氯碱工业中设备腐蚀与防护探究

氯碱工业中设备腐蚀与防护探究

黄振宇

陕西北元化工集团股份有限公司 陕西榆林 719319

摘要：在我国目前的化工生产行业中，氯碱作为化工企业的重要内容，对于化工行业经济的发展有着重要的作用。在氯碱工业生产过程中经常会面临较为严重的生产设备腐蚀现象，因为在其生产过程当中会存在较多的腐蚀性很强的物质，例如盐酸、烧碱、氯气等等，在一定程度上会对氯碱工业实际生产以及其生产设备形成威胁与损坏。因此在氯碱工业生产过程中加强对设备腐蚀的防护管理十分必要。通过有效的、有针对性的设备腐蚀防护措施，能够为氯碱工业的安全运转提供有效保障。本文通过对当前氯碱工业生产中面临的几种常见的设备腐蚀因素提出了针对性的防护措施探究，期望能够为相关行业的安全生产形成一定的参考意义。

关键词：氯碱工业；腐蚀；防护

前言：近年来我国的氯碱行业发展较为迅速，也逐渐成为的全球最大的氯碱生产国家。但是因为其生产过程中存在大量的腐蚀性物质，如果不能够进行有效的防护措施，将会造成严重的生产设备腐蚀或生产安全问题。因此加强对氯碱工业的设备管理十分关键。根据不同的具有腐蚀性的物质，进行针对性的防腐措施，能够有效提高氯碱工业生产设备的使用效率，提高企业的经济效益以及长久可持续的运转。

1. 氯碱工业中设备腐蚀的原因

   1. 盐酸

盐酸是目前在氯碱工业生产过程当中的必然产物，会随着生产过程的运行而生成。因为盐酸本身就具有强烈的腐蚀特性，因此在长时间的氯碱工业设备运转过程中必然会受到盐酸的一定程度的腐蚀。随着氯碱工业生产的持续进行，很多盐酸物质就会附着到设备上，长时间的盐酸物质积累，随着时间的推移就会对生产设备造成强烈的腐蚀效果。因此如果不进行及时的清理以及有效的防护措施，就会造成严重的生产设备的腐蚀现象，影响实际生产工作的运转^[1]。并且在氯碱工业生产过程中形成的盐酸物质与其它普通的与盐酸还存在一定的不同，在腐蚀效果上更严重，能够通过与很多金属设备的化学反应，造成生产设备内部的腐蚀与损坏，并且长时间被腐蚀状态的积累会进一步加剧腐蚀的效果，不利于实际生产的运行。

1. 2. 氯气

氯气作为进行氯碱工业生产的主要原材料之一，尽管其本身也有着一定的腐蚀性，但是在常规状态下并不会对生产设备形成腐蚀与损坏。但是如果长时间进行生产设备的运转与生产操作，就会因为生产设备运行温度的升高而加大氯气的腐蚀效果，从而对生产设备形成腐蚀，造成生产设备的损坏。而且如果氯气与水相遇的话就会几乎等同于盐酸的腐蚀效果，造成生产设备的严重腐蚀。

1. 3. 烧碱

烧碱也是进行氯碱化工生产中必不可少的一种物质，并且其腐蚀效力与盐酸不相上下。而且就其特点上看，烧碱对于生产设备的腐蚀更为强烈，能够在很短时间之内就造成大面积的腐蚀。加上在氯碱生产过程中会使用浓缩的烧碱溶液，进而会进一步加大其腐蚀效果，因此会造成严重的生产设备的腐蚀。在正常的设备生产温度环境中，铁元素能够在30%以下浓度的氯碱溶液中拥有较强的抗腐蚀效果，这主要还是因为铁元素表面的一种不溶腐蚀产物能够形成保护膜进而避免铁元素受到的腐蚀^[2]。但是假如环境中PH值高于14，就会将腐蚀产物分解为铁酸钠，从未造成保护膜的消失，加快腐蚀效果。

1.4次氯酸钠的腐蚀

在氯碱工业生产中次氯酸钠物质因为属于偏中性或弱酸性，具有较强的不稳定性，因此也存在一定的腐蚀性。加上生产过程中积累的高温环境就会提升其腐蚀效果。当次氯酸钠的PH值在10以上的时候还是有着较强的稳定性。PH值越低就越容易进行分解，加上紫外线的照射就会形成其不断进行分解。加上如果生产溶液中存在重金属因子就会加剧其分解速度，造成更为严重的腐蚀程度。

