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(xuan)材和設(she)計

  材料的(de)(de)品(pin)種很(hen)多，不(bu)(bu)同(tong)材料在不(bu)(bu)同(tong)環境(jing)中有不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)腐蝕(shi)速(su)度，有些腐蝕(shi)率很(hen)高，根本(ben)不(bu)(bu)能應(ying)用(yong)。選材者(zhe)對某一特(te)定(ding)環境(jing)選擇腐蝕(shi)率低、價格(ge)較合(he)適(shi)、物理力學性能等又(you)適(shi)合(he)設計要求的(de)(de)材料，是(shi)常用(yong)的(de)(de)、簡便而行之有效(xiao)的(de)(de)控制腐蝕(shi)的(de)(de)方法(fa)。

  ①. 對于全面(mian)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)裕度的(de)確(que)定

     如果所(suo)選取的(de)(de)材料(liao)在(zai)管(guan)道(dao)使用(yong)的(de)(de)介質(zhi)中只產生全面腐(fu)蝕(shi)，那么在(zai)設(she)計(ji)時一般把(ba)腐(fu)蝕(shi)與強(qiang)度問題分開處理，即首先(xian)是進行材料(liao)力學的(de)(de)強(qiang)度設(she)計(ji)，計(ji)算出管(guan)道(dao)壁厚，然后再按照(zhao)資料(liao)提供的(de)(de)年(nian)均腐(fu)蝕(shi)速率(lv)（也可來自腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)的(de)(de)結果或(huo)經驗(yan)），乘以預期的(de)(de)工(gong)作(zuo)年(nian)限，得到一個附(fu)加的(de)(de)壁厚，即“腐(fu)蝕(shi)裕度”，加到原有的(de)(de)壁厚上去。

  ②. 對應力腐蝕(shi)破裂(lie)的考(kao)慮

     設(she)(she)計時，應(ying)(ying)(ying)盡量避免(mian)使(shi)用會產(chan)(chan)生應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破裂(lie)的(de)(de)金屬。但在實際生產(chan)(chan)中難以避免(mian)，因此應(ying)(ying)(ying)設(she)(she)法(fa)消除(chu)殘(can)余應(ying)(ying)(ying)力(li)，以防止(zhi)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破裂(lie)的(de)(de)發生。殘(can)余應(ying)(ying)(ying)力(li)主要來(lai)(lai)自冷加(jia)工(gong)和焊接(jie)。因此，對在應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破裂(lie)敏(min)感(gan)介質(zhi)中應(ying)(ying)(ying)用的(de)(de)金屬材料(liao)，可用熱(re)加(jia)工(gong)成形代替冷加(jia)工(gong)成形、采取熱(re)處理等方法(fa)來(lai)(lai)消除(chu)焊接(jie)殘(can)余應(ying)(ying)(ying)力(li)。

2. 調(diao)整腐蝕環境

   如果(guo)能(neng)消除環境中引起腐(fu)蝕的各種因素，腐(fu)蝕就會中止或減緩，但是(shi)多數環境是(shi)無(wu)法控制的，如大氣和(he)土壤(rang)中的水(shui)(shui)分、海水(shui)(shui)中的氧(yang)(yang)等都不可能(neng)除去，化工生產流(liu)程也不可能(neng)任意變(bian)動，但是(shi)有些(xie)局部環境可以調整(zheng)，例如鍋(guo)爐(lu)進水(shui)(shui)先去氧(yang)(yang)（加入脫(tuo)氧(yang)(yang)劑亞硫酸鈉和(he)胼等），可保護鍋(guo)爐(lu)管免(mian)受腐(fu)蝕。

3. 加入緩(huan)蝕劑

   在腐蝕(shi)性介質(zhi)(zhi)中，加入少(shao)量的(de)(de)一種(zhong)或(huo)幾種(zhong)物質(zhi)(zhi)，能使金屬(shu)的(de)(de)腐蝕(shi)速度大大降低(di)，這(zhe)種(zhong)物質(zhi)(zhi)或(huo)復(fu)合物質(zhi)(zhi)就稱(cheng)(cheng)為(wei)緩(huan)蝕(shi)劑。這(zhe)種(zhong)保護(hu)金屬(shu)的(de)(de)方法通稱(cheng)(cheng)為(wei)緩(huan)蝕(shi)劑保護(hu)技術。

