配管設計管道器材控制腐蝕的方法主要有以下幾種：
1. 正(zheng)確選材和設計
材(cai)料(liao)的(de)品種(zhong)很多，不同(tong)材(cai)料(liao)在不同(tong)環境(jing)中有不同(tong)的(de)腐(fu)蝕速度，有些(xie)腐(fu)蝕率(lv)很高(gao)，根本不能應用。選(xuan)材(cai)者對某一特定環境(jing)選(xuan)擇腐(fu)蝕率(lv)低、價(jia)格較合適(shi)、物理力學(xue)性(xing)能等(deng)又適(shi)合設(she)計(ji)要求(qiu)的(de)材(cai)料(liao)，是常用的(de)、簡便而行之有效(xiao)的(de)控制腐(fu)蝕的(de)方法。
①. 對于全(quan)面腐蝕的(de)(de)腐蝕裕度的(de)(de)確定
如果(guo)所選(xuan)取的(de)(de)材料(liao)在管道(dao)使(shi)用的(de)(de)介質中只產生全(quan)面腐(fu)蝕(shi)，那么在設計(ji)時一般(ban)把腐(fu)蝕(shi)與強(qiang)度(du)問題分開處理，即首先是進(jin)行材料(liao)力學的(de)(de)強(qiang)度(du)設計(ji)，計(ji)算出管道(dao)壁厚(hou)，然后再(zai)按(an)照(zhao)資料(liao)提(ti)供的(de)(de)年均(jun)腐(fu)蝕(shi)速率（也可來自腐(fu)蝕(shi)試驗的(de)(de)結果(guo)或(huo)經(jing)驗），乘以預期的(de)(de)工作(zuo)年限，得(de)到(dao)一個附加(jia)的(de)(de)壁厚(hou)，即“腐(fu)蝕(shi)裕度(du)”，加(jia)到(dao)原(yuan)有的(de)(de)壁厚(hou)上去。
②. 對應力腐蝕破裂(lie)的考(kao)慮
設計時，應(ying)(ying)盡(jin)量(liang)避免(mian)使(shi)用(yong)會產(chan)(chan)生(sheng)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破(po)(po)裂的(de)金屬(shu)。但在實際生(sheng)產(chan)(chan)中難以避免(mian)，因(yin)此應(ying)(ying)設法消(xiao)除(chu)殘(can)余應(ying)(ying)力(li)，以防止應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破(po)(po)裂的(de)發生(sheng)。殘(can)余應(ying)(ying)力(li)主要來自冷加(jia)工和(he)焊(han)接。因(yin)此，對在應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破(po)(po)裂敏感(gan)介質中應(ying)(ying)用(yong)的(de)金屬(shu)材料(liao)，可用(yong)熱加(jia)工成形代替冷加(jia)工成形、采取(qu)熱處理等(deng)方法來消(xiao)除(chu)焊(han)接殘(can)余應(ying)(ying)力(li)。
2. 調(diao)整(zheng)腐蝕環(huan)境
如(ru)果能(neng)消除環(huan)(huan)境中引起腐(fu)蝕的(de)各種因素，腐(fu)蝕就會中止(zhi)或減緩，但是(shi)多數環(huan)(huan)境是(shi)無法控(kong)制的(de)，如(ru)大氣和土壤中的(de)水分、海水中的(de)氧等都不可能(neng)除去，化工生產流程(cheng)也不可能(neng)任(ren)意變(bian)動，但是(shi)有些局部環(huan)(huan)境可以調整(zheng)，例如(ru)鍋(guo)爐進水先(xian)去氧（加入脫氧劑亞硫酸鈉(na)和胼等），可保(bao)護鍋(guo)爐管(guan)免受腐(fu)蝕。
3. 加入緩(huan)蝕劑
在腐蝕(shi)性介質(zhi)中，加入少量的(de)一(yi)種(zhong)或幾種(zhong)物(wu)(wu)質(zhi)，能使金屬的(de)腐蝕(shi)速度(du)大(da)大(da)降(jiang)低，這(zhe)種(zhong)物(wu)(wu)質(zhi)或復合(he)物(wu)(wu)質(zhi)就稱為(wei)(wei)緩(huan)(huan)蝕(shi)劑。這(zhe)種(zhong)保護金屬的(de)方法通稱為(wei)(wei)緩(huan)(huan)蝕(shi)劑保護技術。
