氯堿工藝介質對設備的腐蝕侵害及防護措施

　　氯堿行業生產過程中的工藝介質及產品（例如NaOH、濕Cl₂、飽和鹽水、HCl、H₂SO₄等）均具有極強的腐蝕性。腐蝕不僅給設備和管道帶來危害，而且還會嚴重危害員工的身心健康，污染環境，危及安全生產，造成各類事故。因此，要從根本上解決腐蝕造成的損失和危害，確保安全生產。

　　一、NaOH的腐蝕及防護措施

　　1. NaOH的腐蝕分析

　　NaOH是氯堿生產中腐蝕性較強的介質。在常溫下，質量濃度≤30%（m/m），簡稱濃度，下同）的稀堿液可使鋼鐵表面生成不溶性鈍化膜，而使其有良好的耐蝕性。但是，鋼鐵的耐蝕性能隨堿液的濃度和溫度的升高而降低。當堿液濃度>30%時，則鈍化膜的保護性能隨濃度的升高而降低，如果溫度也同時升高（>80℃），則普通鋼鐵就會受到嚴重的腐蝕侵害。NaOH對鋼鐵設備的腐蝕侵害形成有兩種，即均勻腐蝕和局部腐蝕，其有多種原因引起的局部腐蝕是主要的，它容易造成設備的突然破壞，危害極大。鋼鐵受高溫、濃堿腐蝕后會發脆，如果同時有應力（外加應力或殘余應力）作用，則會產生不同程度的應力腐蝕，于是將加速材料的破壞，這種現象一般稱“堿脆”。據資料介紹：15%~48%的NaOH，溫度低于82℃時不發生“堿脆”，而50%的NaOH在52℃時就發生“堿脆”。“堿脆”可使設備焊縫兩邊加熱區出現裂縫，造成漏堿，一經漏堿，難以補焊。

　　2.防護措施

　　NaOH生產系統應根據堿液的濃度和溫度選用合適的材料。NaOH濃度在30%~33%、溫度在85~95℃，屬于應力腐蝕環境，因此該系統的非標設備和管道最好選用超低碳奧氏體不銹鋼，一般可選00Cr18Ni10、0Cr18Ni9、00Cr17Ni14Mo2；NaOH濃度在30%~33%、溫度<50℃時可選用0Cr18Ni9、0Cr18Ni11Ti、0Cr18Ni9Ti；NaOH濃度>50%、溫度>85℃時可選用Ni材料等。該系統也可選用非金屬材料，如聚丙烯（PPH）、氯化聚氯乙烯（CPVC）、玻璃鋼增強的聚氯乙烯（FRP/PVC）等，但缺點是壽命短、可靠性差。為防止鋼鐵設備發生“堿脆”，應采用合理的結構設計和制造工藝，在嚴格控制材料質量的同時必須提高制造質量，焊后進行適當的熱處理（如低碳和低合金鋼，采用600~650℃退火處理），嚴格焊縫檢測，消除外界應力和殘余應力。

　　二、濕Cl₂的腐蝕及防護措施

　　電解槽陽極產生的Cl₂，為水蒸氣所飽和，稱濕Cl₂。濕Cl₂中常夾雜有HCl和HClO，全使許多金屬材料迅速被腐蝕，當Cl₂中含水<1.5×10^-4（稱干燥Cl₂）時，對普通結構材料腐蝕極微，因此對接觸濕Cl2的設備及管道材料應予以重視。

　　2.防護措施

　　由于濕Cl₂幾乎對所有金屬都能腐蝕，其中只有Ti材料耐蝕，這是因為濕Cl₂是氧化性介質，使Ti表面一成一層耐蝕的氧化膜。在常溫下，耐濕Cl2腐蝕的材料多采用非金屬材料，如鋼襯橡膠（SS/HRL）、聚偏二氟乙烯（PVDF）、CPVC、鋼襯聚四氟乙烯（SS/PTFE）、FRP/PVC、玻璃鋼（FRP）等，它們主要做設備和管道的襯里和整體材料。濕Cl₂對鋼鐵的腐蝕最嚴重，所以不能直接使用。干燥Cl₂不腐蝕鋼鐵，但腐蝕Ti材，所以可以用鋼鐵制造輸送干燥Cl₂的壓縮機和管道。