   對(dui)于金屬(shu)(shu)管(guan)(guan)道來(lai)說，緩(huan)(huan)蝕(shi)(shi)劑保(bao)護(hu)技術屬(shu)(shu)工(gong)藝性防腐方法，緩(huan)(huan)蝕(shi)(shi)利的(de)添加(jia)是(shi)(shi)通過工(gong)藝操(cao)作來(lai)實現的(de)。緩(huan)(huan)蝕(shi)(shi)劑的(de)防腐機理一般認為是(shi)(shi)在金屬(shu)(shu)表面(mian)上生成了(le)連續的(de)起隔離作用(yong)的(de)吸附層(ceng)保(bao)護(hu)膜，從而降(jiang)低(di)金屬(shu)(shu)的(de)腐蝕(shi)(shi)速度。工(gong)業上采用(yong)緩(huan)(huan)蝕(shi)(shi)劑保(bao)護(hu)金屬(shu)(shu)管(guan)(guan)道的(de)事例有(you)：石油和天(tian)然氣(qi)（特別是(shi)(shi)高含硫(liu)的(de)）的(de)采、集(ji)輸系統(tong)(tong)(tong)；煉油裝置(zhi)的(de)常(chang)減(jian)壓(ya)系統(tong)(tong)(tong)；乙烯(xi)裂解裝置(zhi)的(de)工(gong)藝水(shui)系統(tong)(tong)(tong)；合(he)成氨苯菲爾法脫碳系統(tong)(tong)(tong)；工(gong)業冷卻水(shui)系統(tong)(tong)(tong)等。

   通常緩蝕劑(ji)有多(duo)種分(fen)類方法，按緩蝕劑(ji)的化(hua)學組成分(fen)類可(ke)分(fen)為無機緩蝕劑(ji)和有機緩蝕劑(ji)，如(ru)圖16.103所示(shi)。

4. 陰極(ji)保護

   腐蝕(shi)電(dian)池中的(de)(de)陰(yin)極(ji)是接受電(dian)子產生還原反(fan)應的(de)(de)電(dian)極(ji)，只有陽(yang)極(ji)才發生腐蝕(shi)。利用(yong)這個原理(li)，可以從外部導(dao)入(ru)陰(yin)極(ji)電(dian)流至需要保(bao)護的(de)(de)設備(bei)上，使(shi)管道全(quan)部表面都(dou)成為(wei)陰(yin)極(ji)。陰(yin)極(ji)保(bao)護廣(guang)泛用(yong)于長(chang)輸管道、埋地管道、海水中的(de)(de)管道等。為(wei)了減少電(dian)流輸入(ru)，延長(chang)使(shi)用(yong)壽命(ming)，一般和涂料聯合應用(yong)，是一種經濟簡便、行之有效的(de)(de)防腐蝕(shi)方法。

   管道的強制電流陰極保護系統見(jian)圖(tu)16.104。

   各種(zhong)陰極保護的(de)優缺(que)點見表(biao)16.163。

5. 陽極保護

   以管道作為陽極(ji)，從外部通(tong)入(ru)(ru)(ru)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)，一(yi)般將加速腐蝕(shi)，腐蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)隨陽極(ji)極(ji)化(hua)(hua)而增大(da)。但是對可以鈍(dun)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)金屬(shu)則會出(chu)現另一(yi)情況，當電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)隨電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)上(shang)(shang)升，達到(dao)致(zhi)鈍(dun)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)后，腐蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)急速下降，以后隨電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)上(shang)(shang)升，電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)不變，直到(dao)過(guo)鈍(dun)區為止。利用(yong)這個原理Edleanu 首先提(ti)出(chu)陽極(ji)保護(hu)的(de)(de)(de)概(gai)念，以需要保護(hu)的(de)(de)(de)設備(bei)為陽極(ji)，導入(ru)(ru)(ru)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)，使電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)保持在鈍(dun)化(hua)(hua)區的(de)(de)(de)中(zhong)段（以免波動時進(jin)入(ru)(ru)(ru)活化(hua)(hua)區），腐蝕(shi)率可保持很低值，通(tong)入(ru)(ru)(ru)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)就表示設備(bei)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)速度。這種方法(fa)需要一(yi)臺(tai)恒(heng)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)儀(yi)，用(yong)以控制設備(bei)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)。因為它只適用(yong)于(yu)接觸鈍(dun)化(hua)(hua)溶液的(de)(de)(de)可鈍(dun)化(hua)(hua)金屬(shu)，所以用(yong)途受限制。工業上(shang)(shang)已(yi)用(yong)于(yu)處理硫酸、磷(lin)酸、碳(tan)酸氫銨生產液、硝銨混肥等的(de)(de)(de)不銹鋼或碳(tan)鋼制的(de)(de)(de)各種管道設備(bei)。

