配管設計管道器材控制腐蝕的方法主要有以下幾種：

1. 正確選材(cai)和設計

  材料(liao)的(de)(de)品種(zhong)很多，不(bu)同(tong)材料(liao)在不(bu)同(tong)環(huan)(huan)境中有(you)不(bu)同(tong)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)度，有(you)些(xie)腐(fu)蝕(shi)(shi)率很高(gao)，根本(ben)不(bu)能應用。選材者對某一(yi)特定環(huan)(huan)境選擇腐(fu)蝕(shi)(shi)率低、價格較合適(shi)、物(wu)理力學性能等(deng)又適(shi)合設計(ji)要求的(de)(de)材料(liao)，是(shi)常用的(de)(de)、簡(jian)便而行之有(you)效(xiao)的(de)(de)控制腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)方法。

  ①. 對(dui)于全面腐蝕的(de)腐蝕裕度的(de)確定

     如果所選取的(de)(de)(de)(de)材(cai)料在管道(dao)使(shi)用的(de)(de)(de)(de)介質中只產生全面腐(fu)蝕(shi)，那么在設計(ji)(ji)時一(yi)(yi)般(ban)把腐(fu)蝕(shi)與強度(du)問(wen)題分開處(chu)理，即(ji)首先是進行材(cai)料力學的(de)(de)(de)(de)強度(du)設計(ji)(ji)，計(ji)(ji)算(suan)出管道(dao)壁厚(hou)(hou)，然后再按照(zhao)資料提供的(de)(de)(de)(de)年(nian)均腐(fu)蝕(shi)速率(lv)（也可(ke)來(lai)自腐(fu)蝕(shi)試驗的(de)(de)(de)(de)結(jie)果或經驗），乘以(yi)預期的(de)(de)(de)(de)工作年(nian)限，得到一(yi)(yi)個(ge)附(fu)加的(de)(de)(de)(de)壁厚(hou)(hou)，即(ji)“腐(fu)蝕(shi)裕度(du)”，加到原(yuan)有的(de)(de)(de)(de)壁厚(hou)(hou)上去。

  ②. 對(dui)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)破裂的考慮

     設(she)計時，應盡量避免使用(yong)會產(chan)生應力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕破裂(lie)(lie)的(de)金屬。但在實際(ji)生產(chan)中難(nan)以避免，因(yin)此應設(she)法消(xiao)除(chu)殘(can)(can)余(yu)應力(li)(li)(li)，以防止應力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕破裂(lie)(lie)的(de)發生。殘(can)(can)余(yu)應力(li)(li)(li)主要來自冷加(jia)工和焊(han)接。因(yin)此，對在應力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕破裂(lie)(lie)敏感介(jie)質中應用(yong)的(de)金屬材料(liao)，可用(yong)熱加(jia)工成(cheng)形(xing)代替冷加(jia)工成(cheng)形(xing)、采取熱處理等方法來消(xiao)除(chu)焊(han)接殘(can)(can)余(yu)應力(li)(li)(li)。

2. 調整腐蝕環境(jing)

   如(ru)果能消除(chu)(chu)環境(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)引起腐(fu)(fu)蝕的各種因素，腐(fu)(fu)蝕就會中(zhong)(zhong)(zhong)止或減緩，但(dan)(dan)是(shi)多數環境(jing)是(shi)無法控制的，如(ru)大(da)氣和土壤中(zhong)(zhong)(zhong)的水分(fen)、海水中(zhong)(zhong)(zhong)的氧等(deng)都不(bu)(bu)可能除(chu)(chu)去，化(hua)工生產(chan)流程也不(bu)(bu)可能任(ren)意(yi)變動，但(dan)(dan)是(shi)有些(xie)局部(bu)環境(jing)可以調整，例如(ru)鍋爐進水先去氧（加入脫氧劑亞(ya)硫酸鈉和胼等(deng)），可保護鍋爐管免受腐(fu)(fu)蝕。

