浅析化工设备接地装置防腐措施

浅析化工设备接地装置防腐措施

范志萍

范志萍

宣钢焦化厂075100

摘要：随着市场对化工产品的需求不断增加，化工设备的质量要求也越来越高。特别是化工设备的接地装置，对化工设备的使用和安全起着重要的作用。本文阐述了化工设备接地装置的重要性和影响腐蚀的因素，进一步提出了化工设备接地装置的防腐措施。

关键词：化工设备；接地装置；防腐措施

1化工设备接地装置的种类划分及其作用

1.1工作接地：电网中设备运行所需要的接地，在施工现场常用的有：

1.1.1动力变压器的中性点接地。变压器低压侧中性点直接与车间接地网或接地干线相连为用电设备提供单相电源（严格禁止串接，连接必须牢固，保证在变压器工作时，中性点在任何情况下都不会断开，否则会造成很大的人身及设备伤害）。在正常工作时，当三相负载出现较大的不平衡度时，接地零线上会有较大的电流通过，因此接地零线应有足够大的截面积（一般以设计要求为准，若设计无要求，应至少选用40×4的镀锌扁钢或90mm2的铜导线）。

1.1.2降噪接地：现在工厂中大量的应用了整流、逆变设备，如各种直流调速装置、变频调速装置，这些装置会产生很大的噪声电流和干扰信号，如不能有效的消除，会对现场的检测元件如编码器、流量计、变送器等造成强干扰，因此其屏蔽层、接地线都必须单独与接地干线直接连接，而且其接地干线应是专用的、独立的，不得与其它控制设备混用接地干线。

1.1.3抗干扰接地：为了有效的消除噪声污染对自动控制系统的干扰，自动控制系统（如PLC系统）一般采用单独的接地极，其接地电阻值要求小于4欧姆，并与车间接地网保持一定的距离（不小于3米）。

1.2安全接地：电气设备的外壳由于绝缘损坏有可能发生带电现象，为防止人身触电事故的发生，所有电气设备的外壳都要接地，如电气盘、箱、柜的接地，电机外壳的接地等，这种接地就是安全接地。

1.3过电压保护接地：为了消除过电压对设备的影响而设的接地保护。如高压柜内为防止操作过电压而设的过电压保护器，为防止雷击而设的避雷器等。

1.4防静电接地：为防止静电的产生而设的接地。如氧气管道上的接地，储气罐上的接地等。

值得注意的是，在我们经常遇到的工厂接地系统中，除少量PLC装置的工作接地为单独的接地体外，其余的工作接地、保护接地、安全接地均连在同一个接地网上，为同一个接地体。

2腐蚀的控制意义和危害

在我国国民经济的各个领域中都充斥着腐蚀，无论是日常的生活还是工农业的生产，而对于技术而言也没有普通技术还是尖端科学的分化，腐蚀都存在其中。由腐蚀所带来的损失极其惊人，根据相关的统计，由腐蚀的原因所报废的钢铁量占了我国钢铁年产量30%，在这其中只有70%的钢铁可以回收在处理，声誉的一部分就完全成为了废品；而设备由于腐蚀造成失效，甚至发生安全事故的问题也不断的发生。我国曾在两千年使用Hoar法进行过相关的调查，我国的化工企业由腐蚀所造成的损失达到三百亿元，能源部门以及建筑部门和机械工业还有交通部门因腐蚀所造成的损失分别为一百七十二点一亿元、一千亿元、五百一十二点四三亿元、三百零三点九亿元，总共合计为2288.3亿元，而这些知识直接的损失，如果加上间接的损失能达到惊人的五千亿元，占据了两千年我国国民经济生产总值的5%。由此可见，由腐蚀所造成的损失是非常惊人的，可以说腐蚀就是材料以及设备的癌症。

3化工设备接地装置腐蚀的原理和种类

化工设备接地装置腐蚀多是由于化工设备材料和周围环境介质发生某些化学作用或者物理作用而被破坏的现象。由此，可以根据其被腐蚀的原理分为物理腐蚀、化学腐蚀和电化学腐蚀等。

