金）等金属材料，同时也大量使用耐蚀非金属材料如聚氯乙烯（PVC）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏二氟乙烯（PVDF）、全氟烷氧乙烯与四氟乙烯的共聚物（PFA）、玻璃钢（FRP）、不透性石墨等。氯气是跟希碱（20%浓度的碱）进行反应的，在事故的情况下氯气跟希碱反应，产物是盐和次氯酸钠，往往会对金属设备造成较强的腐蚀，务必要采取相应措施来有效延长设备的使用寿命。

2、氯碱生产中常见的腐蚀源 2.1、盐水

盐水会对管道及其储槽等产生腐蚀，其腐蚀实质是氧去极化腐蚀，也就是盐水中的溶解氧不断地与碳钢发生反应而使碳钢不断溶解而腐蚀，而生产中用的盐水温度较高，流动及搅拌过程中使氧容易补给，所以腐蚀速度会加快。而盐水对不锈钢和钛腐蚀较小，但是会产生孔蚀、应力腐蚀和间隙腐蚀。

2.2、氯气

氯气是一种化学性质非常活泼的气体，既是电解槽阳极的产物，又是氯氢合成工序的原料。电解槽产生的湿热的氯气对材料的腐蚀比较明显。所以，在进行合成氯化氢之前，对氯气除水干燥是必须要做的。这是由于湿氯气中的氯与水发生反应生成盐酸和次氯酸钠，盐酸是强腐蚀性物质，次氯酸钠则有强氧化性，二者均在不同程度会腐蚀如碳钢、不锈钢、铝、铜、镍等。

2.3、盐酸

合成的氯化氢溶解制成盐酸后，由于制得的盐酸的浓度较高，其腐蚀性也较强。能够与多种金属发生化学反应，对生产设备及管道都会产生腐蚀，所以无论是输送管道、合成炉、换热器还是盐酸储槽，都要选择耐盐酸腐蚀的材料。

2.4、烧碱

烧碱既是电解法制取氢氧化钠的主要产物，也是电解过程中阴极液的原料。而烧碱与盐酸类似，都有较强的腐蚀性，在高温和有应力存在下对许多金属产生严重的腐蚀，使设备和焊缝产生应力性腐蚀开裂，而高温浓缩的烧碱也会腐蚀相关的设备。

2.5、硫酸

在氯碱生产过程中，硫酸是湿氯气的干燥剂，硫酸的储存和循环都需要耐腐蚀的材料。

3、氯碱生产的防护措施 3.1、盐水的腐蚀与防护

粗盐水的输送宜选用钢衬四氟管道进行输送，储罐选用选用玻璃钢材质的储罐，输送泵宜选用钛材泵，出槽淡盐水里含有游离氯，且温度较高，宜选用钛材管线输送，可保证稳定生产。

3.2、氯气的腐蚀与防护

氯气是氯碱生产中的重要副产物，在常温常压的状态下为黄绿色气体，具有较强的氧化性。氯气在常温且干燥的环境下，腐蚀性较低，一般不会对设备产生腐蚀，但是随着温度的升高，氯气的腐蚀性也会逐渐增强。在氯气与水结合后会产生盐酸和次氯酸，这些物质都具有较强的腐蚀性，一般的金属物质都会被腐蚀，只有特定的金属材料以及非金属材料才能够抗腐蚀。所以在氯碱生产的过程中，一定要控制好氯气的湿度，对于湿氯气要采用相应的处理措施，防止对生产设备产生腐蚀。

在温度为90℃以下的干燥氯气对碳钢设备的腐蚀影响较小，其状态还比较稳定，但湿氯气会对碳钢、不锈钢等设备产生较强的腐蚀性。输送湿氯气的管线宜使用钢衬四氟管线。

在氯气与水反应后生成的食盐水会溶解碳钢中的部分物质，并且随着温度的上升以及盐水的搅动，会加速对碳钢的腐蚀性。所以在氯碱生产中，碳钢设备不可以直接与盐水接触，必须经过专业的防腐处理，对生产过程中的氯气进行冷却、干燥，并对水分体积分数进行检测，尽量将氯气温度控制在90℃以下，才能够起到有效的防腐效果，保障设备的安全运行。

