发布时间:2023-12-14 11:53:10
导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的13篇防辐射措施范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)09-11606-02
Notebook PC Radiation Protection Simple Effective Action
ZHAO Cheng-gang, CUI Wei
(Mechanical Engineering Department, Anyang Institute of Technology, Anyang 455000, China)
Abstrac: The notebook has the radiation, generally the use notebook is away from the body to be very also near, the long time use is disadvantageous to the human body. In life some have the aluminum foil sack to be possible to shield the radiation, this article introduced that some uses have the aluminum foil sack shield notebook radiation method.
Key words: notebook; radicalization; aluminum foil sack; shield
电脑有辐射是肯定的,笔记本电脑有辐射,也是肯定的。目前,笔记本电脑已经不像前些年那样,只是白领和商界精英们的。早已飞入寻常百姓家了。目前争论的是到底对人体有多大影响。网上可以找到许多有关电脑辐射的文章。对于这个改变了人类生活轨迹的东西,我们似乎不可能因为辐射而抛弃它。那么,目前可以做的是了解它的辐射,并尽量减少对人体的影响。
1 笔记本电脑的辐射
电磁辐射分两个级别,其中工频段的单位是μT,如果辐射在0.4μT以上属于较强辐射,对人体有一定危害,长期接触易患白血病。如果辐射在0.4μT以下,相对安全。而射频电磁波的单位是μW/M2。
有的说:由于笔记本电脑的功率远小于台式机,又都是使用液晶屏,辐射远小于台式机。经测试,显示屏前0.1米0.13μT,显示屏前0.3米0.10μT,显示屏侧面0.3米0.13μT,键盘上方0.19μT,电源适配器0.22μT。
也有的说:依国际MPRⅡ防辐射安全规定:在50cm距离内必须小于等于25V/m的辐射暴露量。笔记本电脑 4200-5200 V/m。这就相当大了。
还有一点,笔记本电脑的使用一般距离人体更近。在学术界没争论出一个权威的说法前,还是尽量采取一些防护措施的好。
2 带铝箔包装袋的屏蔽作用
先做个实验,生活中许多这样的包装袋,牛奶袋、食品袋、洗衣粉袋等等(图1),里面是镀了一层铝箔的,这个铝箔可以屏蔽电磁辐射。有线电视用的同轴电缆里面有一层铝箔屏蔽层。镀锌钢板做的台式机机箱,比纯钢板的机箱屏蔽作用要好,高级的台式机的机箱是用铝合金的,屏蔽作用最好。你用这样的袋子包住你的手机(图2),没包严前可以观察手机信号,会发现没了信号,并开始寻找网络。然后用其他电话拨打你被包住的手机,听听有什么反应?肯定是无法接通。市场上卖给孕妇穿的电磁防护服,只能屏蔽30%的电磁辐射,包住手机只能减少两三格的信号。这说明带有铝箔的袋子是有屏蔽作用的,而且远强于电磁防护服。
3 利用铝箔包装袋屏蔽笔记本电脑的辐射
如果你的笔记本是放在办公桌上的,你可以用几个这样的袋子剪开洗净,用透明胶粘在一起,铺在你的笔记本电脑下面(图3)。当然,你可以美化一下了,比如铺在玻璃板下面,或是贴在一张好看的画的背面。我们如果只是使用鼠标的话,可以再来一张盖住键盘,有人测试说,笔记本电脑的键盘是辐射最严重的部位,当然也可以贴在一张好看的画的背面啊。不用键盘时,及时用铝箔纸盖住(图4),尽量减少键盘(其实也是整个笔记本电脑的主机啊)暴露的时间。
现在在家使用本本的用户许多开始使用无线路由器,床上笔记本电脑桌上网。笔记本本身设计上键盘离屏幕太近,不符合人体工程学,长时间在桌子前使用,容易腰酸背疼,尤其是颈椎容易出问题。躺在床上用本本,肯定是舒服多了(图5)。但是,人体的一部分近距离的暴露在笔记本的正下方。时间长了肯定不好,有人说尤其对生殖系统不利啊。还是利用这种带有铝箔的袋子,简单有效。可以在小桌子的背面用双面胶贴一层牛奶袋子(图6)。从正面看根本看不出来。
这样放在身体的上方心里感觉安全多了,为了方便散热。用双面胶在小桌子上粘了两块泡沫,增加了本本下面的散热空间(图7)。一个小小的向上的斜度,更利于热空气的流动。不用键盘的时候,上面再放一张铝箔纸,我们就基本上把笔记本电脑的主机部分用铝箔纸包了起来(图8)。
笔记本的屏幕是液晶的,辐射很小,基本可以放心用,只是注意亮度不要太大。笔记本电脑中还有一个最大的辐射源就是电源适配器,也可以如法炮制包住它,再就是尽量离身体远一些,所有的辐射随着距离的衰减都很厉害。脆用了个牛奶盒子把电源适配器给装了进去,为了散热扎了些孔(图9)。有人会问这些孔不会泄漏辐射?不会的,你看看微波炉的炉门就知道了。其实最好的屏蔽是用铜网,也是有孔的啊,但太贵了。
4 结束语
在家里一般没什么仪器去测哪里有,有多大的辐射,以及什么东西可以屏蔽辐射。但手机有吧?做了文章开头的那个实验,相信你会信服这里介绍的这种简便有效的方法。这种实验也是检验你选择的袋子是不是带有铝箔的方法。我们在这里没有去争论本本的辐射对人体到底有没有危害,姑且认为有吧。即使没有,我们这么做也没啥损失,起码心理上是个安慰。
参考文献:
[1] 潘小明. 小心PC中的隐形杀手电磁辐射[N]. 电脑报,2004(07):25.
[2] udc 614.898.5,GB 8702-88,电磁辐射防护规定[S].
1972年6月5日在瑞典首都斯德哥尔摩召开的《联合国人类环境会议》,会议通过了《人类环境宣言》,并提出将每年的6月5日定为"世界环境日",自此反应了人们对环保意识越来越重视。但是,人们比较关注的水污染、大气污染、噪声污染、光污染等环境问题,却忽视了对人们危害日渐明显的"隐形杀手"电磁辐射污染的重视。如今,越来越多的电子、电气设备的投入使用使得各种频率的不同能量的电磁波充斥着地球的每一个角落乃至更加广阔的宇宙空间。对于人体这一良导体,电磁波不可避免地会构成一定程度的危害。
二、电磁辐射污染的种类
电磁辐射污染源来自俩方面,一类是来自天然的电磁辐射:如果自然界中雷电、火花放电等都会引起电磁辐射,这些辐射对于人体的危害是比较强烈的,但不是普遍存在,反而是对通讯和仪器设备的干扰十分明显。还有一类是人为的电磁辐射,主要包括各种电磁辐射系统、广播电台发射台、导航系统、电视发射源和微波接受站等。人为的电磁辐射随着人们对这些设备的频繁使用对我们的影响越来越明显。
三、电磁辐射的危害
在我们生活当中这些电磁辐射可以说是无处不在的,比如通讯、雷达及导航发射设备的辐射污染,交通系统电磁设备的电磁辐射污染,电力系统的电磁辐射污染。像现在,移动电话的使用已经是特别普遍,不管是老的少的,男的女的几乎都是人手一部。随着移动电话用户的增加,手机电话所产生的电磁波对人们的身体健康的危害这一问题越来越暴露了。长期使用手机的人,会有疲惫、头痛等现象,甚至会导致儿童发育不良。手机辐射除了破坏人类的身体健康外对医疗设备、飞机正常飞行等也会产生极其不良的影响。
还有,电脑辐射对人体的影响也是不容忽视的,特别是对电脑使用频率高的人的更能明显的看到自己因为接收电脑辐射而产生的身体上的变化,电脑辐射容易使眼睛疲劳、视力降低、头痛,甚至对妊娠和胎儿的有着很明显的危害。在生活中,像我们经常使用的电磁炉、微波炉、电吹风、电动剃须刀、电视机、电冰箱、空调等家用电磁也都存在着电磁辐射,同样也在危害着我们的健康。
四、如何预防辐射
在生活中,我们要有意识的去预防辐射对我们的危害,尽量做到把危害减到最低限度,保证我们的身体健康。以下是我咨询了相关专家、查阅了大量的相关寂寥,提出的几方面的建议:
1)加强宣传电磁污染的危害,引起人们的重视。
必要时采用一些方法,将电磁辐射的作用和影响限定在指定的空间和范围,可以采用屏蔽室、屏蔽衣、屏蔽头盔和屏蔽眼睛、屏蔽罩等防护措施。
2)在生活中,别把家用电器都集中在一起使用。
3)应该尽量避免长时间对电器的操作使用。当电器不用时,应该把电源关掉。
一、概述
任何带电物体的周围都存在电场,而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场,也就存在电磁波,产生电磁辐射,如果这种辐射的量超过限定条件,那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样,电磁辐射同样无处不在,这使它成为公认的“第四污染源”。
只要存在电场变化的地方就会有电磁辐射。目前,能造成大面积电磁污染的主要有高压输配电系统、发射设备、微波设备、家用电器、计算机等等。其中高压输电系统的电磁辐射强度最大,对人体的危害最明显。为了保障从业者的健康,在辐射环境下的工作时间有着严格的限定。相比之下,诸如彩电、手机、微波炉、空调机、电冰箱、计算机等等家庭必需的电气设备所影响的人群更广泛。在上述常见的电气设备中,与人们工作、生活息息相关的计算机更值得关注。许多上班族和沉迷于网络世界的网虫每天面对计算机的时间往往超过8小时。而计算机本身就是一个不可小觑的电磁辐射源:微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量。计算机所产生的电磁辐射,对那些长期接触计算机的人的身心健康有巨大的危害。
二、计算机电磁辐射对人体的危害