6. 合金化

   在(zai)基體金(jin)屬中(zhong)(zhong)加(jia)入(ru)能(neng)(neng)促進鈍化(hua)的(de)合(he)金(jin)成(cheng)分，當(dang)(dang)加(jia)入(ru)量達到一定比例后，便得到耐(nai)蝕性(xing)優(you)(you)良的(de)材(cai)料(liao)。如(ru)鐵中(zhong)(zhong)加(jia)入(ru)鉻(ge)，當(dang)(dang)含(han)鉻(ge)量達12％以(yi)上時，就成(cheng)為不銹鋼，在(zai)氧(yang)化(hua)環(huan)境中(zhong)(zhong)由于表面生成(cheng)鈍化(hua)膜(mo)，有很高(gao)的(de)耐(nai)蝕性(xing)。鉻(ge)鋼中(zhong)(zhong)加(jia)入(ru)鎳(nie)(nie)，可擴(kuo)大鈍化(hua)范圍，還可提高(gao)力(li)學性(xing)能(neng)(neng)。鎳(nie)(nie)銅合(he)金(jin)中(zhong)(zhong)的(de)鎳(nie)(nie)大于30％～40％時，可得到含(han)鎳(nie)(nie)10％～30％的(de)銅鎳(nie)(nie)合(he)金(jin)和(he)蒙(meng)乃爾合(he)金(jin)，它們比純銅和(he)純鎳(nie)(nie)的(de)耐(nai)蝕性(xing)在(zai)一些(xie)環(huan)境中(zhong)(zhong)都(dou)更優(you)(you)越些(xie)。鎳(nie)(nie)合(he)金(jin)是(shi)有名的(de)耐(nai)蝕材(cai)料(liao)，如(ru)鎳(nie)(nie)鑄鐵有優(you)(you)良的(de)耐(nai)堿性(xing)，鎳(nie)(nie)鉬(mu)合(he)金(jin)是(shi)少數能(neng)(neng)耐(nai)高(gao)溫非氧(yang)化(hua)性(xing)酸(suan)（如(ru)鹽(yan)酸(suan)）的(de)合(he)金(jin)。鎳(nie)(nie)鉬(mu)鉻(ge)鐵合(he)金(jin)能(neng)(neng)耐(nai)高(gao)溫氧(yang)化(hua)性(xing)酸(suan)、次氯酸(suan)鹽(yan)、海水等，比一般不銹鋼更好(hao)。

7. 表(biao)面(mian)處理

   金屬在(zai)(zai)接觸(chu)使用(yong)環境(jing)之前(qian)先用(yong)鈍(dun)化劑或成(cheng)膜(mo)(mo)劑（鉻酸(suan)(suan)鹽、磷酸(suan)(suan)鹽、硝(xiao)酸(suan)(suan)鹽和亞硝(xiao)酸(suan)(suan)鹽混合液等）處理，表(biao)面(mian)(mian)生(sheng)(sheng)成(cheng)穩定密(mi)實的(de)鈍(dun)化膜(mo)(mo)，耐蝕(shi)(shi)性大(da)(da)大(da)(da)增加(jia)。它(ta)與緩(huan)蝕(shi)(shi)劑防護法的(de)不同之處，在(zai)(zai)于它(ta)在(zai)(zai)以(yi)后(hou)的(de)使用(yong)環境(jing)中（如大(da)(da)氣、水(shui)）不需要再(zai)加(jia)入緩(huan)蝕(shi)(shi)劑，鋁經過(guo)陽極處理，表(biao)面(mian)(mian)可以(yi)生(sheng)(sheng)成(cheng)比在(zai)(zai)大(da)(da)氣中生(sheng)(sheng)成(cheng)的(de)更為(wei)密(mi)實的(de)膜(mo)(mo)。這類膜(mo)(mo)在(zai)(zai)溫和的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)環境(jing)（如大(da)(da)氣和水(shui)）中有優良的(de)耐蝕(shi)(shi)能力(li)。鋼(gang)鐵部件(jian)表(biao)面(mian)(mian)發藍(lan)也(ye)是一個廣為(wei)應用(yong)的(de)例子。