2. 氯碱工业中设备腐蚀的防护对策

   1. 盐酸的防护

为了降低在氯碱工业生产过程中盐酸对生产设备的腐蚀程度，减少因为盐酸对金属生产设备腐蚀所造成的生产运作影响，就需要在实际的氯碱工业生产过程中对其设备进行一定的有针对性的防护措施。针对盐酸的腐蚀，在实际生产中主要是使用玻璃钢或石墨等材料来加强设备的防腐蚀性，因为这两种材料有着强大的抗盐酸腐蚀特点，因此将其应用到氯碱生产设备当中能够有效提升生产设备的抗腐蚀效果，形成良好的生产设备保护与防护机制。玻璃钢作为一种新型合成材料，具有较强的强度与抗腐蚀效果，不仅仅能够满足生产设备中盐酸抗腐蚀的需求，还能够在实际的设备生产制造中进行直接运用，满足实际生产的需要。

1. 2. 氯气的防护

氯气的化学特性较为活跃，且质量较低，假如生产过程中水量超标就会造成湿氯，进而通过与铁元素的化学反应产生氢气。而且如果生产设备中的氯元素过多就会对金属的设备产生一定腐蚀效果。在75-85摄氏度的环境下会形成较多的湿氯，进而形成强烈的设备腐蚀。为了避免这种状况，在实际生产设备中的湿氯传输设备里边可以选用钛物质或者玻璃钢，并且在进行运输的时候先对其进行干燥操作，从根本上减少湿氯的产生以及对设备形成的腐蚀。而钛物质作为一种活性金属物质，能够有效减少湿氯对生产设备的腐蚀程度，不仅仅如此，还能够抵抗高强度的电流压力，提升生产设备使用效率

^[3]。但是由于钛难以抵挡盐酸的腐蚀，所以在实际使用的时候要重点关注盐酸量。

1. 3. 烧碱的防护

针对于在氯碱工业生产过程中的烧碱腐蚀现象，最近几年有很多有效的针对性研究，并指出了较多的防护材料，比如镍、不锈钢等等，这些材料能够对其实际的生产过程中因为氯碱造成的腐蚀形成有效的防护成效，其选用的不同之处就在于前期成本的投入上。因为很多材料稀有程度的不同就会造成原料成本的不同，根据不同的成本也会有着差异化的防腐蚀成效。所以在进行相应腐蚀防护的选择过程中，要重点关注性价比。烧碱作为氯碱工业生产的一种产成品，虽然不会在生产过程中进行设备的腐蚀，但是在锅式法生产的时候，对其浓缩的时候就会造成一定程度的设备腐蚀现象^[4]。而镍作为化学特性相对较为稳定的一种物质，具有良好的加工处理能力，并且其良好的抗腐蚀性能够有效降低烧碱的腐蚀效果，因此经常被广泛的使用到碱液蒸发器的设备当中进行烧碱腐蚀程度的降低。

1. 4. 次氯酸钠的防护

次氯酸钠在强酸或强碱中更稳定，并且腐蚀性更强，而且会因为环境温度的升高加大腐蚀特性。加上次氯酸钠化学分解过程是一种放热反应，能够释放出大量的热量，提高周围环境的温度。如果这些热量无法及时排出，将会因为生产设备局部温度过高造成更为严重的腐蚀现象，造成生产设备受到损坏。而当次氯酸钠处于强酸或强碱状态下的稳定状态中，PVC、聚酯等非金属物质能够有效抵制其强烈的腐蚀性。但是当次氯酸钠的温度过高的时候这些材料就难以产生有效的防腐蚀效果，造成设备腐蚀甚至形成设备穿孔，无法形成有效防护。而钛物质对于次氯酸钠的抗腐蚀效果较好，也经常在实际生产设备中被使用，并且腐蚀防护效果也较好，同时玻璃钢等物质也能够对其进行较好效果的防腐蚀效果。

结语

综上所述，在氯碱工业生产的时候，会因为较多腐蚀性物质的存在造成严重的生产设备的腐蚀与损坏，不仅仅会降低生产设备的使用效率，还有可能造成严重的生产安全问题。所以针对氯碱工业生产过程中的不同的腐蚀性物质进行针对性的防护措施的实施，能够帮助氯碱工业企业进行高效的生产与管理工作。通过对其生产过程中可能存在腐蚀性的物质进行特征的深入认识与了解，研究相应防腐蚀措施的实施进行抗腐蚀手段的运用具有重要的现实意义。

参考文献

[1]柳英红. 氯碱化工生产过程中的腐蚀及防护研究[J]. 当代化工研究, 2021(16):47-48.

[2]代九磊. 氯碱化工生产过程中的腐蚀及防护[J]. 化工设计通讯,2018(11):169-169.

[3]李超. 基于氯碱化工设备的腐蚀与防护探讨[J]. 工艺技术, 2017(06):97-97.

[4]康文斌，宋华. 氯碱工业中的设备腐蚀与防护[J]. 化工管理, 2020(01):141-142.