计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户,它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但“计算机病”也与日俱增,严重的影响了人们的身心健康。“计算机病”的症状表现为神经衰弱综合癌(头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、感觉异常、震颤、有压痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大,大脑处于高度集中和紧张状态,这是产生神经衰弱综合症的根源。流产、面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现,亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕,长时间近距离盯着闪烁的荧光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调,晶体受损,暗适应能力降低,造成视力减退,甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常,男性生殖能力下降,人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群,而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。近年来的畸形儿出生率和儿童的自血病增多,心脏起搏器佩戴者的死亡率增加,电磁辐射难逃其咎。
三、计算机辐射的主要来源
虽然微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量,但幸运的是,除显示器之外,这些配件都是被装在具有电磁屏蔽能力的机箱里面,阻挡了大部分电磁辐射。所以,我们通常受到的辐射一方面来自显示器,而另一方面则来自主机。倘若显示器在电磁屏蔽技术方面不够严谨,那么用户可能一周5天、每天8小时都会受到电磁辐射,对健康的危害显而易见。而机箱同样如此,设计不良的产品往往台发生电磁辐射泄漏,如果机箱与用户之间的距离太近,外泄的电磁辐射同样会影响到用户健康。
上述表明,计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机。其中显示器又分为CRT显示器(阴极射线管显示器)和LCD显示器(液晶显示器)。CRT显示器是计算机中最严重的辐射源。CRT显示器通过电子枪发射电子束实现画面显示,对外发射电子本身就会产生严重的电磁辐射,尽管厚厚的含铅玻璃屏幕可在一定程度上阻隔辐射,但仍然有不少电子穿透阻隔层而直接照射到使用者。所以,如何削弱这部分辐射至关重要。
按照物理学的定义,来自CRT显示器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线,只有少量的紫外线会对人体造成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生,但因为能量极低,其辐射程度也可忽略不计。无线电场主要从CRT的控制电路部分发出,强度非常弱,经过短距离后基本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生,最直接的体现就是会让屏幕吸附灰尘。而被认为对人体健康损害最严重的应该是低频电磁场,它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直/水平扫描电场所产生,电磁场频率在5Hz~400kHz之间。
LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说,LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕,进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件,因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外,LCD和CRT显示器一样,机内同样需要一个高压电源,只是电源驱动的并不是电子枪,而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样,都需要较高的电压才能驱动,只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此,LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态(可达到l000V),然后转为常压甚至低压状态,而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言,LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多,加上LCD的摆放位置往往贴近墙面.所以不会背对着人体,这种辐射对人的影响可减弱到零。
显示器之外,第二辐射源就是主机。众所周知,金属机箱对电磁辐射可起着屏蔽的作用,但不同材料,不同设计、不同工艺的机箱的防辐射能力并不相同,如果设计不良,主机外泄的电磁辐射仍可能超标。
首先,机箱的材料至关重要,目前大多数机箱都是使用镀锌铜板,它可起到良好的屏蔽效果。不少高档机箱采用更轻的铝合金材料,同样具有良好的防辐射能力。材料仅是防辐射要求的基本方面,更关键的地方在于机箱制造工艺,只有模具精细,制造工艺好的机箱才会具有良好的电磁屏蔽效果。这方面主要体现在机箱面板、前置接口,后侧挡板及其他所有存在任何接缝的地方,劣质机箱与优质机箱在这方面差异甚大,前者的接缝处通常很不严密,设计、制造过程中都没通过辐射实验室进行严格检测、电磁辐射外泄情况严重。尤其是在前置接口方面,电磁辐射很容易就直接影响到用户。而优质机箱在这些细节都比较严谨,基本不存在接缝不够密合的问题,样品制造出来后都必项在电磁实验室中测量辐射是否达标,选标之后方可进行大批量制造。此外,不少机箱为了制造方便都采用双面喷漆,但内部表面如果被喷漆的话,机箱板就无法直接吸收电磁坡,电磁波会出现四处散射的情况。倘若在机箱接缝处不够严密就很容易因电磁波散射而造成泄漏现象。相较之下,外表面喷漆、内部镀锌的做法更值得提倡。钢板内表面所镀的锌(防氧化需要)同样也是金属,电磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不会出现散射现象,这对机箱整体的电磁辐射屏蔽是很有利的——从健康角度考虑,我们认为多花点预算购买品质优良的机箱还是值得提倡的。:
因此,对于广大计算机用户来说,选择LCD显示器,购买选材合理、设计优秀、屏蔽良好的机箱是非常重要的。这样可以最大限度的保证计算机用户免于受到过度的电磁辐射危害。除了在购买时选择符合电磁辐射标准的计算机外,还可以根据情况采取下列措施。①平时饮食应选择富含维生素类的食品,以降低辐射的危害②有必要选用防护产品,如防护屏、护目镜、防磁帖防护服等③长时间使用计算机,应注意间隔与调剂,孕妇操作计算机一天不宜超过2h。④人体与计算机,应保持一定的安全距离。室内办公和家用电器的设置不宜过密,不要把家用电器摆放得过于集中,以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。
四、结语
随着计算机走进人们的日常生活,它给现代人的工作、学习带来了极大的便利,成为人们生产生活所必不可少的一件工具。在给人们带来便利的同时,应该注意到,计算机所产生的电磁辐射也给人们的健康带来了危害。如何有效地防止和降低计算机对人身健康的威胁,是人们生产生活中所应该关心和关注的一个问题。计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机,选择LCD显示器和具有良好防辐射效果的机箱是防止用户免于过度电磁辐射的关键。另外加强维生素的摄入,选择防护用具,避免长时间近距离接触计算机也是重要的防护措施。
参考文献:
[1]胡焱弟,白志鹏等.大学生受电脑电磁辐射的研究.安全与环境学报.2005.5(3).37~41.
[2]刘英杰.电磁辐射与劳动保护.水利电力劳动保护.2002.(1).17~18.26.
[3]吴忠智.关于电源污染及电磁辐射的探讨.电工技术杂志.2001.(11).30~31.
中图分类号:TQ053.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)24-0022-01
腐蚀不仅给金属及合金材料造成巨大损失,影响设备的使用寿命,而且使设备的检修周期缩短,增加辅助时间和维修费用。腐蚀还会使设备及管道的跑、冒、滴、漏机会增加,造成原料及成品的大量损失,影响产品质量,污染环境。因腐蚀引起的设备爆炸、火灾等事故造成的损失更大。有关压力容器的事故统计表明:由于腐蚀而引发的爆炸事故占66.7 %。因此,了解化工设备腐蚀的规律性,有助于正确选择结构材料,采取相应有效的防腐蚀措施。分析设备腐蚀原因并对其在运行过程中出现的缺陷性质做出正确的判断,对提高化工设备的安全性、经济性有着十分重大的意义。
1 化工设备腐蚀的原因
1.1 腐蚀破坏的原因
(1)化工生产中存在着许多具有一定腐蚀性的介质,如酸、碱、盐、水、氧等,这是产生腐蚀的主要原因之一。
(2)操作中的超温、超压,设备管理不完善,思想不重视,也是产生腐蚀破坏的原因之一。
(3)设备结构设计不合理,选材不当,制造加工质量不高,焊接残余应力的存在,缺乏防腐措施或施工质量低劣等,都为腐蚀破坏提供了环境。
1.2 造成腐蚀破坏的内在因素
(1)不同的金属对于不同的介质具有不同的抗腐蚀能力。
(2)金属的晶粒越粗,腐蚀越快。反之,则越慢如不锈钢比铸铁的耐腐蚀性能高。
(3)零部件的表面越粗糙,越易腐蚀。表面有氧化膜则耐腐蚀。
(4)设备结构的形状突变处,如开口、缝隙或死角等位置,金属腐蚀较快。
1.3造成腐蚀破坏的外在因素
(1)介质的种类、化学成分、浓度、pH值、杂质、水分和含氧景是造成腐蚀的外在原因。
(2)介质的温度越高,压力越高,腐蚀越快,因为腐蚀是一种化学反应,每升温10℃,腐蚀速度增加1~3倍[1]。温度升高,扩散速度增大,同时电解液电阻下蚀降,所以使腐蚀电池的反应加快。
(3)介质流动速度愈快,愈易腐蚀,它会冲刷保护膜,产生旋涡、湍流、空泡,引起严重的冲击磨损和空泡腐蚀。
(4)零部件受外力或残余应力愈大,腐蚀越快。
(5) 应力及疲劳的影响。设备应力的产生一方面是在加工过程中形成的,如冷加工的变形应力,热加工的组织应力;另一方面在运转中对于承受压力或旋转的部件也会使之产生应力。这些应力的作用结果引起金属内部的扭曲,从而降低了该部位的电极电位,加剧微电池腐蚀,形成腐蚀破裂。
2 化工设备防腐的方法
2.1 材料的合理选用
耐腐蚀材料包括金属材料和非金属材料。非金属材料多用作黑色金属的防腐措施。耐腐蚀金属材料的选择原则为:a)必须考虑介质的性质、温度和压力;b)必须考虑设备的类型与结构;c)必须考虑产品的要求; d)必须考虑材料的价格与来源[2]。
2.2 设备结构的考虑
