淺析冶金化工污水裝置設備防腐

李 虎

（重慶川儀自動化股份有限公司，重慶 401221）

冶金化工污水裝置應用環境非常復雜，設備防腐成為行業內所關注的重要問題，目前設備腐蝕主要是由于設備長期與空氣和含有雜質的水分相互接觸并發發生化學和物理反應，從而導致污水裝置出現腐蝕，嚴重的影響到了設備的正常使用，為此需要探究設備腐蝕現狀并針對不同類型的腐蝕情況提出合理的解決對策，以此來提升污水裝置防腐效果。

1 冶金化工污水裝置腐蝕現狀

1.1 冶金化工污水裝置

金屬材料作為冶金化工的重要原材料之一，在實際生產中會由于金屬資源的匱乏，帶來一些列的冶金問題，其中最為重要的就是冶金化工污水裝置易腐蝕現象，其包括地下管道線路、污水池和閥門等，如表所示。

表1 污水裝置設備腐蝕情況

1.2 冶金化工污水裝置腐蝕原因

目前冶金化工污水裝置腐蝕類型有局部腐蝕和均衡腐蝕兩種，相對來說裝置出現局部腐蝕的現象非常普遍，其主要表現為設備的零部件會由于某種介質的作用，在一定的溫度和壓力作用下出現局部腐蝕或者是電化學腐蝕現象，該現象會導冶金機械設備難以正常運作，因而需要設備管理人員對該現象加以重視。其次就是均衡腐蝕，該現象最常出現在化學機械中，通?；瘜W技術人員會通過專業的函數公式用于計算出金屬腐蝕率，使得金屬長期浸泡在比較弱腐蝕性的溶液中，或者是接觸到腐蝕性的介質，后出現均衡腐蝕的現象。

在分析冶金化工污水裝置設備防腐問題中需要討論其腐蝕的重要原因，在本文中將其歸納為外部和內部兩個方面進行討論。

1.2.1 外部原因

冶金化工污水裝置由于長期與發生局部腐蝕的介質進行接觸，這種狀態持續較長的時間也會導致整個設備出現腐蝕現象，以換熱器為例，其中水是最常用的媒介，所使用的水pH數值開始下降，容易出現水汽滲透的現象，導致裝置管道中的空氣含量增大，以此來加速裝置換熱器腐蝕速度?；ひ苯鸹^域需要很多存儲罐，這些存儲罐用于裝不同類型的介質，在運輸和存儲器件腐蝕性的介質在底板留有少許的水分，使其出現底水層，底水層中會有部分的硫酸鹽殘留物，滋養一些微生物，容易加劇裝置出現化學腐蝕現象，最終存儲罐內壁出現不同程度的腐蝕情況。

除了上述腐蝕性介質造成裝置出現腐蝕現象，還包括介質的流速以及外界緩解等都可以對加速腐蝕，其中介質的流動速度對于腐蝕影響相對較大，這是因為介質與冶金化工污水裝置相對流速較大，會加重裝置表面的腐蝕程度，同時振動也會導致裝置出現磨損以及腐蝕現象。環境溫度主要體現在溫度提升以后，電解溶液中的電阻數值會有所下降，這樣加快了擴散速度，使得設備腐蝕程度有所提升。

1.2.2 內部原因

冶金化工污水設備防腐自身的防腐性能不是很好，其原在于在污水處理中需要涉及到裝置用量比較大，同時冶金金屬材料的自身防腐性能并不是很強，換熱器材主要是常用材料，其中包括磷元素、硅元素以及錳元素等，這類會加速換熱設備的腐蝕概率。

工廠所使用到的設備材料未能滿足質量合格要求，其表現為，設備質量無法達到規定需求，這主要歸為部分管線所使用的材料無法滿足規定要求，甚至有些材料還是廢棄材料，在飽受嚴重腐蝕以后，還會對其他正常的管線進行腐蝕影響，為此需要關注到冶金化污水裝置管線腐蝕現象，若是將其忽略必然會引發更大規模管線老化現象，導致管線出現裂縫。

（1）管線滲漏原因分析：在冶金化工污水處理系統中裝置內機泵主要材質為PVC管線，對于化工企業來說這種材質成本比較低廉，硫酸鹽腐蝕性比較好，同時材質又屬于脆性材料，若是長期使用會因各類振動條件或者是老化問題導致其出現裂縫，同時pH接口處或者是連接處也會由于老化等原因導致管道線路出現裂紋，最終出現滲漏現象。

通常污水處理裝置中地下管道采用水平放置的防腐，管道直徑固定但是其深度數值不同，容易造成氧濃度差，對于管道下埋比較深的地方，會因為氧元素含量難以達到需要程度，可以將其看作電池的陽極，通常陽極部分最容易發生腐蝕現象。

若是管道外幣所涂抹的防腐層被微生物所破壞，通常會選擇瀝青作為防腐材料，當發生腐蝕現象后，容易導致管道出現老化的現象，同時在土壤中還有其他的介質和細菌，這些物質同樣會加速管道的腐蝕，這也是管道最常腐蝕的原因。并且很多廠區只是對管道進行一層防腐材料的涂抹，雖會有一定的作用但是作用效果并不明顯，最終導致管道外壁出現腐蝕現象，為污水處理增加了難度。其實若是細分管道線路出現滲透的原因可以概括為兩部分即外腐蝕和內腐蝕。具體可以理解為管道外壁的防腐材料因為長年失修出現老化，甚至開始剝離，或者是初期所使用的材料本身就存在質量問題；其次就是在整個管道內部可以將其想象成為原電池，基于原電池原理，陽極部分的氫氧化亞鐵會在水和氧氣的作用下形成氫氧化鐵，這種物質自身的溶解度比較小，加劇管道內化學腐蝕的發生，通常地上管道主要出現內腐蝕現象。