2.1物理腐蚀：化工设备材料由于受到物理作用二引起的破坏。例如金属化工设备材料由于使用了熔融材料而产生的容器溶解，熔碱对化工设备接地装置的溶解渗透作用等。

2.2化学腐蚀：金属与非电解质直接发生氧化还原反应导致的化工设备的破坏。腐蚀介质与金属表面的原子直接碰撞而形成腐蚀产物。

2.3电化学腐蚀：金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏。反应过程中有阳极失去电子和阴极获得电子以及电子的流动。

4化工设备接地装置的防腐蚀措施

4.1设备表面层的覆盖

根据相关的统计，就现在的防腐措施中，金属表面技术以及表面耐蚀涂层的费用占据了所有防腐措施费用87%左右。诚然，使用正确的表面防腐蚀技术是提高设备使用时间以及减少维修费用的不二措施，但选表面防腐蚀技术，在有效提高了整体材料的耐蚀性能的同时，在耐蚀成本的花销上实在太过巨大，但防腐蚀的效果却是非常好，具体如何选择，就需要根据化工企业自身设备来确立了。

4.2耐腐蚀材料的开发

无论是设备表层的覆盖还是其他的如电化学保护，都没有从根本上杜绝腐蚀的可能，而新材料的研发，可以说就是防腐蚀技术进步的最大突破口，甚至可以说人类各个时期的技术进步与材料的研发都有着息息相关的关系。耐腐蚀材料主要分为金属材料以及无机非金属材料和高分子材料这三种。金属可以说是设备的主体，而钢铁在设备中占据了主要的地位，但由于钢铁的耐腐蚀性有着很大的局限性，所以想要在材料上做突破就必须要摒弃钢铁的使用。高性能的合金以及有色的金属材料，可以说是新被研发出的材料，其有针对性的解决了局部腐蚀的问题，例如含钼高的耐腐蚀金属以及高纯铁素体不锈钢等等。

4.3抗腐蚀涂料的应用

抗腐蚀涂料可以说一直备受人们的关注，在化学工业中，奶腐蚀涂料大多都会应用在建筑物以及储罐的内外面上，还有就是油、气管道上。而根据相关的统计，抗腐蚀涂层的损坏，大多是由表面处理不当所造成的，所以说表面处理的质量是非常重要的，而现在的主流涂料例如重防腐涂料以及耐高温涂料还有高锌涂料在抗腐蚀的效果上都非常好，而这些也是到目前为止国际上研究最多的涂料。

4.4电化学保护设备

电化学保护，是一项专业技术领域非常强的防腐措施，电化学保护即为利用外部的电流使得金属腐蚀电位发生根本性的改变或者降低腐蚀的速度。电化学保护大体上分为阴极和阳极两种保护措施，而该措施无论是在防腐蚀的效果上还是经济情况上都非常的显著。阴极保护就是指在金属的面层上通入大量的阴极电流，使得金属的电位发生改变为负电位，进而使得金属的溶解速度极大降低，但值得注意的是，设备在保护中，其结构不能太过负载，以免靠近辅助阳极部位电流米多过于密实，得不到足够的保护电流。阳极保护就是指将设备金属构件与外加直流电源的正极相连接，在电解质溶液中使得金属构件阳极极化值一定电位，使得设备建立并且维持相对稳定的钝态，以此来使得设备腐蚀的速度减缓。

4.5缓解腐蚀药剂

缓解腐蚀药剂简称缓蚀剂，是在很低浓度下，使得金属在腐蚀性介质中的腐蚀速度极大降低的药剂。该药剂通常为单一化合物或多样化合物组成的符合妖姬。在化工行业中，主要应用于防止工业冷却水对设备的腐蚀。

5结语

在设计、操作、管理等方面，都要考虑到腐蚀的破坏。只有不断地总结经验，尤其是广泛采用防腐方面的新经验、新方法，加强对腐蚀的认识，才能逐步找到有效而又经济的防腐措施，保证化工生产的稳定和正常运行。

参考文献：

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[2]吕博郁.浅析石油化工设备防腐的有效措施[J].化工管理，2014（32）.

[3]陈锋，韩平，谢万喜.化工设备的防腐控制措施研究[J].化工管理2015（9）.