进行结构设计时应尽量设法使局部应力和热应力降低,避免存在高应力区。在设计焊接零件时应遵守等厚度或逐渐过渡原则。结构设计还应防止腐蚀介质的停滞、热负荷分配的不均匀、蒸汽的冷凝和腐蚀产物的积存。在安装时应注意设备的防震设施,以防止交变应力引起的腐蚀疲劳。
2.3 环境处理的方法
环境处理的方法就是使环境在不影响工艺的范围内变化从而降低腐蚀性。
2.3.1 除去环境中腐蚀性物质的方法
(1)除去水分为防止室内大气的腐蚀,有效的方法是依靠大气的除湿使金属表面经常保持在露点以上,对装置内部的腐蚀、将水分控制在一定指标以下。比如在输送二氧化碳、硫化氢、氯化物等介质时,前置脱水装置。
(2)脱除溶解在水中的氧为防止中性水所引起的碳钢腐蚀,最有效的办法可采用机械脱气法或添加脱氧剂(如联氨、亚硫酸钠等)。
(3)脱除其他有害成分 在某些工艺炼制过程中,为避免产生腐蚀性的酸性气体,可前置脱盐装置等。
2.3.2 在环境中添加具有防腐蚀作用的成分方法
(1)添加防腐蚀剂 在腐蚀环境中少量添加缓蚀剂,在金属表面形成保护膜,能显著抑制金属腐蚀的速度取得一定防腐蚀效果。如加入铬酸盐、钼酸盐、亚硝酸盐可在金属表面形成氧化膜,加入聚合磷酸盐、磷酸盐、锌盐、硫基苯并噻唑、苯并三唑可使金属表面形成沉淀保护膜。加入胺类表面活性剂可使金属表面形成吸附保护膜等。但是在使用这类缓蚀剂时,添加的浓度要求十分严格
(2)添加钝化剂 如不锈钢、钛合金等,对于盐酸、硫酸之类的非氧化性酸,耐腐蚀性差,可通过添加氧和铬酸、硝酸、Fe3+、Cu2+等少量氧化剂,可明显减少腐蚀[3]。
(3)添加中和剂
通过添加中和剂的方法调整PH值、氢氧化钠、碳酸钠、氨等可有效地避免酸性腐蚀,但使用方法要妥当,以避免产生碱性脆化及其他材料劣化。
2.4 表面涂层的方法
2.4.1涂漆 在设备表面涂漆是最常见、直观的一种防腐蚀方法,目前使用的防腐漆料大多为油料涂漆。邻苯二甲酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛+磷酸等。为了能达到良好的防腐目的,除了对漆膜的漆刷能力、防锈能力、机械性质、漆膜的老化等有着严格要求外,还得对涂漆对象的材质、形状、表面状态、施工环境及使用条件等有着充分的了解。
2.4.2 金属覆盖层
用耐腐蚀性好的金属覆盖结构材料表面。其一,在覆盖这层材料时一般采用塞焊及点焊衬里、带状衬里焊接(将覆盖金属切长方形焊接在母材上)、金属复合法(铸造、压延、爆炸复合、堆焊)。其二,用电位比母材低的金属覆盖表面,以其作为牺牲阳极,达到防腐效果。
2.5 有机衬里
由于防腐材料防腐性能较好且经济,故在化工防腐中得到广泛应用。这类有机衬里材料有热塑性树脂如:聚氯乙烯树脂(PVC)、聚四氟乙烯等、热固性树脂如酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、聚酯、乙烯酯树脂等、不透性石墨。在选择和使用有机衬里时,必须认真考虑其耐药品性、耐热性、耐水蒸气扩散性、附着性、机械性能等。
2.6 无机衬里
目前所使用的无机衬里材料基本为化工陶瓷、化工搪瓷、玻璃、砖衬里、砂浆衬里等,同样对这些无机防腐衬里材料也有着耐腐蚀性、不透性、热稳定性、耐热性、机械性能等方面的要求。
2.7 电防腐蚀
电防腐蚀是对金属表面的局部腐蚀电池从外部通上直流防腐蚀电流,使局部电池内的腐蚀电流消失而成为防腐状态的方法,换言之,就是借助防腐电流使金属的电位下降到其稳定区域
2.8 稳定操作、科学管理
稳定的运行和科学的维护保一养,也是切断腐蚀破坏的途径之一。
(l)操作要平稳,尽量减少压力、温度、流晕的波动,严格遵守工艺操作规程,不许超温、超压、超负荷运行。
(2)没备定期进行大、中、小修,特别是压力容器要坚持执行“一、三、六”检修制。
(3)检修设备或大直径的管道,检修时要进人其内部,检查内表面状态和腐蚀情况。
(4)建立设备、管道的防腐蚀档案,积累设计、制造、施工安装等原始资料,收集设备的防腐蚀检查和检修记录。
总之,在设计、操作、管理等方面,都要考虑到腐蚀的破坏。只有不断地总结经验,尤其是广泛采用防腐方面的新经验、新方法,加强对腐蚀的认识,才能逐步找到有效而又经济的防腐措施,保证化工生产的稳定、正常运行。
参考文献
随着使用时间的推移,由于油库设备自身运转和外界条件的作用影响,技术状况将发生变化,将会出现腐蚀、泄漏、变形等故障。世界上每年因腐蚀而损失掉的钢铁约占年产量的五分之一,因腐蚀造成破坏的设备约占年产量的三位之一。在油库,腐蚀更不容忽视,由于油库设备大多以钢铁材料制成,油库设备的腐蚀,除了造成材料损失、设备使用寿命缩短或破坏以外,更严重的是由于罐底及埋地管道等处腐蚀不易被发现,极易造成漏油事故。为了保持油库设备良好的技术状况,除了加强平时的维护管理外,还应该加强对油库设备的检查和技术鉴定,准确掌握油库设备的技术状况,以便有针对性地采取检修措施,恢复其技术性能。为此,在这里我单独从设备的腐蚀方面来谈一谈我的一点拙见。
一、金属腐蚀原理
金属腐蚀是由于材料和环境作用而引起的破坏或变质。这里的环境指的是与材料接触的所有的介质和气氛,包括水、大气、土壤、化工介质。材料由于腐蚀所造成的破坏或变质指的是重量损失。金属腐蚀通常分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
1、化学腐蚀
化学腐蚀是金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程。金属和环境介质直接发生化学作用而产生的损坏,在腐蚀过程中没有电流产生。例如金属在高温的空气中或氯气中的腐蚀等。引起金属化学腐蚀的介质不能导电。
2、电化学腐蚀
电化学腐蚀是指当金属被放置在水溶液中或潮湿的大气 中,金属表面会形成一种微电池,也称腐蚀电池。阳极上发生氧化反应,使阳极发生溶解,阴极上发生还原反应,一般只起传递电子的作用。腐蚀电池的形成原因主要是由于金属表面吸附了空气中的水分,形成一层水膜,因而使空气中CO2,SO2,NO2等溶解在这层水膜中,形成电解质溶液,而浸泡在这层溶液中的金属又总是不纯的,如工业用的钢铁,实际上是合金,即除铁之外,还含有石墨、以及其它金属和杂质,它们大多数没有铁活泼。这样形成的腐蚀电池的阳极为铁,而阴极为杂质,又由于铁与杂质紧密接触,使得腐蚀不断进行。
二、影响油库设备腐蚀的因素
影响金属腐蚀的因素有金属本身因素和介质因素两个方面。
1、金属本身因素
金属自身因素有异金属接触、化学成分不均、组织结构不均、物理状态不均及表面膜不完整等。这些因素受金属自身以及炼制工艺的影响比较大。
2、介质因素
介质因素有氧浓差、温度差等。这些差异都取决于金属所处的环境。油库设备所处的环境有大气和土壤两种。 大气腐蚀和土壤腐蚀是油库设施设备腐蚀破坏的主要原因。
(1)影响大气腐蚀的因素
①气候条件
Ⅰ湿度。湿度是决定大气腐蚀类型和速度的基本因素。湿度越大,一般大气的腐蚀性越强。
Ⅱ降水量。雨水沾湿金属表面,甚至冲刷破坏腐蚀产物的保护层,有促进腐蚀的作用。
Ⅲ温度。统计结果表明,在其他条件类似的情况下,平均气温高的地区大气腐蚀严重。此外,气温剧烈变化对腐蚀也有影响。例如,因昼夜温差而导致的结露现象,也有加速腐蚀的作用。
Ⅳ日照量。日照量对大气腐蚀起一种间接的影响。日照量大的地区往往容易发生结露现象。另一方面,阳光中的紫外线能使有机涂料变质,保护性能恶化。
②大气污染物质
Ⅰ二氧化硫。大气中的一部分二氧化硫能被直接氧化成三氧化硫,溶于水后形成硫酸,另一部分吸附在金属表面,与铁反应生成易溶的硫酸亚铁。硫酸亚铁进一步被氧化,并由于强烈的水解作用生成硫酸,与铁反应。
Ⅱ固体粉尘。固体粉尘的成分包括碳和碳化物等固体颗粒。一些固体颗粒本身没有腐蚀性,但能吸附腐蚀性物质,如碳粒吸收二氧化硫和水汽后,生成腐蚀性的酸性溶液。
③金属表面性质和腐蚀物
金属表面粗糙会使吸附力增强,腐蚀加重,表面如存在缝隙、小孔等死角,会使其中长期保持有水液存在,使腐蚀大大加重。
(2)影响土壤腐蚀的因素
①土壤性质
Ⅰ孔隙度。较大的孔隙度有利于氧渗透和水分的保存,而它们都是发生腐蚀的促进因素。
Ⅱ含水量。土壤中含水量对腐蚀影响很大。土壤的水分对于金属溶解的离子化过程及土壤电解质的离子化是必要的。除了参与腐蚀的基本过程外,水分对于涉及土壤的其他因素几乎也有影响。
Ⅲ电阻率。土壤的电阻率与土壤的孔隙度、含水量及含盐量等许多因素有关。一般认为,土壤电阻率越小,腐蚀越严重。
Ⅳ酸度。有的来源于土壤中的酸性矿物质,有的来自生物和微生物的生命活动所形成的有机酸和无机酸,有的来自工业污水中人为活动造成的土壤污染。随着酸性的增强,土壤的腐蚀性增加。
Ⅴ含盐量。土壤中的含盐量越大,土壤的电导率就越大,因而土壤腐蚀越严重。
②微生物
在缺氧的土壤条件下,例如密实、潮湿的粘土深处,金属腐蚀过程似应很难进行,但是这样的条件却有利于微生物的生长。据估计,地下埋设金属构件的腐蚀,有一半要归咎于微生物的腐蚀作用。许多微生物还能破坏有机物为基础的防护覆盖层。
三、油库设备的防腐措施
1、覆盖层保护法。
最常见的保护措施,埋地管路通常使用焦油沥清覆盖层。为了增强覆盖层的强度,往往加入填料活用石棉、玻璃纤维等无机纤维缠绕加固。近年来又发展了聚乙烯塑料、环氧树脂喷涂等方法。
2、阴极保护法
金属的腐蚀是一阳极过程。就是将金属置于阴极,即阴极保护法。阴极保护法具体又分为两种。其一是将被保护的金属接在一起.这也称为牺牲阳极保护法。在地下管线密集的地区,应注意阴极保护装置引起的附近管道设施的杂散电流腐蚀。
3、隔离法
微电池作用是造成金属腐蚀的主要原因.但单一个电极是构不成电池的.要构成电池就必须同时具备阴阳两级。因此,金属腐蚀的措施就是将金属(阳极)和其它介质(阴极)隔离开来,使之构不成电池。可以通过静电喷涂等,氧化或钝化(包括化学钝化和电化学钝化)、等方法在金属表面覆盖一层金属或非金属保护层来实现。
4、研制开发新的耐腐蚀材料
解决金属腐蚀的根本措施是研制开发新的耐腐蚀材料,如特种合金、新型陶瓷、复合材料等来取代易腐蚀的金属。但因其成本太高而不可能在工业上大规模使用。不锈钢则是便宜得多因而也用得较为普遍。钛也是一种很好的耐腐蚀金属。在不锈钢中加入钛可防止晶间腐蚀。随着科技的进步,新的耐腐蚀材料一定会层出不穷。
四、结束语
1、由于我国很多油库设备当时不是按照目前油品的性质设计的,这样就使得我国油库设备的腐蚀问题日趋严重,采取经济而有效的防腐措施已迫在眉睫。近年来,已加大了对设备防腐与工艺防腐资金的投入。
2、做好油库设备的防腐工作,首先要了解腐蚀的原理,找到油库设备腐蚀的主要原因。
3、油库设备的腐蚀主要是电化学腐蚀,针对这种腐蚀提出了涂防腐涂料和阴极保护的措施。
参考文献:
[1]穆冬莉.原油设备的腐蚀机理及防护技术.石油化工设计2007,2
[2]陈彬:腐蚀与控制,2008,7.