對于金屬(shu)管(guan)道來說，緩(huan)蝕(shi)劑(ji)保護(hu)技術(shu)屬(shu)工(gong)藝(yi)性防腐方法，緩(huan)蝕(shi)利的(de)(de)(de)(de)添加(jia)是通(tong)過工(gong)藝(yi)操(cao)作來實現(xian)的(de)(de)(de)(de)。緩(huan)蝕(shi)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)防腐機理一(yi)般認(ren)為是在金屬(shu)表面上生成了(le)連續的(de)(de)(de)(de)起隔離作用的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)層(ceng)保護(hu)膜，從而降低金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)速度。工(gong)業上采(cai)(cai)用緩(huan)蝕(shi)劑(ji)保護(hu)金屬(shu)管(guan)道的(de)(de)(de)(de)事例有(you)：石油(you)和天然氣(qi)（特別是高含硫(liu)的(de)(de)(de)(de)）的(de)(de)(de)(de)采(cai)(cai)、集輸系(xi)統；煉(lian)油(you)裝置的(de)(de)(de)(de)常減壓系(xi)統；乙烯裂解裝置的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)水(shui)系(xi)統；合(he)成氨苯菲爾法脫碳系(xi)統；工(gong)業冷卻(que)水(shui)系(xi)統等(deng)。
通常緩(huan)蝕劑有多種(zhong)分類(lei)方法，按緩(huan)蝕劑的化(hua)學(xue)組(zu)成分類(lei)可分為無機(ji)(ji)緩(huan)蝕劑和有機(ji)(ji)緩(huan)蝕劑，如(ru)圖(tu)16.103所示。
4. 陰極(ji)保護
腐(fu)蝕電(dian)(dian)(dian)池中(zhong)的陰(yin)極(ji)(ji)是接(jie)受電(dian)(dian)(dian)子產生還原反應的電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)，只有(you)(you)陽極(ji)(ji)才發生腐(fu)蝕。利用(yong)這個原理，可以從(cong)外(wai)部導(dao)入陰(yin)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流至需要(yao)保護的設(she)備(bei)上，使(shi)管(guan)(guan)道(dao)全部表(biao)面都成為(wei)陰(yin)極(ji)(ji)。陰(yin)極(ji)(ji)保護廣泛用(yong)于長輸(shu)管(guan)(guan)道(dao)、埋地管(guan)(guan)道(dao)、海水中(zhong)的管(guan)(guan)道(dao)等。為(wei)了減少電(dian)(dian)(dian)流輸(shu)入，延長使(shi)用(yong)壽(shou)命，一(yi)(yi)般和涂料聯合應用(yong)，是一(yi)(yi)種(zhong)經濟(ji)簡便、行(xing)之有(you)(you)效(xiao)的防腐(fu)蝕方法。
管道的強制(zhi)電流陰極保護(hu)系統(tong)見圖16.104。
各種(zhong)陰(yin)極保(bao)護的(de)優缺點見表16.163。
5. 陽(yang)極(ji)保護
以(yi)(yi)(yi)管道作(zuo)為(wei)陽極，從外部通入電(dian)流(liu)，一(yi)(yi)般將加速腐(fu)蝕(shi)，腐(fu)蝕(shi)電(dian)流(liu)隨(sui)陽極極化(hua)(hua)而增大。但是對(dui)可(ke)以(yi)(yi)(yi)鈍化(hua)(hua)的(de)(de)(de)金屬則會出現另一(yi)(yi)情況，當電(dian)位隨(sui)電(dian)流(liu)上(shang)(shang)升，達到(dao)(dao)致(zhi)鈍電(dian)位后，腐(fu)蝕(shi)電(dian)流(liu)急速下降，以(yi)(yi)(yi)后隨(sui)電(dian)位上(shang)(shang)升，電(dian)流(liu)不變，直(zhi)到(dao)(dao)過鈍區(qu)為(wei)止。利用(yong)這(zhe)個(ge)原(yuan)理Edleanu 首先提(ti)出陽極保(bao)護的(de)(de)(de)概念，以(yi)(yi)(yi)需(xu)要保(bao)護的(de)(de)(de)設備(bei)為(wei)陽極，導入電(dian)流(liu)，使電(dian)位保(bao)持在鈍化(hua)(hua)區(qu)的(de)(de)(de)中(zhong)段（以(yi)(yi)(yi)免波動時進入活化(hua)(hua)區(qu)），腐(fu)蝕(shi)率可(ke)保(bao)持很低值，通入的(de)(de)(de)電(dian)流(liu)就(jiu)表示設備(bei)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)速度。