8. 金屬(shu)鍍層和包覆層

   在鋼(gang)鐵表層上(shang)可(ke)(ke)用一薄層更(geng)耐(nai)蝕(shi)的(de)金屬(shu)(shu)（如(ru)(ru)(ru)鉻(ge)(ge)、鎳、鉛(qian)等）保護(hu)。常(chang)用的(de)方法是電鍍(du)，一般鍍(du)2～3層，只有幾十微米厚，因而不可(ke)(ke)避免地存在微孔(kong)，溶液可(ke)(ke)滲人微孔(kong)，將(jiang)構成鍍(du)層-底層腐(fu)蝕(shi)電池。鍍(du)層如(ru)(ru)(ru)為(wei)貴金屬(shu)(shu)（金、銀(yin)等）或易鈍化(hua)金屬(shu)(shu)（鉻(ge)(ge)、鈦）以(yi)及鎳、鉛(qian)等時，由于電位比鐵高，將(jiang)成為(wei)陰極，會加速底層鐵腐(fu)蝕(shi)。因此這類鍍(du)層不適于強(qiang)腐(fu)蝕(shi)環境（如(ru)(ru)(ru)酸），但可(ke)(ke)用于大(da)氣、水等環境。除了電鍍(du)外，還常(chang)用熱浸鍍(du)（熔融浸鍍(du)）、火焰噴鍍(du)、蒸(zheng)氣鍍(du)和整體(ti)金屬(shu)(shu)薄板包(bao)鍍(du)。后者因無微孔(kong)，耐(nai)蝕(shi)性強(qiang)，壽命也更(geng)長，但價(jia)格高些。

9. 涂漆

   用有(you)機涂料保護大氣中(zhong)的(de)金屬結(jie)構(gou)，是最(zui)廣泛使用的(de)防(fang)腐手段。各(ge)類油漆、清漆等都屬這一類，主要是由合(he)成(cheng)樹脂、植(zhi)物油、橡膠漿(jiang)液、溶(rong)劑(ji)、助干劑(ji)、顏(yan)料、填料等配制而成(cheng)。品(pin)種(zhong)極多，過去(qu)以植(zhi)物油為主的(de)油漆現(xian)在多為合(he)成(cheng)樹脂漆所替代(dai)。

10. 襯里

   一般為整片材料，適用(yong)于和強(qiang)腐(fu)蝕介質(zhi)接觸的管道內部(bu)，如鹽酸(suan)(suan)(suan)、稀硫酸(suan)(suan)(suan)的儲槽(cao)用(yong)橡膠或塑料襯(chen)里(li)、儲放硝酸(suan)(suan)(suan)的儲槽(cao)用(yong)不銹鋼薄板襯(chen)里(li)等(deng)。耐(nai)酸(suan)(suan)(suan)磚（硅磚）也廣泛用(yong)于襯(chen)里(li)，它耐(nai)強(qiang)酸(suan)(suan)(suan)；耐(nai)火磚襯(chen)里(li)則可起隔熱作用(yong)。搪瓷(ci)實際上是(shi)一種玻璃襯(chen)里(li)，工業上稱為搪瓷(ci)玻璃，它的耐(nai)酸(suan)(suan)(suan)性強(qiang)，廣泛用(yong)于食品、醫藥等(deng)工業。