[3]唐洪舰、刘朋川、郭罗军:广东化工,2006,5.
低温热水地板辐射采暖是一种利用建筑物内部地面进行采暖的系统。将塑料管敷设在楼面现浇砼层内,热水温度不超过55℃,工作压力不大于0.4MPa的地板辐射供暖系统。该系统以整个地面作为散热面,地板在通过对流换热加热周围空气的同时,还与人体、家具及四周的维护结构进行辐射换热,从而使其表面温度提高,其辐射换热量约占总换热量的50%以上,是一种理想的采暖系统,可以有效地解决散热器采暖存在的问题。
低温热水地板辐射采暖节省燃料,电力消耗低,是最经跻的供暖设备,其优点如下:
1.1舒适、卫生、保健。辐射散热是最舒适的采暖方式,室内地面温度均匀,室温自下而上逐渐递减,给人以脚暖头凉的良好感觉,符合“温足凉顶”的中医健身理论,能改善人体血液循环,促进新陈代谢,同时,这种方法不易造成潮湿空气对流,使得室内十分洁净卫生,改善了家居环境。
1.2美观,不占使用面积。室内各种管线均可铺设在地暖结构层中,室内取消了散热器的立、支管。这不但增加了使用面积,而且房间可以任意分隔,便于装修和家具布置。
1.3保温隔音,热稳定性好。由于地暖特殊的地面构造,上下层不采暖时,中间层的采暖效果几乎不受影响,且可以大大减少上层对下层的噪音干扰;由于地面层及混凝土层蓄热量大,因此在间歇供暖的情况下,室内温度变化缓慢,热稳定性好。
1.4高效节能,运行费用低。地暖系统可利用余热水,在建立同样舒适条件的前提下,室内设计温度的能耗可以比其它形式采暖降低2%~3%,提高了热效率,该系统使热量集中在人体受益的高度内,热媒低温传递(供水温度为50℃,回水温度为40℃),并在传递过程中热量损失小;各房间温度可以独立调节,有条件的可选用室温和水温自动控制装置。
2、管材的选用
为了在地面热辐射采暖设计做到技术先进,经济合理,安全适用。首先要对地面热辐射管材进行比较和选用。目前随着我国塑料高科技工业的飞速发展,多种塑料管道制品在建筑业广泛使用,其中可用于低温热水地板辐射采暖的管道有PPC(聚丙烯).PEX(交联聚乙烯)等,现将几种管材加以比较:
2.1 PPC:重量最轻,抗老化性最好,耐压性好(< B40kg/m2),价格低廉,但其分子结构决定了在一点发生破裂有可能造成纵向断裂,用于低温热水地板辐射采暖存在隐患。
2.2 PEX:分子结构成三维交联网状结构,从而具有良好的耐高温耐压性,稳定性和持久性,价格适中,为地面热辐射采暖设计首选管材。
在选用PEX管材时应注意管材外表应色泽均匀,无气泡,无针眼,脱皮,明显划痕和其他不良缺陷。还要注意PEX管材重要检验指标――交联度,交联度的高低是标志PEX管材耐温耐压,使用寿命的重要指标,交联度越高越好,根据我国国家化学建材检测标准,交联度必须>=65,联度达不到此指标的管材,耐温性很差,使用寿命短,有软化变形,塑层脱落,破裂等隐患,以稳妥起见应选用交联度>80的管材为好。
PEX管材在运输时,不得受到抛摔,剧烈的撞击和化学品污染。PEX管材应贮存于远离热源,油污和化学品污染地,且通风良好的仓库,不宜长期在室外存放。
3、系统设计
3.1管路水温、管材、管径确定低温热水地板辐射采暖的供水温度不宜超过60℃,供回水温差不宜大于10E,热媒工作压力不宜大于O.8MPa。
3.2管线的长度加热管道内的热媒流速应小于0.25m/s,供回水阀门以后的管线系统阻力不宜大于30KPa;同时要求每一集配装置的分支路不宜多于8个,住宅每户至少应设置一套集配装置。
3.参照普通分集水器的计算方式计算出其管径。本设计选用铜制分集水器,并在分集水器顶部设置自动排气阀,分水器总供水管阀门内侧设置过滤器。
3.4地面装饰材料对地板散热的影响很大,不同的地面层管道散热量也大不相同。实际中以热阻较大的木制地板(热组R=0.1m2.K/W)作为设计计算依据。
3.5地板辐射采暖系统目前流行的地板排管方式很多,本设计在大面积空间处采用常用的回旋式排管方式・在一些面积狭小的空间,采用直列式布管方式。回旋式排管可保持供回水管间隔排布,使室内温度分布均匀,此外,此种布管形式相对较为简单,易为施工人员接受;在小面积房间,走道或不同支路间隔的狭小空间处,直列式布管是简便易行的方式,但温度分布上不尽如人意。
3.6建筑采暖主立管采用同程式共同立管系统,以利系统水力平衡。处于同一平面位置的各层住户共用一套主立管系统。整栋大楼共设4个同程式共用立管系统,主立管顶端设置自动排气阀。
3.7地面辐射采暖的地表面平均温度宜采用下列数值:
(1)经常有人停留的地面24~26℃
(2)短期有人停留的地面28~30℃
(3)无人停留的地面35~40℃
4、采暖热负荷的计算
4.1地面辐射采暖热负荷计算应按《采暖通风及空气调节设计规范》GBJl9的规定执行外,在设计中不应计算设有加热管道地面的耗热量,并且采暖热负荷宜取房间常规计算的95%或将室内计算温度降低2℃。
4.2采用集中供暖分户独立热源的住宅,确定房间热负荷时,应考虑间歇供暖的修正系数。
4.3进深大于6m的房间,宜依据外墙6m为界分区,把各区当作不同的单独房间,分别计算采暖热负荷和进行地面辐射采暖设计。
4.4地面辐射采暖的有效散热量应计算确定,并计算室内设备,家具及地面覆盖物等对有效散热量的折减。
5、加热管道的布置与敷设
5.1加热管间距宜为100~300mm,沿围护结构围墙敷设的加热管距外墙内表面宜为100mm。
5.2每支环路的加热管长度应小于150m。
5.3加热管的敷设形式主要有螺旋形,往复型,直列型。一般采用较多的是螺旋型。
5.4地面辐射采暖的地面构造层含防水层(有防水要求时),保温层,细石混凝土层,找平层,面层。
5.5首层地面,卫生间及其厨房必须设防水层,采暖地面构造层与外墙接触部位应作保温处理。
5.6加热管的固定应使用固定管卡,在直线管线上应每隔1m设置一个。在弯曲部位应设置两个。
随着我国经济的发展,工业化的进程也逐渐的加快,工业对于国民经济的发展已经日益重要。化工设备是工业发展中一个不可缺少的部分,其正常运行直接会关系到工程项目的正常生产和运作。腐蚀,是化工设备发生的常见问题,这主要是由于化工设备在日常的环境中由于空气以及水分等因素而发生了化学反应,进而导致设备出现损耗或者是破坏的状况。化工设备在被腐蚀之后会在其色泽、外形以及基本的性能方面发生变化,从而影响设备的正常使用和生产,也会给相关的企业带来一定的损失。所以,对于化工设备的腐蚀以及防腐措施的研究意义重大。本文就化工设备的腐蚀以及防腐的措施进行研究和探讨。
一、化工设备腐蚀发生的原因以及分类
通常情况下,由于化工设备使用环境的特殊性,所以一般是金属制品,对于金属来讲其本身的结构是极其容易发生腐蚀的,温度、湿度以及空气等外部的环境会直接的导致金属发生腐蚀现象。工业环境下,特别是化工企业,生产中都涉及到一些氧化-还原性的气体、介质等,加上生产车间的湿度较大、温度较高,所以就会在金属的表面发生强烈的化学反应,从而形成腐蚀。
对于腐蚀的分类,一般有两种分类方法,一是根据腐蚀产生的机理进行分类,另一种是根据腐蚀产生的原因和表象分类。根据腐蚀产生的机理来分,主要可以分为电化学腐蚀和化学腐蚀。电化学腐蚀主要是指金属材料在与电解质溶液发生接触之后,由于会发生表面的电极反应而产生腐蚀现象,这种反应一般来讲是氧化还原反应,主要因素是环境的湿度以及温度的问题;化学腐蚀是指金属表面与其周围接触的介质会发生较为强烈的化学反应,从而使得金属受到一定的损坏,这种腐蚀诱发的原因主要是温度高、环境干燥。而根据腐蚀产生的表象和原因分类可以分为,剥层腐蚀、工业大气腐蚀、高温氧化腐蚀以及海洋大气腐蚀等等。
二、化工设备腐蚀的机理
1.电化学腐蚀的机理
金属容易发生电化学腐蚀,主要是由于金属其表层与离子型的导电介质发生一系列的电化学作用,从而使得金属的表面遭到破坏。所有的电化学腐蚀,都会至少包括一个阳极反应和阴极反应,同时,也会通过金属内部的电子流和在介质中的离子流发生交换。阳极反应是一个氧化过程,是金属离子从金属中转离出来,到介质中,同时发出相应的电子,发生化学价的改变,之后电子与质子中的离子结合。阴极反应则是还原反应,是介质中的氧化剂组成通过吸收阳极的电子而发生还原反应。由于电化学腐蚀其电子流不会对外做功,都会在腐蚀的电池内部消耗点,所以电化学腐蚀是会逐渐的加快腐蚀的速度。
2.工业大气腐蚀机理