3. 加入緩蝕劑

   在(zai)腐(fu)蝕性介質(zhi)中，加入(ru)少量的(de)一(yi)種(zhong)或幾(ji)種(zhong)物(wu)質(zhi)，能使金(jin)屬(shu)的(de)腐(fu)蝕速度大大降低，這種(zhong)物(wu)質(zhi)或復合物(wu)質(zhi)就稱為緩蝕劑。這種(zhong)保護(hu)金(jin)屬(shu)的(de)方法(fa)通稱為緩蝕劑保護(hu)技術。

   對于金屬(shu)(shu)(shu)管(guan)道來(lai)(lai)說，緩蝕(shi)劑(ji)保護技(ji)術(shu)屬(shu)(shu)(shu)工(gong)(gong)藝性防腐方法(fa)，緩蝕(shi)利的(de)(de)(de)添加是(shi)通(tong)過工(gong)(gong)藝操作(zuo)來(lai)(lai)實現的(de)(de)(de)。緩蝕(shi)劑(ji)的(de)(de)(de)防腐機(ji)理一般(ban)認(ren)為(wei)是(shi)在(zai)金屬(shu)(shu)(shu)表(biao)面上生成了連續的(de)(de)(de)起隔離作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)吸附層(ceng)保護膜，從而降低金屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)速度。工(gong)(gong)業上采用(yong)緩蝕(shi)劑(ji)保護金屬(shu)(shu)(shu)管(guan)道的(de)(de)(de)事(shi)例(li)有(you)：石油和天然氣（特別是(shi)高(gao)含硫的(de)(de)(de)）的(de)(de)(de)采、集輸(shu)系(xi)統(tong)；煉油裝(zhuang)置的(de)(de)(de)常減壓(ya)系(xi)統(tong)；乙烯裂解裝(zhuang)置的(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝水系(xi)統(tong)；合成氨(an)苯菲爾法(fa)脫碳系(xi)統(tong)；工(gong)(gong)業冷卻(que)水系(xi)統(tong)等。

   通常緩(huan)(huan)蝕(shi)劑有多種分類(lei)方法(fa)，按緩(huan)(huan)蝕(shi)劑的化學組成(cheng)分類(lei)可分為無機緩(huan)(huan)蝕(shi)劑和(he)有機緩(huan)(huan)蝕(shi)劑，如圖16.103所示。

4. 陰極保(bao)護(hu)

   腐(fu)蝕電池(chi)中的陰極是(shi)接受電子產生還原(yuan)(yuan)反應(ying)的電極，只有陽極才發生腐(fu)蝕。利用(yong)(yong)這個原(yuan)(yuan)理，可以從外(wai)部導入陰極電流至需要(yao)保護的設備上，使管(guan)道(dao)(dao)全部表面都成(cheng)為陰極。陰極保護廣泛用(yong)(yong)于長(chang)輸(shu)管(guan)道(dao)(dao)、埋地(di)管(guan)道(dao)(dao)、海水(shui)中的管(guan)道(dao)(dao)等。為了減(jian)少電流輸(shu)入，延(yan)長(chang)使用(yong)(yong)壽命，一(yi)般(ban)和涂料聯合應(ying)用(yong)(yong)，是(shi)一(yi)種(zhong)經濟簡(jian)便、行(xing)之(zhi)有效的防腐(fu)蝕方法。