3.3、盐酸的腐蚀与防护

氯化氢是氯碱工业中的副产物之一，遇水变成盐酸溶液具有比较强的腐蚀性，对生产设备和管道造成损坏。另外生产中所用的硫酸也会造成设备的腐蚀。盐酸装置所用的材料必须合理选取，做好防腐工作。目前合成炉、换热器、吸收器广泛采用石墨材质，盐酸贮槽目前大多采用玻璃钢。

玻璃钢（FRP）的原材料分为增强材料和基体材料。增强材料为玻璃纤维或其织物，是玻璃钢主要承载材料，直接影响玻璃钢的强度和刚度。基体材料由合成树脂和辅料组成，其中合成树脂是主要成分。基体材料的作用是在纤维间传递载荷，并使载荷均衡。基体材料的性能，如耐腐蚀性、耐热性等直接影响玻璃钢的性能。如双酚A型不饱和聚酯玻璃钢耐温只有60～70℃，乙烯基酯玻璃钢能耐110℃浓盐酸，而VCM装置废气洗涤塔则需采用进口DERAKANE470树脂玻璃钢才能满足耐酸、碱、有机溶剂（二氯乙烷等）和耐氧化性介质的要求。

3.4、片碱机浸槽

片碱机浸槽很容易受到腐蚀，腐蚀部位在熔融碱液下料处。为确保生产的连续运行，操作人员须定时打开观察口观察片碱机刮刀，这就破坏了密封，导致空气进入片碱机而产生腐蚀，因此，制造片碱机时要考虑到护罩四周的密封；此外，浸槽熔融碱的排放管长期存在空气，也是浸槽腐蚀的原因，因此，要重视熔融碱排放系统的密封。减少浸槽的腐蚀措施还有以下2点：（1）在制造上，应在熔融碱液位线部位做加强；（2）在操作上，改变流量或提升浸槽高度，可以改变碱液位在浸槽中位置，从而改变腐蚀严重的部位，减少在同一位置的腐蚀时间，降低原腐蚀部位的腐蚀强度。

3.5、次氯酸钠的腐蚀与防护

次氯酸钠在碱性条件、强酸性条件下能够达到较为稳定的状态，且腐蚀性较强，并且会随着环境温度的增加而使得腐蚀性增加。在次氯酸钠分解过程中属于放热反应，会出现大量的热，若不能及时散去热量，会导致生产设备的局部温度过高，若生产设备的材料为金属材料，那么就会导致金属设备受到损坏。待次氯酸钠处于稳定状态时，聚酯FRP、乙烯酯FRP、PVC等非金属材料的适用性、经济性、防腐蚀性都较好。

3.6、硫酸的腐蚀与防护

95%以上的浓硫酸储槽是不需要做防腐处理的，使用普通碳钢即可，干燥湿氯气后的稀硫酸储槽必须要做防腐处理，一般宜选用环氧树脂防腐即可，输送管道宜选用钢衬四氟管道。

总之，氯碱生产是化工生产中的主要组成部分之一，最近几年我国氯碱生产行业得到了较为迅速的发展，无论是聚氯乙烯，还是烧碱的产量与产能均居于全球第一，已经成为了世界最大的氯碱生产国。但是氯碱生产过程中往往会使用一系列腐蚀性较强的物料，如盐酸、烧碱、氯气等，必然会给生产装置带来较大的腐蚀性，因此，务必要做好氯碱生产中的腐蚀防护技术。

参考文献：

[1]路石.氯碱生产中的腐蚀与防护技术分析[J].化工管理，2017（11）：186.

[2]盛长海.氯碱生产中的腐蚀及防腐蚀措施研究[J].化工管理，2015（12）：141.

[3]潘浩，商超平.浅谈氯碱工业的腐蚀与防护[J].科技与企业，2012（11）：293.