处于那些工业污染比较严重的环境中,由于空气中那些硫化物、二氧化碳以及氢氧化物等挥发性物质比较多,同时也包含一些工业的粉尘,这些都是容易引起腐蚀的介质。这些介质在潮湿的环境之下,酸性气体会结合水形成无机酸,这些酸具有很强的腐蚀性能,所以就会诱发腐蚀现象。在工业大气的环境下,设备是由电化学腐蚀以及直接化学腐蚀的综合作用引起的。所有腐蚀的本质,其实都是金属元素在失去电子之后形成离子的一个氧化过程。对于电化学腐蚀和工业大气腐蚀最主要的不同就是二者发生的环境不同。
三、化工设备防腐措施的设计及应用
1.合理选材,优化设计
设备的腐蚀与设备的材料息息相关,在化工材料的选择过程中,要围绕腐蚀发生的情况,注重选材的合理,要充分的考虑到介质的性质、环境的温度以及运行的压力等等,根据化工原料的要求啦设计设备的结构和类型。结构的设计应该围绕化工设备生产运行中的生产要求和应力的特点,在设计中需要注重一下几个方面:首先是产品的产品的结构要求应该要与生产化工产品的耐腐蚀要求相一致;其次是要注意化工设备的运行稳定性和流畅性,防止具有腐蚀性能的介质的停顿、热负荷分配方面的不够均匀以及蒸汽的凝结和腐蚀产物的累积;最后是要注意对于外力的保护,防止因交变应力而引起的疲劳腐蚀。
2.环境防腐处理方法
环境防腐处理就是通过使环境在不影响生产工艺的条件范围下变化而降低腐蚀作用,主要可以通过以下几个方面:一是去除环境中的腐蚀性物质。去除环境的腐蚀性物质,包括去除环境中的水分和氧气以及其他的有害成分,可以通过添加脱氧剂来去除氧气,通过依靠除湿来使金属的表面保持在露点以上,并对装置内的水分控制在一定的指标下面;二是添加具有防腐性能的添加剂。可以添加防腐剂,使得金属的表面能够形成一定的保护膜,进而显著的抑制金属表面的腐蚀从而达到防腐的目的,常见的防腐剂有亚硝酸盐、络酸盐、硫基苯等,在使用这些添加剂时,添加的浓度要十分的严格。
3.表面涂层的防腐措施
常见的是涂漆,这是最为直观的防腐措施。通常使用的防腐漆为油料涂漆,比如邻苯二甲酸树脂、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛+磷酸等等,为了达到更好的防腐目的,通常在涂漆时不仅要对漆膜的防锈能力、机械性质以及老化性质等进行严格要求还要对涂漆的物件的性质、表面状况以及施工环境和使用条件等做充分的了解。另外就是通过金属覆盖层来防腐。金属覆盖层通常有两种,一种是在覆盖层材料中采用塞焊以及焊衬里、金属复合法,这种防范因为覆盖层的防腐蚀性能好并且较厚,所以具有很长的使用寿命,但是工艺要求较为严格;另一种就是通过牺牲阳极来达到防腐的目的,此法一般有均匀渡铅法、热浸镀和喷镀法,但是由于加工效率较低、覆盖层较薄、使用中局部性防腐寿命短所以使用不是很普遍。
4.规范操作,减少腐蚀程度
化工设备的防腐不仅需要从材料以及防腐手段上面着手,也要注意平时的操作的规范性来达到防腐的效果。在平时的工作中,要对工人进行操作培训,提高工人的安全生产意识和规范操作能力,严格的遵守操作要求,不准超压、超温、超负荷运行。并且,要注意日常的维护和修理,对于一些腐蚀性能较差和压力容器要注重其养护,最好是能够建立设备的档案,对于其制备原料、施工环境等做好相应的检查和记录,以便在日常的工作中能够有效的运作,提高化工设备的防腐性能。
参考文献
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)32-0216-02
科学技术的大发展,让我们的生活周围充斥着计算机、手机、家用电器等科技产品。以上科技成果改变了我们传统的生活方式,它们的出现使我们的生活进入了方便快捷的时代,但是却不能轻视其对我们身体健康的损害。电磁辐射污染,是继“四大污染”后的又一重大污染,国际上的研究部门对其的重视程度与日俱增,都在寻求解决电磁辐射污染的有效办法。
1 家居环境中电磁辐射的基本知识
1.1电磁辐射的产生途径以及来源
我们生活中常见的,大到冰箱小到手机等电气设备都会产生一定的电磁辐射,危害我们的身体健康。电磁辐射通常可以被分为两大类,即这电离式辐射和非电离式辐射,由于其能量、质量、体积等存在一定差异,电磁辐射对人体健康的影响也不尽相同。电脑、手机、彩电、微波炉等是家里常见的电磁辐射源。电子显像管是电视机产生电磁辐射的主要部位,电视机在成图像的过程中,电子显像管会产生能量比较高的电子束,在扫描过程中就会产生X射线以及其他电磁波,尽管这些辐射并不算严重,但是其对我们眼球的损害不容忽视。电磁炉是现在家庭中比较常见的一种电气设备,其工作原理是利用电磁感应产生的涡流来使其锅底变热。电磁炉的功率比一般的电气设备都大,其产生的电磁辐射也比较大,如果没有相应的有效措施来对人体进行保护,对人体的危害将会非常大。
1.2 电磁辐射对人体健康的影响
电磁辐射对人体的危害是指人体器官与组织等遭受外界电磁辐射,导致人类器官非正常工作或精神状态的改变。累积效应、非热效应、有热效应和刺激作用,是电磁辐射对人体健康危害的主要体现。热效应通常指电磁辐射使人机体的温度升高,从而导致部分人体器官出现损害而无法正常运行;非热效应指外界条件使人体组织和器官原有的电磁场平衡被破坏,从而对人体产生一定的损伤;累积效应是指人体连续多次遭受电磁辐射损害(前一次电磁辐射的损害未得到修复,就遭受了下一次电磁辐射损害),从而使人体受损害程度更加严重。
电磁辐射对人类健康的危害主要表现在以下几个方面:
(1)对眼睛的不良影响:电磁辐射对眼睛的损害是不可逆的,它在一定程度上能使眼睛的晶状体变得混浊,甚至可能造成白内障,严重影响我们的视力。
(2)对心血管系统造成的不良影响:使人产生头痛、窦性心率不齐、白细胞减少、行走乏力、心搏血量不足等症状。
(3)对肿瘤发生率的影响:电磁辐射可能干扰各种激素的处理和影响酶等化学物质的正常作用,甚至引发癌症。
(4)对神经系统的影响:使人记忆力逐渐衰减、睡眠质量下降、情绪可控性降低等。
(5)对生殖系统的影响:使男性质量大大降低,影响男性正常的生殖功能,同时使孕妇流产率增加等。
1.3 电磁辐射对于人体的作用原理
热效应和非热效是电磁辐射对人体作用的主要两种方式。从微观的角度来对人体细胞的原子和分子进行分析,其既是电介质,同时也是磁介质。
据可靠的研究与分析我们知道,介质在磁场中会产生磁化现象,而当电介质在电场中又会产生极化现象,因此当我们长期待在电磁辐射较严重的环境中,一些体细胞就会反复进行磁化和极化,从而导致人体细胞分子间的摩擦,产生一定的热能。而且我们都知道电介质在电场中条件满足话,会应电磁感应产出涡流,从而使人体慢慢发热。人尽量不要长时间出于电磁辐射环境中,否则对我们的身体非常不利,电磁辐射对人体健康的多个方面都有着不良影响,它能破坏细胞的活性从而影响细胞的正常工作,严重时人会产生头晕、记忆模糊、不时的头痛等症状出现
2 家居环境中电磁辐射的预防措施
2.1 正确使用家电
(1)手机。根据相关报道,有名的脑外科专家李明教授(国际脑研究学会会员),报告了我国第一例疑似受手机辐射危害而导致其脑瘫的病人。经过多次反复仔细的检查,最终他们判断病人的肿瘤是由于长期使用手机而造成的。理由是该患者的脑瘤发生在颞、枕、顶三叶交界处,且边界不清,呈弥漫样生长;而且该患者使用时间的时间非常长(约8年),同时其在接听手机时基本上用的左手,且肿瘤区在左侧(左侧受手机辐射较严重)。根据相关研究,人连续使用手机时间不得超过6小时,如果超过这个时间,则需要休息m当时间后再使用,一天内使用手机的总时间绝对不允许超过20小时。因此,在长时间使用手机后,应适当进行休息与调节,缓解电磁辐射对我们眼睛的不良影响。
(2)电脑。在使用电脑时,根据实际情况,把屏幕的亮度调节到适宜值,对我们十分重要。通常情况下,辐射强度随电脑屏幕亮度的增加而增加,因此在其他条件不变情况下,降低屏幕亮度可以减少一定的电磁辐射。旧电脑的电磁辐射一般都远远大于新电脑。在操作电脑时,工作人员最好采取安置屏幕保护膜或防辐射特质玻璃等措施,来进行个人防护。
(3)电视机。在看电视时,人与屏幕的距离应控制在4~5米为好。同时如果条件允许,可以在电视机两边放一些诸如仙人掌之类的绿色植物,这些植物能有效吸收一定的电磁辐射,从而降低电磁辐射对人体的损害。尤其是老年入不要因喜欢某个电视节目而长时间坐在那不动,这对身体影响非常大,应过一段时间就进行适量的活动,保证血液循环的质量,减少相关疾病的发生。根据英国研究人员的研究分析结果,连续看电视机会对人的寿命产生不利影响,连续看电视剧的时间达到一定数值就会减少人的寿命时间。