11. 調整管(guan)道布(bu)置減少(shao)腐蝕

   在(zai)設(she)(she)計(ji)時，為避(bi)(bi)免(mian)(mian)不(bu)合適的(de)(de)(de)流(liu)(liu)動狀態(tai)對(dui)管(guan)道(dao)(dao)(dao)造(zao)(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)磨損腐(fu)蝕(shi)，通(tong)常要(yao)求流(liu)(liu)動狀態(tai)均勻，為避(bi)(bi)免(mian)(mian)流(liu)(liu)體(ti)通(tong)路(lu)斷面的(de)(de)(de)急劇(ju)變(bian)化(hua)、不(bu)連續變(bian)化(hua)以(yi)及流(liu)(liu)動方向的(de)(de)(de)急劇(ju)變(bian)化(hua)，應盡(jin)量抑制(zhi)流(liu)(liu)速差和(he)(he)壓力降，以(yi)免(mian)(mian)引起(qi)湍(tuan)流(liu)(liu)和(he)(he)渦流(liu)(liu)。管(guan)道(dao)(dao)(dao)在(zai)轉(zhuan)彎及三通(tong)處以(yi)及孔板流(liu)(liu)量計(ji)的(de)(de)(de)安放位置(zhi)處都應進行合理設(she)(she)計(ji)，盡(jin)量減少流(liu)(liu)體(ti)中(zhong)固體(ti)顆粒(li)的(de)(de)(de)夾帶(dai)。圖(tu)16.105（c）左圖(tu)是鋼支柱未保(bao)溫造(zao)(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)冷凝液腐(fu)蝕(shi)。對(dui)策(ce)是將鋼支架一起(qi)保(bao)溫，避(bi)(bi)免(mian)(mian)形(xing)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(luo)栓不(bu)要(yao)設(she)(she)置(zhi)在(zai)垂直方向的(de)(de)(de)最下方，以(yi)避(bi)(bi)免(mian)(mian)凝結水腐(fu)蝕(shi)螺(luo)栓。管(guan)道(dao)(dao)(dao)設(she)(she)計(ji)時，對(dui)于用在(zai)電(dian)(dian)(dian)解(jie)質溶液中(zhong)的(de)(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)(dao)，應盡(jin)可能(neng)避(bi)(bi)免(mian)(mian)異種(zhong)金(jin)屬(shu)（電(dian)(dian)(dian)位差超(chao)過50mV），管(guan)道(dao)(dao)(dao)直接組(zu)焊，否則(ze)會造(zao)(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)偶腐(fu)蝕(shi)，即在(zai)電(dian)(dian)(dian)位較負的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)側發生宏觀電(dian)(dian)(dian)池腐(fu)蝕(shi)。如必須采(cai)用不(bu)同(tong)金(jin)屬(shu)管(guan)道(dao)(dao)(dao)組(zu)合時，則(ze)在(zai)設(she)(she)計(ji)中(zhong)要(yao)采(cai)取絕緣措(cuo)施，見(jian)圖(tu)16.106（a）。管(guan)道(dao)(dao)(dao)單(dan)面焊接時焊縫必須滿焊和(he)(he)焊透(tou)，未焊透(tou)不(bu)但影響強度，也(ye)因在(zai)管(guan)道(dao)(dao)(dao)內(nei)(nei)壁造(zao)(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)縫隙見(jian)圖(tu)16.106（b），而引起(qi)縫隙腐(fu)蝕(shi)。管(guan)法蘭對(dui)接時，墊片的(de)(de)(de)內(nei)(nei)徑(jing)要(yao)盡(jin)量和(he)(he)管(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)內(nei)(nei)徑(jing)相一致，見(jian)圖(tu)16.106（c）。墊片材料也(ye)會對(dui)縫隙腐(fu)蝕(shi)造(zao)(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)影響，一些纖維類的(de)(de)(de)材料，由(you)于能(neng)滲入電(dian)(dian)(dian)解(jie)質溶液而引起(qi)縫隙腐(fu)蝕(shi)。

工程應用：避免配管設計死端腐蝕(shi)

   筆者(zhe)在某中東國(guo)家(jia)參(can)與負責設計某裝置項目，在管(guan)道布置設計時，出(chu)現了如圖16.107所示的(de)A段(duan)死(si)端（有的(de)資料上稱為：Dead Leg），按(an)照這個國(guo)家(jia)的(de)配管(guan)設計規范要求，通常A段(duan)的(de)死(si)端不超過(guo)1m，如果超過(guo)了1m，流體在A段(duan)會產生腐蝕環境。