   管道的強制(zhi)電(dian)流陰極保(bao)護系統見圖16.104。

   各種陰(yin)極保護的(de)優缺(que)點見表(biao)16.163。

5. 陽極(ji)保護

   以(yi)管(guan)(guan)道作為陽(yang)極，從(cong)外(wai)部通入電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)，一般將(jiang)加速腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)，腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)隨陽(yang)極極化(hua)而增大。但是對可以(yi)鈍(dun)(dun)化(hua)的(de)(de)(de)金(jin)屬則會出現另一情況(kuang)，當電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)隨電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)上(shang)升，達(da)到致(zhi)鈍(dun)(dun)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)后(hou)，腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)急(ji)速下降，以(yi)后(hou)隨電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)上(shang)升，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)不變，直到過鈍(dun)(dun)區為止。利用(yong)這個原理Edleanu 首(shou)先提(ti)出陽(yang)極保護的(de)(de)(de)概念，以(yi)需(xu)要(yao)保護的(de)(de)(de)設備為陽(yang)極，導入電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)，使電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)保持在(zai)鈍(dun)(dun)化(hua)區的(de)(de)(de)中段（以(yi)免波動時進入活化(hua)區），腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)率(lv)可保持很低(di)值，通入的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)就表(biao)示設備的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)速度。這種(zhong)方法需(xu)要(yao)一臺恒(heng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)儀(yi)，用(yong)以(yi)控(kong)制設備的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)。因為它只適用(yong)于接觸(chu)鈍(dun)(dun)化(hua)溶(rong)液的(de)(de)(de)可鈍(dun)(dun)化(hua)金(jin)屬，所以(yi)用(yong)途受限(xian)制。工(gong)業上(shang)已用(yong)于處理硫酸、磷酸、碳酸氫(qing)銨生(sheng)產液、硝(xiao)銨混肥等的(de)(de)(de)不銹鋼或碳鋼制的(de)(de)(de)各種(zhong)管(guan)(guan)道設備。

6. 合金化

   在(zai)基體金(jin)(jin)屬中加(jia)入能促進鈍(dun)化(hua)的合(he)(he)金(jin)(jin)成(cheng)分，當加(jia)入量達到一(yi)定比(bi)例(li)后(hou)，便得到耐蝕(shi)(shi)性(xing)優(you)良的材料。如(ru)鐵中加(jia)入鉻(ge)，當含鉻(ge)量達12％以上(shang)時(shi)，就成(cheng)為不銹(xiu)鋼，在(zai)氧(yang)(yang)化(hua)環境中由于表面生成(cheng)鈍(dun)化(hua)膜，有(you)很高(gao)的耐蝕(shi)(shi)性(xing)。鉻(ge)鋼中加(jia)入鎳(nie)，可擴大(da)鈍(dun)化(hua)范(fan)圍，還可提高(gao)力學性(xing)能。鎳(nie)銅(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)中的鎳(nie)大(da)于30％～40％時(shi)，可得到含鎳(nie)10％～30％的銅(tong)鎳(nie)合(he)(he)金(jin)(jin)和蒙乃爾(er)合(he)(he)金(jin)(jin)，它們比(bi)純(chun)銅(tong)和純(chun)鎳(nie)的耐蝕(shi)(shi)性(xing)在(zai)一(yi)些(xie)環境中都(dou)更優(you)越些(xie)。鎳(nie)合(he)(he)金(jin)(jin)是有(you)名的耐蝕(shi)(shi)材料，如(ru)鎳(nie)鑄鐵有(you)優(you)良的耐堿性(xing)，鎳(nie)鉬合(he)(he)金(jin)(jin)是少(shao)數能耐高(gao)溫非(fei)氧(yang)(yang)化(hua)性(xing)酸(suan)(suan)（如(ru)鹽酸(suan)(suan)）的合(he)(he)金(jin)(jin)。鎳(nie)鉬鉻(ge)鐵合(he)(he)金(jin)(jin)能耐高(gao)溫氧(yang)(yang)化(hua)性(xing)酸(suan)(suan)、次氯(lv)酸(suan)(suan)鹽、海水等，比(bi)一(yi)般不銹(xiu)鋼更好。

7. 表面處理(li)

   金屬在(zai)接(jie)觸使用環(huan)(huan)境之(zhi)前(qian)先用鈍化劑或(huo)成(cheng)膜劑（鉻酸鹽(yan)、磷酸鹽(yan)、硝(xiao)酸鹽(yan)和(he)亞硝(xiao)酸鹽(yan)混合液等）處(chu)理(li)，表面生(sheng)成(cheng)穩定密(mi)實的(de)(de)鈍化膜，耐(nai)蝕(shi)(shi)性大(da)大(da)增加(jia)。它(ta)與緩蝕(shi)(shi)劑防護法的(de)(de)不同之(zhi)處(chu)，在(zai)于它(ta)在(zai)以后的(de)(de)使用環(huan)(huan)境中(zhong)(zhong)（如大(da)氣(qi)、水(shui)）不需要再加(jia)入緩蝕(shi)(shi)劑，鋁經(jing)過陽極處(chu)理(li)，表面可以生(sheng)成(cheng)比在(zai)大(da)氣(qi)中(zhong)(zhong)生(sheng)成(cheng)的(de)(de)更為密(mi)實的(de)(de)膜。這(zhe)類膜在(zai)溫和(he)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)環(huan)(huan)境（如大(da)氣(qi)和(he)水(shui)）中(zhong)(zhong)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)能(neng)力。鋼鐵部(bu)件表面發藍也是(shi)一個(ge)廣(guang)為應用的(de)(de)例子(zi)。