(4)微波炉。如今基本上每家每户都有电磁炉,而且电磁炉的使用率非常高,电磁炉已成为了人们生活的一个必需品。。电磁炉的正面电磁辐射为3.93μT,距离电磁炉正面30cm处2.43μT,距离60cm处0.27μT。而距离电磁炉正面70cm以上则完全检测不到电磁辐射。在开启电磁炉后应马上远离其到一定距离,因为电磁炉电磁辐射比较大,且在其门缝处容易发生电磁辐射泄漏。
除上述家用电器外,电冰箱、电暖器、音响、电磁炉、电水壶、吸尘器等在工作时也会有一定的电磁辐射产生。一旦开启这些设备,与其应保持至少1米的距离。孕妇、儿童能靠近就别靠近。
2.2 进食抗辐射有效的食物
(1)银杏类制品。从银杏叶中提取的多元酚类物质对防治和减少辐射伤害有特效。长时间经饮用银杏叶茶维护我们的造血机能和升高白细胞。
(2)螺旋藻类食品。螺旋藻类食品含有丰富植物蛋白、微量元素、氨基酸、生物活性物质、维生素、等。可促进骨骼细胞的繁殖活力和造血功能,促进血清蛋白生物合成,增强人体的免疫力,具有较强的抗辐射作用。
(3)绿茶。绿茶因含有茶多酚,而可以有效清除体内自由基,且具有一定的抗辐射能力。茶中还含有脂多矿能改善造血功能,升高血小板和白细胞等。
(4)番茄红素。抗氧化和辐射的能力都比较强。一般红葡萄、番茄、番木瓜等水果中含量比较大。
3 结束语
互联网技术的大力推行,让人们对电脑、手机等电子产品更加爱不释手,很 多人的生活基本被电磁辐射包围着,电磁辐射正一步一步侵蚀着这些人的身体。因此根据自己的实际家居环境,采取适当措施来减少电磁辐射对我们身体的损害,对我们来说十分必要。
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:
根据佛山局变电一所2011年全年缺陷数据统计,全年发生的一次设备缺陷共446处,其中因设备锈蚀导致的各类设备缺陷共75处,占全部缺陷的16.8%。从这些数据可以知道,防止户外设备锈蚀、腐蚀可以大大降低设备发生故障的几率,提高设备的可靠性。
1、金属腐蚀的定义
南方地区潮湿,特别是沿海高盐密地区及一些重工业气体污染地区,如电厂、陶瓷厂、水泥厂等污染严重的地区,户外电气设备及其金属构架常年处于恶劣环境中,受到日照、湿度、温度、酸、碱、盐等各种外界因素的变化影响,对其外表面或材质存在一定的影响,严重的称为腐蚀。
金属腐蚀的本质:就是金属单质被氧化形成化合物。金属本身失去电子变成阳离子的过程(发生氧化反应):M neˉ=== Mn+,这一过程会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能,破坏金属构件的几何形状,增加零件间的磨损,恶化电学和光学等物理性能,缩短设备的使用寿命等。
2、电力系统中常见金属腐蚀的类型
在电气设备中,例如设备构架或传动部分的铁腐蚀后变成氧化铁,逐层脱离,导致传动卡涩。设备的导电部分的铜腐蚀,变成氧化铜,从而增加导电面的接触电阻,影响过流等。以下是一些户外设备腐蚀的情况:
2.1均匀腐蚀:金属表面与环境接触的整个金属表面上几乎以相同速度进行的腐蚀。往往是大面积的较为均匀的腐蚀,虽降低构件受力有效面积及其使用寿命,但比局部腐蚀的危害性小。
2.2晶间腐蚀:晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中,沿着材料的晶粒间界受到腐蚀,使晶粒之间丧失结合力的一种局部腐蚀破坏现象。受这种腐蚀的设备或零件,有时从外表看仍是完好光亮,但由于晶粒之间的结合力被破坏,材料几乎丧失了强度,敲击时失去金属声响,轻轻敲击便成为粉末。易造成突然事故。因此这种腐蚀的危害性最大。如下图中某厂互感器的一次端子短接板和某厂充气式互感器的充气接头
2.3应力腐蚀:金属在腐蚀介质及拉应力(外加应力或内应力)的共同作用下产生破裂现象。断裂方式主要是沿晶的、也有穿晶的,这是一种危险的低应力脆性断裂、在氯化和碱性氛氧化物或其它水溶性介质中常发生应力腐蚀,在许多设备的事故中占相当大的比例。
应力腐蚀过程一般可分为三个阶段。第一阶段为孕育期,在这一阶段内,因腐蚀过程局部化和拉应力作用的结果,使裂纹生核;第二阶段为腐蚀裂纹发展时期,当裂纹生核后,在腐蚀介质和金属中拉应力的共同作用下,裂纹扩展;第三阶段中,由于拉应力的局部集中,裂纹急剧生长导致零件的破坏。
2.4点腐蚀:是发生在金属表面局部区域的一种腐蚀破坏形式。点腐蚀形成后能迅速地向深处发展,最后穿透金属。点腐蚀危害性很大,尤其是对各种容器是极为不利的。出现点腐蚀后应及时磨光或涂漆,以避免腐蚀加深。
2.5小结:金属被腐蚀后,在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化,会使电气设备的操作卡涩或漏气、漏油,影响使用以至报废,甚至发生严重事故。因此防止金属腐蚀有很重要的意义。
户外设备金属主要的防腐蚀思路是:(1)对金属做必要的精炼,以减少其中能导电的不活泼杂质;(2)对电气设备及时保养,减少金属与腐蚀性气体、电解质溶液、潮湿气体的接触;(3)根据用途不同采取不同的方法使金属与造成发生的介质隔离,如涂油脂、喷漆、镀层、表面钝化等;(4)选用适宜的金属或非金属制成耐腐蚀的合金,如炼制不锈钢、耐酸钢等;(5)采用电化学防护方法。
3、户外电气设备防腐蚀的常用措施
3.1、目前户外设备的防腐蚀措施,主要是对铁构件采取热镀锌的办法来进行防腐处理,特别是对于运行年限较长的金属构架,输电铁塔等。
3.2、采取喷涂漆类防腐涂料也可使设备的金属部分获得较长的室外暴露使用寿命。
3.3、随着户外输变电设备防腐技术的发展,重防腐体系涂料逐渐应用于户外输变电设备的防护。
4、现有防腐蚀措施在电力系统应用中的局限性
电力设备及其构架现有防腐蚀措施主要是不定期使用防腐蚀涂料,对已锈蚀的电力设备及其构架进行防护的关键是防腐涂料的选择和涂装前锈蚀表面的处理。采用的防腐涂料底漆多选用环氧富锌底漆、防锈底漆等,但是由于锌层表面能很低,很多涂料在其表面的附着力差,直接影响了涂层体系的防护效果,采用涂覆涂料进行修复后,2―3年就需要重新涂刷。
钢铁或锌层表面涂装涂料前须除油除锈,除锈的传统方法为手工除锈、酸洗、喷砂或喷丸等。在锈蚀无法彻底消除的情况下铁锈还会再生,从而直接影响涂层的防护效果。目前,我们通常对电力设备及其构架的修复是通过手工除锈进行,该种除锈方法很难把锈去除干净,难以保证涂层质量。一些研究者使用磷化液对电力设备及其金属构架的表面进行处理,以增强涂层在其表面的附着力,但是电力设备及其金属构架表面的磷化处理只能通过擦拭或喷淋来进行,不能浸泡,因此容易产生缺陷。另外,磷化处理过程中需要用水冲洗,而电力设备及其金属构架比较高,面积分散,在实际操作中会受到很大限制。
因此,使用防腐涂料对电力设备及其金属构架进行防护的过程中必须解决除锈等级不高、涂层在基体表面附着力差的问题。
5、新型氟碳涂料在电力设备上的应用
5.1氟碳涂料的特点和优点:
氟碳涂料是以含氟共聚树脂或氟烯烃与其它单体共聚物为主成膜物质,经加工改性、研磨制成的涂料。其主要特征是树脂中含有大量C-F键(C-F键是已知最强的分子键),以及氟原子的化学物性,使得氟涂料与一般涂料相比,有其无可比拟的耐自然老化性、耐酸碱性、耐化学腐蚀性能、耐热性、耐寒性、自熄性、不粘性、自性、抗辐射性等优良性能,其使用寿命达普通涂料的3-5倍。
5.1.1优良的防腐蚀性能:高健能的C-F键环绕保护C- C主链,致使氟碳树脂分子结构异常稳定,为基材提供保护屏障,同时漆膜表面硬度高、耐冲击、抗屈曲、耐磨性好,物理机械性能优异。
5.1.2免维护、自清洁、亮丽装饰:高键能的C-F键紧密排列在材料表面,致使氟碳涂层具有极低的表面能,宏观表现为不沾污、自洁性好,表面灰尘可通过雨水自洁,极好的疏水性(最大吸水率小于5%)且斥油、极小的摩擦系数(0.15 - 0.17),不会粘尘结垢,防污性好。同时,涂料涂层外观亮丽,有光泽,具有一定的装饰性。
5.1.3强附着性:在铜、不锈钢等金属、聚脂、聚氨脂、氯乙烯等塑料、水泥、复合材料等表面都具有其优良的附着力,基本显示出宜附于任何材料的特性。
5.1.4 超长耐候性:涂层中含有大量的C-F键,环绕C- C主链,并且保护不稳定的酯键、醚键不被氧化,整个分子结构稳定,决定了其可以长久使用,超强的稳定性,不粉化、不褪色,使用寿命长达20年,具有比任何其他类涂料更为优异的使用性能。
5.2、氟碳涂料在电力系统应用的可行性分析