這(zhe)種方法(fa)需(xu)要一(yi)(yi)臺恒電(dian)位儀，用(yong)以(yi)(yi)(yi)控制(zhi)(zhi)設備(bei)的(de)(de)(de)電(dian)位。因為(wei)它只適用(yong)于接觸鈍化(hua)(hua)溶液的(de)(de)(de)可(ke)鈍化(hua)(hua)金屬，所以(yi)(yi)(yi)用(yong)途受限制(zhi)(zhi)。工業上(shang)(shang)已(yi)用(yong)于處(chu)理硫(liu)酸、磷酸、碳酸氫銨(an)生產液、硝銨(an)混(hun)肥等的(de)(de)(de)不銹鋼(gang)(gang)或碳鋼(gang)(gang)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)各種管道設備(bei)。
6. 合(he)金化
在(zai)(zai)基體(ti)金(jin)屬中加(jia)入能(neng)促進鈍化(hua)(hua)的合(he)(he)(he)(he)金(jin)成(cheng)分，當加(jia)入量達到一(yi)定(ding)比(bi)例后，便得到耐蝕性(xing)(xing)優良的材料(liao)。如(ru)鐵中加(jia)入鉻(ge)，當含鉻(ge)量達12％以(yi)上時，就成(cheng)為不銹鋼，在(zai)(zai)氧化(hua)(hua)環境中由于(yu)表面生成(cheng)鈍化(hua)(hua)膜，有很(hen)高的耐蝕性(xing)(xing)。鉻(ge)鋼中加(jia)入鎳(nie)(nie)(nie)，可(ke)擴大鈍化(hua)(hua)范圍，還可(ke)提高力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)。鎳(nie)(nie)(nie)銅合(he)(he)(he)(he)金(jin)中的鎳(nie)(nie)(nie)大于(yu)30％～40％時，可(ke)得到含鎳(nie)(nie)(nie)10％～30％的銅鎳(nie)(nie)(nie)合(he)(he)(he)(he)金(jin)和蒙乃爾合(he)(he)(he)(he)金(jin)，它們比(bi)純銅和純鎳(nie)(nie)(nie)的耐蝕性(xing)(xing)在(zai)(zai)一(yi)些環境中都更優越(yue)些。鎳(nie)(nie)(nie)合(he)(he)(he)(he)金(jin)是(shi)有名的耐蝕材料(liao)，如(ru)鎳(nie)(nie)(nie)鑄(zhu)鐵有優良的耐堿性(xing)(xing)，鎳(nie)(nie)(nie)鉬合(he)(he)(he)(he)金(jin)是(shi)少數能(neng)耐高溫(wen)非(fei)氧化(hua)(hua)性(xing)(xing)酸(suan)(suan)（如(ru)鹽(yan)酸(suan)(suan)）的合(he)(he)(he)(he)金(jin)。鎳(nie)(nie)(nie)鉬鉻(ge)鐵合(he)(he)(he)(he)金(jin)能(neng)耐高溫(wen)氧化(hua)(hua)性(xing)(xing)酸(suan)(suan)、次氯酸(suan)(suan)鹽(yan)、海水(shui)等，比(bi)一(yi)般不銹鋼更好。
7. 表(biao)面處(chu)理
金屬在(zai)接(jie)觸使用(yong)環境(jing)之(zhi)前(qian)先(xian)用(yong)鈍化劑(ji)(ji)或成(cheng)膜劑(ji)(ji)（鉻酸鹽(yan)(yan)、磷酸鹽(yan)(yan)、硝(xiao)酸鹽(yan)(yan)和亞硝(xiao)酸鹽(yan)(yan)混合液等(deng)）處理，表(biao)面生(sheng)成(cheng)穩定密實(shi)的鈍化膜，耐蝕性大(da)(da)大(da)(da)增(zeng)加。它(ta)與緩蝕劑(ji)(ji)防護法(fa)的不(bu)同之(zhi)處，在(zai)于它(ta)在(zai)以后(hou)的使用(yong)環境(jing)中(zhong)（如(ru)大(da)(da)氣(qi)、水(shui)(shui)）不(bu)需要再加入緩蝕劑(ji)(ji)，鋁(lv)經過陽(yang)極處理，表(biao)面可以生(sheng)成(cheng)比在(zai)大(da)(da)氣(qi)中(zhong)生(sheng)成(cheng)的更為密實(shi)的膜。這類(lei)膜在(zai)溫和的腐蝕環境(jing)（如(ru)大(da)(da)氣(qi)和水(shui)(shui)）中(zhong)有優良的耐蝕能力。鋼鐵部(bu)件(jian)表(biao)面發(fa)藍也是(shi)一個廣為應用(yong)的例子。