8. 金屬鍍(du)層和包覆層

   在鋼鐵表層(ceng)(ceng)上(shang)可(ke)用(yong)一薄層(ceng)(ceng)更耐(nai)蝕的金(jin)(jin)屬(shu)（如(ru)(ru)鉻(ge)、鎳(nie)、鉛等(deng)）保護。常用(yong)的方法是電(dian)鍍，一般(ban)鍍2～3層(ceng)(ceng)，只有幾十微(wei)米厚，因而不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)地(di)存在微(wei)孔，溶液可(ke)滲(shen)人微(wei)孔，將構(gou)成(cheng)鍍層(ceng)(ceng)-底層(ceng)(ceng)腐(fu)蝕電(dian)池。鍍層(ceng)(ceng)如(ru)(ru)為貴金(jin)(jin)屬(shu)（金(jin)(jin)、銀等(deng)）或易鈍(dun)化金(jin)(jin)屬(shu)（鉻(ge)、鈦）以(yi)及鎳(nie)、鉛等(deng)時，由于電(dian)位(wei)比鐵高，將成(cheng)為陰極，會加速底層(ceng)(ceng)鐵腐(fu)蝕。因此這(zhe)類鍍層(ceng)(ceng)不(bu)適(shi)于強腐(fu)蝕環(huan)(huan)境（如(ru)(ru)酸），但(dan)可(ke)用(yong)于大氣、水等(deng)環(huan)(huan)境。除了(le)電(dian)鍍外(wai)，還常用(yong)熱浸鍍（熔融浸鍍）、火焰噴鍍、蒸(zheng)氣鍍和整體(ti)金(jin)(jin)屬(shu)薄板包鍍。后者因無微(wei)孔，耐(nai)蝕性強，壽(shou)命也更長，但(dan)價格高些。

9. 涂漆(qi)

   用(yong)有機(ji)涂料(liao)保護大氣中的金屬結構，是最廣(guang)泛使用(yong)的防腐手段。各類(lei)油漆(qi)、清漆(qi)等都屬這一類(lei)，主要是由合(he)成(cheng)樹(shu)脂、植物油、橡膠漿液(ye)、溶劑、助干劑、顏料(liao)、填料(liao)等配(pei)制(zhi)而成(cheng)。品種(zhong)極多，過去以植物油為主的油漆(qi)現(xian)在(zai)多為合(he)成(cheng)樹(shu)脂漆(qi)所替代。

10. 襯里

   一(yi)般(ban)為(wei)整片(pian)材料，適用(yong)(yong)于(yu)和強腐蝕介質(zhi)接觸的(de)(de)管道內部，如鹽酸(suan)、稀硫酸(suan)的(de)(de)儲(chu)(chu)槽用(yong)(yong)橡(xiang)膠或塑料襯里、儲(chu)(chu)放硝(xiao)酸(suan)的(de)(de)儲(chu)(chu)槽用(yong)(yong)不銹(xiu)鋼薄板襯里等(deng)。耐(nai)酸(suan)磚（硅磚）也廣(guang)(guang)泛用(yong)(yong)于(yu)襯里，它(ta)耐(nai)強酸(suan)；耐(nai)火(huo)磚襯里則(ze)可起隔熱作用(yong)(yong)。搪(tang)瓷實際(ji)上(shang)是一(yi)種玻(bo)璃襯里，工業上(shang)稱為(wei)搪(tang)瓷玻(bo)璃，它(ta)的(de)(de)耐(nai)酸(suan)性強，廣(guang)(guang)泛用(yong)(yong)于(yu)食品、醫藥等(deng)工業。