5.2.1氟碳涂料在防腐领域的应用由来已久,但氟碳涂料在电力设备及其金属构架的防腐应用方面,目前还比较少。氟碳涂料基于其独特的化学结构,在电力设备及其金属构架防腐方面有着特殊的优点。涂料防腐蚀作用主要包括以下内容:① 屏蔽作用 ② 阴极保护作用 ③ 漆膜的电阻效应 ④ 颜料缓蚀作用和钝化作用。氟碳涂料防腐应用主要取决于氟原子和碳原子的原子结构,由于氟分子是非极性分子,氟元素具有较小的极化率,而且氟原子核对其核外电子及成键电子云的束缚作用较强,结构相对对称。同时氟原子和其他原子共聚形成高聚物时,氟原子起到很强的屏蔽效应和空间位阻作用,使其共聚物具有比普通非氟共聚物更高的化学惰性。以上所有因素决定了含氟聚合物具有优异的性能。
氟碳涂料以氟树脂为主要成膜物质的涂料。目前,应用比较广泛的氟树脂涂料主要有PTFE、PVDF、FEVE等三大类型,由于PTFE和PCDF的固化需要高温条件,无实用性,因此,这里主要讨论适合在常温固化的FEVE氟碳涂料。
根据一些科研机构的实验结果表明:FEVE氟碳涂料具有超强的耐候性,经过5000 h人工加速老化,保光率仍在80%以上 ;室外应用涂层不粉化,不起泡,不起皱,不脱落。通过天然老化试验和环境扫描电镜(ESEM)研究表明 :FEVE氟碳涂料的耐候性远远优于常规涂料。
5.2.2氟碳涂料应用实例
近年来,FEVE氟碳涂料在我国许多重大工程上,例如,重庆嘉陵江大桥的钢梁,由于受酸雨影响,每年必须除锈和油漆一次,每次花费几十万元,从1993年使用氟碳涂料至1999年的6年时间里,涂膜完好,只有轻微的失光。2000年以后设计或改造的重点桥梁90%都指定用氟碳涂料进行涂装保护。
氟碳涂料在鸟巢奥体中心、武汉天兴洲大桥、杭州湾跨海大桥、浙江舟山世界第一高输电铁塔、世博会中国馆、上海浦东国际机场等工程也获得应用,为氟碳涂料的推广普及起到极大的助力,奠定了良好的市场基础。
5.2.3、氟碳涂料在电力系统防腐蚀方面的推荐使用方式
5.2.3.1热镀锌 + 氟碳涂料
设备金属构架在出厂安装前通过热镀锌工艺,在钢构件表面附着一层锌保护层,它通过是复杂的物理、化学作用过程,在500度左右的高温下通过铁件与锌液的扩散作用,在铁件表面形成铁---锌合金层,合金层外侧形成纯锌层,冷却后形成完整镀锌层,因此热浸镀不同于普通涂料层,它在耐候、防腐性能优异,具有10年以上的防腐寿命。
热镀锌和氟碳涂料相结合,能够更加有效地保护了电力钢结构设备,该工艺实施后耐腐蚀性是热镀锌使用年限的1.5-2倍,保障了南方潮湿地区,特别是沿海高盐密地区及一些重工业气体污染地区的电力系统安全、稳定、可靠的运行。
5.2.3.2直接喷涂氟碳涂料
部分户外电气设备本身,受其安装设计的要求,其金属部位不能全部采用热镀锌工艺,单纯通过一般涂层或涂抹黄油进行简单防腐,因此在这些非活动的部位适宜直接喷涂氟碳涂料,确保在10年内不用进行较大型的防腐维修,这种措施也能够大大提高防腐年限。
6、结论
氟碳涂料在电力系统的应用,目前还比较少见,故不能一步到位的全面推广,要先做好点示范,能够达到理想的效果,进而再进行推广,遵循以点带线,以线带面,最后全面服务整个电网的步骤。
参考文献
[1] 阎洪.金属表面处理新技术[M].北京:冶金工业出版社,1996.
[2] 周海晖,许岩等.我国防腐蚀涂料的现状及其发展.表面技术,2002,1,5-8.
[3] 陈耀财,安贞基.输电铁塔腐蚀分析与有机涂料防护设计[J].现代涂料与涂装,2010,13(10):23.
[4] 李运德,左禹.常温固化FEVE氟碳涂料耐候性地区差异研究[J].电镀与涂饰,2009,28(06):53-55.
[5] 黄建良. 铁塔防锈与防腐蚀涂料的应用[J]. 建材技术与应用,2003(4):10-11.
[6] 王斌,氟碳涂料在电力系统应用的必要性与可行性
中图分类号:TU276.7文献标识码: A 文章编号:
一、前言
石油化工行业的机械设备在受到的腐蚀之后,不管是这些设备呈现出来的物理性能,还是机械设备在使用的过程中所表现出来的其它方面性能,都有着不同程度的变化,在腐蚀较轻的情况下,这些设备的美观会造成一定程度的损坏,腐蚀严重的则会影响到设备正常使用寿命,这些都将影响到石油化工企业的经济效益。因此,关于石油化工设备的腐蚀问题,就需要采取及时有效的防腐措施,进一步提升这些设备的抗腐蚀能力。
二、设备腐蚀的原因和种类
1.腐蚀的定义
广义的腐蚀指材料与环境间发生的化学或电化学相互作用而导致材料功能受到损伤的现象。狭义的腐蚀是指金属与周围环境发生的化学反应、电化学反应或物理溶解作用而导致金属损坏。最直接来讲就是,材料的自身功能受到了某种程度上的损伤,而这种损伤的直接原因就是腐蚀,其产生原因往往是环境和材料之间所产生的电化学和化学作用。这种损伤的最直接结果就是化工企业经济上的损失,因为其机械设备产生损耗之后,在机械性能、色泽、
外形等方面都受到了不同程度的影响,这就造成了资源的严重浪费和化工机械设备的损坏,进而让企业的生产成本大大的增加,负担加重。所以现今化工及化工相关的产业面临的一个重大课题就是:如何采用有效的积极防腐举措才能提高化工机械设备的防腐能力。
2.设备腐蚀的原因
设备腐蚀的主要原因是在石油化工企业生产过程中含有较多的SO2、H2S、CO2、卤化物、硫化物以及盐雾等有害的物质,这些物质在高温或者是阴潮的环境中发生了相互反应,这些设备本身结构受到有害物质的影响发生了化学以及物理的反应,最终导致发生腐蚀的结果。
3.设备腐蚀的分类
从腐蚀的外观形态看,金属腐蚀可分为全面腐蚀和局部腐蚀。全面腐蚀一般表面均匀覆盖着腐蚀产物膜,在不同程度上能使腐蚀减缓,如高温氧化和易钝化金属(如不锈钢、钛、铝等)在氧化环境中形成的钝化膜,都具有良好的保护性,甚至能使腐蚀过程几乎停止。全面腐蚀分布较均匀,危害较小。局部腐蚀的腐蚀反应集中在局部表面上,又可分为电偶腐蚀、应力腐蚀破裂、缝隙腐蚀、小孔腐蚀、磨损腐蚀和腐蚀疲劳等。在化工生产系统中,由于局部腐蚀造成的化工机械的腐蚀损坏事故要比全面腐蚀引起的事故多的多,因此,对于局部腐蚀的研究与控制愈益受到重视。
金属腐蚀按机理可分为物理腐蚀、化学腐蚀和电化学腐蚀等。物理腐蚀是指金属由于单纯的物理溶解作用所引起的破坏。许多金属在高温熔盐、熔碱及液态金属中可发生这类腐蚀。例如用来盛放熔融锌的钢容器,由于铁被液态锌所溶解,钢容器逐渐被腐蚀而变薄。化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学反应引起的损坏。通常在一些干燥气体及非电解质溶液中进行。反应过程的特点是金属表面的原子与非电解质中的氧化剂直接发生氧化还原反应,反应过程中无电流产生。电化学腐蚀是金属与周围的电解质溶液相接触时产生的电化学反应而发生的腐蚀。它的特点是在腐蚀过程中有电流产生。电化学腐蚀是很普遍的,为人们所常见,其腐蚀原理与原电池一样。
笔者按照腐蚀现象所产生的原因,以及表面现象等,将腐蚀现象有效的总结划分成为以下几点:①高温氧化腐蚀;②剥层腐蚀;③点状腐蚀;④晶间腐蚀;⑤缝隙腐蚀;⑥焊接应力腐蚀;⑦疲劳腐蚀;⑧电化学腐蚀;⑨工业大气腐蚀。
三、设备腐蚀的防护措施
1.设备的防腐结构设计
化工设备的防腐要从设计阶段开始,在设备的设计阶段,要充分运用有关腐蚀和腐蚀控制的全部经验和知识,设计出性能好、使用寿命长、既经济又安全的设备和装置。这样的设备既能符合工艺过程的需要,又能保证使用寿命长和降低生产成本。具体说来,防腐蚀设计从设计到运转大体可分为四个阶段:设计时的防腐措施、制造施工时的防腐措施、设备安装时的防腐蚀措施以及设备运转时的防腐措施。
首先,防腐设计包括强度设计、正确的防腐蚀结构设计、材料选择及防腐保护方法的选择;其次,制造质量对设备腐蚀影响极大,某些材料从耐蚀性来说是好的,但制造质量达不到要求,设备也不会达到预期的防腐效果。制造时应充分考虑包括防治腐蚀在内的加厂、装配及制造过程中的管理;再者,安装质量直接影响设备的使用性能,安装不正确,会导致改变流体流动状态和流速,在一定环境下还会导致应力腐蚀破裂。安装时的防腐措施主要包括包装、运输、施工、装配时的防腐问题,而在安装过程中还要特别注意非金属材料质脆、强度低的特点;最后,设备运转时的防腐措施包括正常运转时的防腐管理,异常运转时的早期排除、维修、保养、监控、开车及停车时的防腐管理。主要有以下几种情况:
(1)避免死角的出现。