8. 金屬(shu)鍍層(ceng)和包覆層(ceng)
在鋼鐵表層(ceng)(ceng)上(shang)可(ke)用(yong)一(yi)薄層(ceng)(ceng)更耐蝕(shi)(shi)的金屬(shu)（如鉻(ge)、鎳、鉛(qian)等(deng)）保護。常用(yong)的方法(fa)是電鍍(du)(du)，一(yi)般鍍(du)(du)2～3層(ceng)(ceng)，只有幾十微(wei)米厚，因(yin)而不可(ke)避免地(di)存在微(wei)孔(kong)，溶液可(ke)滲人微(wei)孔(kong)，將(jiang)構成鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)-底層(ceng)(ceng)腐蝕(shi)(shi)電池。鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)如為貴(gui)金屬(shu)（金、銀等(deng)）或易鈍化(hua)金屬(shu)（鉻(ge)、鈦(tai)）以(yi)及鎳、鉛(qian)等(deng)時，由于電位比鐵高，將(jiang)成為陰極，會加(jia)速底層(ceng)(ceng)鐵腐蝕(shi)(shi)。因(yin)此這類鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)不適于強腐蝕(shi)(shi)環境（如酸），但可(ke)用(yong)于大氣(qi)、水等(deng)環境。除了電鍍(du)(du)外(wai)，還(huan)常用(yong)熱浸(jin)鍍(du)(du)（熔融浸(jin)鍍(du)(du)）、火(huo)焰噴鍍(du)(du)、蒸氣(qi)鍍(du)(du)和整體金屬(shu)薄板包鍍(du)(du)。后(hou)者因(yin)無微(wei)孔(kong)，耐蝕(shi)(shi)性強，壽命也更長，但價格高些。
9. 涂漆
用(yong)有機涂料保護大氣中的金屬結構，是(shi)最(zui)廣泛使用(yong)的防(fang)腐(fu)手段。各類(lei)油(you)漆(qi)、清漆(qi)等都(dou)屬這一類(lei)，主要是(shi)由合成樹脂(zhi)、植物油(you)、橡膠漿液、溶(rong)劑、助干劑、顏料、填料等配制而成。品種(zhong)極(ji)多，過去以植物油(you)為主的油(you)漆(qi)現(xian)在(zai)多為合成樹脂(zhi)漆(qi)所替代。
10. 襯里
一般為整片材(cai)料，適用(yong)于和(he)強腐蝕介(jie)質(zhi)接觸(chu)的(de)管道內部(bu)，如鹽酸(suan)(suan)、稀硫酸(suan)(suan)的(de)儲槽(cao)用(yong)橡膠或塑料襯(chen)里(li)、儲放硝酸(suan)(suan)的(de)儲槽(cao)用(yong)不銹(xiu)鋼薄板襯(chen)里(li)等(deng)。耐(nai)(nai)酸(suan)(suan)磚（硅(gui)磚）也(ye)廣(guang)泛用(yong)于襯(chen)里(li)，它耐(nai)(nai)強酸(suan)(suan)；耐(nai)(nai)火磚襯(chen)里(li)則可起(qi)隔熱作(zuo)用(yong)。搪(tang)瓷(ci)實際上(shang)是一種玻(bo)璃襯(chen)里(li)，工業(ye)上(shang)稱為搪(tang)瓷(ci)玻(bo)璃，它的(de)耐(nai)(nai)酸(suan)(suan)性強，廣(guang)泛用(yong)于食品、醫藥(yao)等(deng)工業(ye)。
11. 調整管道布置(zhi)減少腐蝕
在(zai)設計(ji)時(shi)(shi)，為(wei)避(bi)(bi)免(mian)(mian)不合適的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動狀態對(dui)管(guan)道(dao)(dao)造成磨(mo)損腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，通常要(yao)(yao)求流(liu)(liu)動狀態均勻(yun)，為(wei)避(bi)(bi)免(mian)(mian)流(liu)(liu)體(ti)(ti)通路斷面的(de)(de)(de)(de)(de)急劇(ju)變(bian)化、不連續變(bian)化以及流(liu)(liu)動方(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)急劇(ju)變(bian)化，應(ying)盡(jin)量(liang)(liang)抑制流(liu)(liu)速(su)差和壓力降，以免(mian)(mian)引起湍(tuan)流(liu)(liu)和渦(wo)流(liu)(liu)。