（2）混凝土結構出現腐蝕：在污水裝置中腐蝕介質主要為硫酸銨水溶液，水溶液呈現出酸性，pH數值一般為4～5，這種水溶液容易對混凝土材質造成腐蝕，該現象是一個非常復雜的物化過程，既包含著化學腐蝕，又有結晶碰撞，導致應力腐蝕等?；炷磷钪饕某煞治镔|為硅酸鹽水泥，該材質中氧化鈣的含量可以超過61%～65%，混凝土材質的屬性并非為酸性和堿性。但是硫酸銨則屬于強酸弱堿鹽，可以與氧化鈣進行化學反應，最終生成可溶性復鹽，并以水溶液的形式流失。因為在混凝土材質中有大量的非封閉空隙存在，影響到材質的滲透性。

很多冶金化工廠為了方便廠區打掃，會使用到沖洗機泵、管線等，地面結晶的硫酸銨晶體會由于遇水后出現水解，以水溶液的形式直接滲透到混凝土中，當濕度有所降低以后又會有新的結晶體析出，相應的體積也會膨脹，干濕交替過程中結晶體會發生物理變化，并在水泥材料的孔隙中不斷的生長，導致混凝土出現開裂現象。

（3）動設備腐蝕：在本文中所說的動設備包括機封、軸套以及泵殼等相關的設備，這些設備出現腐蝕現象其原理與上述靜設備原理相類似，同樣是由腐蝕性的介質造成，或者是空氣中的某些氣體所影響，導致腐蝕程度加劇。對于冶金化工廠來說其空氣中不僅有SO2氣體還有CO2以及氯化物等，這些氣體會不同程度的影響到化工區域內的腐蝕現象。

2 冶金化工污水裝置防腐措施

對于冶金化工污水裝置來說最容易使用的防腐措施為管線防腐、環氧樹脂以及不銹鋼管線等；水池內部則是使用環氧玻璃鋼與各種防腐涂層等。其次就是化工污水處理裝置中初期在設計的時候未能充分考慮到防腐效果，在投入使用以后會發現水池內水質非常惡劣，具有較強的腐蝕性，這使得水池內壁自然遭到各種腐蝕，其表面的混凝土材質開始脫落，并呈現出凹凸不平的狀態，最終出現內池滲漏現象，該問題不僅影響到了冶金化工區域的構筑物的使用壽命，干擾正常設備運行，并且嚴重的威脅到區域內環境，最終造成不良后果。

2.1 選擇合適的防腐材料

對于冶金化工污水裝置處理池內部和表面會有硫酸銨材質，外部也有螺桿泵以及泵座等，這些部位最容易與硫酸銨相互接觸，針對這一現象可以可以選擇抗硫酸的混凝土對其進行處理，選材的時候要考慮到水泥具體使用的標號，達到對混凝土的比重以此來增強混凝土的密實程度，進而有效的改善了廠區混凝土的抗所滲透特性以及耐腐蝕特。

在選材過程中要明確設備所處要的環境、介質以及壓力等，經過綜合對比，找到行將比較高的材料，對于污水處理裝置來說前期投入成本相對較高，但是耐腐蝕材料可以增強設備的使用壽命，在檢修和設備管理方面不需要消耗大量的成本和人力，為此管理者需要從長遠角度考慮，嚴格控制材料的質量，以此來更好的應對管線腐蝕問題。

2.2 污水池防腐

通常區域內所使用的污水池采用半地下封閉式防腐，池內壁長期處于污水與地下水中，導致池子表面一直為潮濕狀態，其內部水分含量超過了10%，我國對于混凝土或其他材質進行防腐規定，表面含水量應當低于6%，由此可見已經完全超過國家規定要求，這就是的混凝土結構構建物存易脫落的問題。對于這種水分含量比較高的混凝土，一般會使用玻璃鋼防腐方式，但是這種方法會導致面層與基體無法很好的結合在一起，甚至容易出現鼓包的現象，為了更好的解決這一問題，采用創新型防腐材料即Agru Smooth SheetHDPE 3.0 厚光面帶爪釘板，以此來有效的規避上述問題發生。

3 結語

對于冶金化工污水處理中所使用的裝置多數是由介質造成腐蝕，長期使用無法對設備進行及時檢修加劇設備的腐蝕速度，這就要求管理人員需要根據不同區域進行定期檢修，若發現設備出現損壞需要及時對其進行更換。同時也要對污水處理設備做好防腐保護，其包括動設備盡可能的采用到不銹鋼等耐腐材料，其次是常用的冷卻水中含有大量的雜質，為了減少介質對于設備內壁的影響，可以更換為工業水，并且要做好動設備的外表面防腐，如涂抹各類防腐材料等，這樣也可也減緩空氣重有害氣體對動設備腐蝕程度。