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摘要: 石油化工行業生產中，有大量的儀表設備，它們長期暴露在外或者直接和腐蝕性被測介質接觸，隨著生產的大型化及長周期運行，因為儀表設備腐蝕問題造成的事故給生產和安全帶來嚴重威脅，通過分析化工儀表的腐蝕機理和給生產可能帶來的嚴重損害，提出在設計、選型以及日常維護等方面對儀表進行預防腐蝕的各種措施，為化工儀表維護管理等技術人員提供借鑒。

隨著石油化工生產的大型化及長周期運行，因儀表設備腐蝕問題導致的火災性爆炸事故及非計劃停工增多，給石化企業的生產及安全造成了嚴重威脅。雖然生產過程自動化促進了石化行業的發展，但依賴的大量儀表設備，包括在現場進行檢測的各種變送器、進行參數調節的各種調節閥以及相關的導壓管和電纜等，直接或間接與被測介質接觸，或者長時間暴露在外日曬雨淋，受到不同程度的腐蝕，且隨著日積月累，腐蝕問題也越來越突出，進而出現泄漏，起火，爆炸問題，不僅影響生產甚至造成人員傷亡事件。因此來講，搞懂儀表設備的腐蝕機理，提高儀表自動化設備的防腐措施成為儀表行業迫切需要解決的重要問題。

1 化工儀表的腐蝕機理

化工儀表的腐蝕主要指對于構成測量和控制儀表零部件的材料，由于化學、電化學作用、物理或機械作用引起的侵蝕。石化企業中腐蝕性介質對儀表設備的損害#嚴重，雖然新的耐腐蝕材料和防腐手段不斷出現，仍然不能完全避免對儀表關鍵零部件的腐蝕。

1. 1 儀表的電化學腐蝕

電化學腐蝕是指儀表設備中的金屬材料與測量介質發生電化學作用而引起的腐蝕［1］。它的特點是引起腐蝕的是電解質，腐蝕過程中伴隨有電流產生，金屬的破壞大多由電化學腐蝕所致。其中介質腐蝕是一種#廣泛的電化學腐蝕，常見的是生產介質中酸、堿、鹽溶液及氯氣等腐蝕性氣體對儀表材料的腐蝕。

1. 2 儀表的化學腐蝕

化學腐蝕主要是儀表中的材料與高溫氣體接觸，或者是材料與非電解質溶液相接觸，從而使材料產生氧化還原反應，材料由此受到損壞［2］。

1. 3 儀表的物理腐蝕

物理腐蝕主要是儀表材料受到外界物理或機械作用，使原有金屬材料受到破壞。比如液態鋅不能利用鐵器來放置，否則鐵器受到腐蝕，高壓閥芯會在氨氣高壓下受到侵蝕。

2 化工儀表腐蝕的損害

( 1) 腐蝕性介質將儀表與介質直接接觸的關鍵零部件腐蝕，使之損壞，喪失功能［3］。例如壓力或差壓變送器的測量膜盒被腐蝕損壞，內部硅油外漏導致變送器完全損壞，不可修復。

( 2) 儀表的關鍵零部件受介質的腐蝕而改變幾何尺寸，導致儀表測量準確度降低。例如渦街流量計中的漩渦發生體被流體腐蝕而寬度尺寸減小，迎流面的表明變得粗糙，從而引起流量系數改變。差壓式流量計中的節流元件表面被介質腐蝕得坑坑洼洼，導致測量出現較大偏差。

( 3) 縮短儀表壽命，增加成本，造成安全和人身事故等。儀表腐蝕嚴重，儀表使用壽命就會大幅度降低，更換儀表頻繁，從而導致成本投入增加; 影響測量的精度甚至造成指示失真，造成生產事故，對設備和人身造成傷害。

3 化工儀表的防腐措施

儀表的防腐問題是個系統問題，單單片面考慮是無法做好的。因此必須從以下四個方面統籌把握，做好防腐措施的整體完善，方能減少甚至杜絕由此來引發的影響。

3. 1 設計和選型中選用防腐蝕儀表

化工儀表在設計和選型的時候，就要根據工藝介質和參數采用相應防腐蝕材料，就是針對不同的腐蝕介質，采用對應的特種合金材料或非金屬材料制作檢測元器件，如變送器的膜盒、壓力表的彈簧管，溫度計的套管，電磁流量計的檢測電極等等就要考慮工藝介質的腐蝕性及使用溫度、壓力等環境條件。例如對于鹽分很高的溶液采用鈦材，耐強酸強堿的可以用鉭材或者哈氏合金，但如果有較高濃度的氫氟酸，則選用鉑金等等。導壓管的防腐措施，直接的方法是采用耐腐材料做導壓管。

3. 2 采用隔離方法實現防腐

隔離方法就是采用隔離膜片、隔離液、注氣保護等方法［4］，使儀表的測量部分不與腐蝕介質接觸，從而避免腐蝕。帶毛細管的變送器可以取消導壓管采用隔離液進行測量，或者采用防腐隔離膜片通過隔離液傳壓測量［5］。有些吹氣式或者吹液式儀表用來測量介質的流量或者壓力。調節閥采用耐腐蝕材料或者在表面涂耐腐材料，例如不銹鋼、聚四氟乙烯、鈦等。噴涂、電鍍或者襯里等方法。壓力儀表如果介質對不銹鋼及銅有腐蝕，可將緩沖罐改用隔離罐，加入耐腐蝕的隔離液。溫度儀表的防腐措施可以測量將元件可以裝在防腐的保護套管內，套管選用材料如鈦、鉭、鎳基合金等; 測量高溫可選用剛玉或者陶瓷作保護套管。

3. 3 加強儀表日常維護減少腐蝕

現場儀表暴露在惡劣環境中，受到腐蝕氣體作用容易損壞。除了選用合適的防腐儀表外，做好儀表的現場防護工作也很重要。例如要做好密封工作，減少儀表接線端子的防腐工作; 及時發現并處理現場跑冒滴漏現象，避免意外的腐蝕情況; 儀表出現腐蝕后要及時更換，以免發生更大事故等等。

3. 4 建立一體化防腐蝕策略

在常規儀表防腐蝕管理的基礎上，引進風險管理的理念與方法，分析化工儀表自動化設備腐蝕機理，結合防腐蝕經驗和數據，對生產過程中固有或潛在危險發生的可能性與后果進行科學分析的基礎上，給出風險排序，找出腐蝕薄弱環節，形成一套儀表設備的基于風險的腐蝕一體化防腐蝕策略，以確保儀表自動化設備本質安全。

( 1) 石化裝置中很多生產介質有高硫、高酸、高氯、高氮燈特點，采取檢測的方法分析腐蝕狀況以及腐蝕趨勢，科學預測腐蝕狀況。包括對于主要設備及管道，要注意生產過程中介質的 H2 S 含量、pH 值、Cl 離子含量的監測; 對設備采用管道壁厚度監測，按照固定的周期進行測定，以保證儀表自動化設備測量厚度數據的可靠性和連續性;

( 2) 不斷完善工藝操作規程，提高操作工操作水平，盡量避免工藝溫度的驟然升降或超壓運行，造成儀表自動化設備的損傷。

通過以上所述，我們從儀表的選用，正常使用，日常維護和輔助策略四點作為儀表防腐工作的重點，把儀表的防腐工作做好，減少不必要的停車和搶修，為化工裝置的長周期運行提供強力保障。