管(guan)道(dao)(dao)在(zai)轉彎及三通處以及孔板流(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)安放位(wei)(wei)置(zhi)處都應(ying)進行合理設計(ji)，盡(jin)量(liang)(liang)減少流(liu)(liu)體(ti)(ti)中固體(ti)(ti)顆粒的(de)(de)(de)(de)(de)夾帶。圖16.105（c）左圖是鋼支(zhi)柱未保溫造成的(de)(de)(de)(de)(de)冷凝液腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。對(dui)策是將鋼支(zhi)架一起保溫，避(bi)(bi)免(mian)(mian)形成冷凝液，見(jian)(jian)圖16.105（c）右(you)圖。圖16.105（d）中螺(luo)栓(shuan)不要(yao)(yao)設置(zhi)在(zai)垂直(zhi)方(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)下方(fang)，以避(bi)(bi)免(mian)(mian)凝結水腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)螺(luo)栓(shuan)。管(guan)道(dao)(dao)設計(ji)時(shi)(shi)，對(dui)于用在(zai)電(dian)(dian)解質溶(rong)液中的(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)，應(ying)盡(jin)可能避(bi)(bi)免(mian)(mian)異種(zhong)金屬(shu)（電(dian)(dian)位(wei)(wei)差超過50mV），管(guan)道(dao)(dao)直(zhi)接組焊，否則會造成電(dian)(dian)偶腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，即在(zai)電(dian)(dian)位(wei)(wei)較負的(de)(de)(de)(de)(de)金屬(shu)側發生宏觀電(dian)(dian)池腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。如必須(xu)(xu)采(cai)用不同金屬(shu)管(guan)道(dao)(dao)組合時(shi)(shi)，則在(zai)設計(ji)中要(yao)(yao)采(cai)取絕緣措施，見(jian)(jian)圖16.106（a）。管(guan)道(dao)(dao)單面焊接時(shi)(shi)焊縫(feng)必須(xu)(xu)滿焊和焊透(tou)，未焊透(tou)不但(dan)影(ying)響強度，也因在(zai)管(guan)道(dao)(dao)內壁造成縫(feng)隙(xi)(xi)見(jian)(jian)圖16.106（b），而引起縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。管(guan)法蘭對(dui)接時(shi)(shi)，墊(dian)片(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)內徑(jing)要(yao)(yao)盡(jin)量(liang)(liang)和管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)內徑(jing)相一致(zhi)，見(jian)(jian)圖16.106（c）。墊(dian)片(pian)材料(liao)也會對(dui)縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)造成影(ying)響，一些纖維類的(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao)，由于能滲(shen)入電(dian)(dian)解質溶(rong)液而引起縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。
工程應(ying)用：避(bi)免配管(guan)設計死端腐蝕(shi)
筆者(zhe)在某中東(dong)國(guo)家參與負(fu)責設(she)計某裝置項目，在管道布置設(she)計時，出現了如圖16.107所示的(de)A段死端（有的(de)資料上稱為：Dead Leg），按照這個國(guo)家的(de)配管設(she)計規范要求，通常A段的(de)死端不超過(guo)1m，如果超過(guo)了1m，流體在A段會產生腐蝕環境。