11. 調整管(guan)道布置減(jian)少腐蝕

   在設(she)計時，為(wei)避免(mian)不(bu)(bu)(bu)合(he)(he)適的(de)(de)(de)流(liu)動狀(zhuang)態(tai)對管(guan)道造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)磨(mo)損腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)，通常要(yao)求流(liu)動狀(zhuang)態(tai)均勻，為(wei)避免(mian)流(liu)體(ti)通路斷面(mian)的(de)(de)(de)急劇(ju)變化(hua)、不(bu)(bu)(bu)連續(xu)變化(hua)以(yi)及(ji)流(liu)動方(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)急劇(ju)變化(hua)，應盡量抑(yi)制流(liu)速差(cha)和壓力(li)降，以(yi)免(mian)引(yin)起湍流(liu)和渦(wo)流(liu)。管(guan)道在轉彎及(ji)三通處(chu)以(yi)及(ji)孔板流(liu)量計的(de)(de)(de)安(an)放位(wei)(wei)置處(chu)都(dou)應進行合(he)(he)理(li)設(she)計，盡量減少(shao)流(liu)體(ti)中(zhong)固體(ti)顆粒的(de)(de)(de)夾(jia)帶。圖(tu)16.105（c）左(zuo)圖(tu)是鋼(gang)支(zhi)(zhi)柱未(wei)保溫造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)冷凝液腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。對策是將鋼(gang)支(zhi)(zhi)架一(yi)起保溫，避免(mian)形成(cheng)(cheng)(cheng)冷凝液，見(jian)圖(tu)16.105（c）右圖(tu)。圖(tu)16.105（d）中(zhong)螺栓不(bu)(bu)(bu)要(yao)設(she)置在垂(chui)直(zhi)方(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)最下方(fang)(fang)，以(yi)避免(mian)凝結水腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)螺栓。管(guan)道設(she)計時，對于(yu)用(yong)在電(dian)解(jie)質(zhi)溶液中(zhong)的(de)(de)(de)管(guan)道，應盡可能避免(mian)異種金屬（電(dian)位(wei)(wei)差(cha)超過50mV），管(guan)道直(zhi)接(jie)組(zu)(zu)焊，否(fou)則會造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)偶腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)，即(ji)在電(dian)位(wei)(wei)較負(fu)的(de)(de)(de)金屬側發(fa)生宏觀(guan)電(dian)池腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。如必須采用(yong)不(bu)(bu)(bu)同金屬管(guan)道組(zu)(zu)合(he)(he)時，則在設(she)計中(zhong)要(yao)采取絕緣措施，見(jian)圖(tu)16.106（a）。管(guan)道單(dan)面(mian)焊接(jie)時焊縫(feng)(feng)必須滿(man)焊和焊透，未(wei)焊透不(bu)(bu)(bu)但影(ying)響強度，也因在管(guan)道內(nei)壁造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)見(jian)圖(tu)16.106（b），而引(yin)起縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。管(guan)法蘭對接(jie)時，墊片的(de)(de)(de)內(nei)徑要(yao)盡量和管(guan)道的(de)(de)(de)內(nei)徑相(xiang)一(yi)致，見(jian)圖(tu)16.106（c）。墊片材料(liao)也會對縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)影(ying)響，一(yi)些纖(xian)維類的(de)(de)(de)材料(liao)，由于(yu)能滲入電(dian)解(jie)質(zhi)溶液而引(yin)起縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。

工程(cheng)應用：避免配(pei)管設計死端腐蝕

   筆者在某(mou)(mou)中東國家(jia)(jia)參與負責設(she)(she)計(ji)某(mou)(mou)裝置(zhi)(zhi)項(xiang)目(mu)，在管道(dao)布置(zhi)(zhi)設(she)(she)計(ji)時，出(chu)現(xian)了如(ru)圖16.107所(suo)示的A段(duan)(duan)死(si)(si)端（有的資料(liao)上稱為(wei)：Dead Leg），按照(zhao)這個國家(jia)(jia)的配管設(she)(she)計(ji)規范要求(qiu)，通常A段(duan)(duan)的死(si)(si)端不超(chao)過1m，如(ru)果超(chao)過了1m，流體在A段(duan)(duan)會(hui)產生腐蝕環境。