设备中局部液体残留或固体物质沉降堆积,不仅会在设备操作时局部浓缩或聚集、引起腐蚀,并且会在设备停车时引起腐蚀。设计时要尽量避免死角和排液不尽的死区等。
(2)避免间隙的产生。
许多设备都容易存有缝隙,液体流通不畅的地方易形成缝隙腐蚀,如碳钢、铝、不锈钢、低合金钢等设备都有这种现象。缝隙腐蚀产生后又往往引发孔蚀和应力腐蚀,造成更大的破坏,而良好的结构设计是防止缝隙腐蚀最好的方法。经常存在问题的部位是密封面和连接部位。由于焊接能避免连接部位的缝隙,因此,比螺栓连接要好。
2.“一脱四注”的措施
“一脱四注”技术自19世纪初发展至今,一直是被国内外的石油化工企业普遍采用的工艺防腐措施,“一脱四注”主要是脱盐、注碱、注氨(胺)、注水和注缓蚀剂。这种方法能有效的缓解常减压蒸馏设备低温轻油系统腐蚀。因为氯化物盐类物质的存在,导致石油化工设备常减压塔顶冷凝冷却系统面临较大的腐蚀风险,所以,降低腐蚀的最根本方法是对石油化工的原材料进行深度脱盐,达到腐蚀介质数量最小化的效果,进而可以延长设备的运行周期。
3.增强工作人员的防腐意识
建立石油化工企业工程人员、管理人员在注重企业生产同时,企业应高度重视企业防腐蚀工作的有效机制,使他们在安排生产、指导生产的同时要对企业所属设备防腐蚀工作同时安排、同时检查。只有从思想上、组织上落实,防腐蚀才能真正从源头抓起,做到预防为主,防治结合。
4.合理使用防腐涂料
防腐涂料法是目前石油化工设备在使用过程中有效预防腐蚀的另一重要方法,其作用主要体现在以下几个方面:
其一,具有较强的屏蔽作用,将腐蚀介质和材料之间的接触能够有效的进行阻止,而且将腐蚀电池的通路也能够进行有效的阻隔,对于电阻就有一定程度的增大。
其二,防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用,例如一些颜料和其它与之成膜或者水分的反应等,对于化工机械的金属材料的腐蚀有着缓解的作用。
其三,具有相应的阴极保护作用。漆膜的电极电位较底材料金属低,在腐蚀的电池当中可以将它作为阳极进行“牺牲”,这样对于底材金属就有一种保护作用。
四、结束语
石油化工企业和其他企业之间相比较,其生产设备的腐蚀速度相对比较快,这就要求我们必须要采取相应有效的防治措施,根据实际情况选用合理、有效、经济的防腐方法,积极采用成熟的新技术,进行设备改造和完善生产工艺,才是21世纪中国石油化工企业重点需要解决的问题。
参考文献:
[1] 徐海元:《探析提高化工机械防腐能力的有效方法》,《湖南农机》,2013年01期
石油加工行业是国家经济的能源命脉之一,但是石油加工行业的设备腐蚀问题严重威胁着石油加工的作业活动,也在某种程度上影响着国家能源供应运转。施工加工企业要注意加强石油加工设备的防腐蚀控制,以防设备遭到腐蚀后引发事故,影响石油加工生产运营,进而造成企业的经济损失。笔者在文中着重分析了石油加工设备的腐蚀机理,并对腐蚀防控作了措施探讨。
1 炼油设备的腐蚀机理分析
石油过度开采会直接导致石油质量的降低,便是低质量的石油中的杂志、硫等成分破坏了炼油设备的表层,进而对设备形成深层次腐蚀,具体的腐蚀机理分析如下。
首先是石油中的杂质腐蚀。石油的主要成分包括烷烃、芳香烃与环烷烃等,这些成分自身不具备腐蚀金属设备的性质,炼油设备的腐蚀主要是由石油中的无机盐、氮化物、硫化物、有机酸、二氧化碳、水等杂质造成的,这些成分在石油中虽然量少但是对金属的腐蚀作用却不容小觑,尤其是低质量的石油中杂质成分会相应增加,腐蚀危害会更大。石油中的杂质有的自身对金属便有腐蚀性,还有的在石油加工中才产生腐蚀性,像石油中的水、氢元素等受炼油高温的影响产生高腐蚀性,在炼油设备的高压环境下直接腐蚀设备金属。因此石油炼好以后一定要及时进行石油转移以免造成炼油设备的严重腐蚀。
石油中的硫成分具有高腐蚀性。原油中硫的含量极高,包括硫、硫化氢、二氧化硫、硫醚等活性与非活性的化合物。其中的活性硫能直接腐蚀炼油设备,但是受到一定的高温等环境因素的影响。而非活性硫自身并不具有金属腐蚀性,而是在原油冶炼过程中转化为活性硫具有腐蚀性,在石油的二次加工冶炼中腐蚀性会增强,因此石油中的硫腐蚀贯穿石油冶炼的全过程,对炼油设备的腐蚀影响尤其严重。石油中硫成分的腐蚀具体分为高温部位的腐蚀与低温部位的腐蚀两种。其中高温腐蚀是指延迟焦化、催化裂化、热裂化等及相应管线等部位以及装置炼油过程中发生在常减压装置中温度在250℃以上的高温重油部位的腐蚀。而低温部位的腐蚀则是指炼油装置中温度在120℃以下的有液相水存在的部位的腐蚀。石油中的硫成分腐蚀是石油冶炼过程中的重要腐蚀机理所在,加强炼油装置腐蚀防控要着重加强石油的硫成分腐蚀防控。
炼油装置的腐蚀机理还具有一定的环境因素。一般而言,石油加工的腐蚀环境因素比较复杂,与所要的加工的原油性质有关,还包括高温冶炼过程的高温环境产物,另外炼油过程中的高压、高温、冶炼技艺等因素都可以算是炼油装置腐蚀的环境因素。炼油装置的腐蚀环境因素可以参照腐蚀介质与环境温度要点分为低温型腐蚀环境与高温型腐蚀环境两大类。低温型腐蚀环境因素是指炼油设备中温度低于230℃而且具有液化石油存在的环境腐蚀;高温环境腐蚀因素则是温度在240℃-500℃之间的设备腐蚀环境。炼油装置的环境腐蚀具有多因素化,于是对于环境因素的腐蚀防护应该进行措施的细化,分条件、分因素的着重进行石油冶炼设备腐蚀防控。
2 炼油设备的腐蚀防控措施
基于繁复的石油冶炼工序,笔者认为炼油设备的腐蚀防控措施应该从腐蚀、机理、原油选材、炼油工艺等分别进行加强,具体分析如下。
上文中已经了解到炼油设备的腐蚀机理中包括杂质成分、硫成分等,因此基于设备腐蚀机理的腐蚀防控要着重进行石油的脱硫、水与无机盐等成分的脱洗。需要注意的是原油脱硫环节要注意在提升石油质量的前提下避免环境污染,同时在再生塔顶的酸性气系统中改用防锈、防腐蚀材质的不锈钢材质,以降低脱硫过程中的设备腐蚀。石油中无机盐与水分的脱洗一般采用电脱盐装置,该装置能极大程度的降低石油的无机盐含量,在无机盐与水等杂质的脱洗过程中还应该进行二级脱盐,以保证后续加工装置的长期安全生产运营,有效避免后续加工装置腐蚀、催化剂中毒、冲塔、加热炉结垢、加氢催化剂撇头、塔顶空冷器穿孔等事故。在腐蚀机理防控制应该注意石油中许多腐蚀成分具有水溶性,所以水洗脱杂质的方式功用性能高,在石油杂质水洗作业中最常用的措施是在原油中预先注入水以进行酸性物质与氰化物的脱洗,从而有效减少原油在冶炼中度炼油设备产生的腐蚀。
加强炼油设备腐蚀防控需要加强原油选材的筛选,以保证优质的原油生产出高质量的石油产品,还要注意炼油设备的材质选择。石油行业相关设备的加工制造中工业纯态金属的使用非常有限,因此多用两种或多种金属形成的合金作为冶炼设备的结构材料。而且一般而言具备防腐蚀性的炼油设备在直接接触石油的部分都有一层保护膜,能是设备的金属壁具有一定的抗腐蚀性,加强设备的维修中注意保护膜的检修,以防保护膜的破坏造成设备性能的损害,增加事故危险。
加强炼油设备的防腐蚀还需要制定一定的炼油工艺对策。石油加工工艺中的防腐措施总的来说便是加强早期的原油腐蚀介质脱洗,运用缓蚀剂降低原油的活性成分,进而起到一定的预防腐蚀的作用。加强工艺的防腐蚀作用,主要的方法包括“一脱四注”,包括原油无机盐的脱洗与碱、氨、水及注缓蚀剂的加注。“一脱四注”防腐工艺是现阶段国内石油加工行业进行低温环境下防腐方面的有效措施。
最后笔者还有关于炼油设备防腐的几点具体的措施建议。首先,碳钢渗铝具有抗高温氧化与腐蚀效果,要加强用碳钢渗铝的环矩鞍填料替代传统的不锈钢填料,可以有效的提高防腐工作水平。其次是采用电化学保护方法保护金属的电极电位,进而降低金属腐蚀速度,对金属实施保护。
3 结语
本文着重分析了炼油设备的腐蚀机理,并进行了防腐措施探讨。笔者认为炼油设备的防腐控制应该在日常生产中便注意加强,不断增加设备防腐的资金投入,采用先进的防腐技术,并制定规范的防腐机制,以降低炼油设备的腐蚀破坏,增加企业的经济效益,保证石油生产的正常运转。
参考文献
1 前言
腐蚀是每个行业机械设备在运行中必然发生的问题,伴随着不同程度的腐蚀,往往会给企业带来一些间接或者直接的损失。自来水公司机械设备输水管道的腐蚀问题就是普遍存在的问题。导致自来水管道腐蚀的原因有很多,例如由于金属的热力学的不稳定性造成的氧和水汽的电化学腐蚀、盐碱性水的腐蚀等现象。因此,采取必要的防范措施进行管道防腐工作,不仅可以有效延长管道的使用周期,避免更换管道带来的大量人力物力的浪费,还可以保证机械设备的可靠性,大大地降低企业的生产成本,提高经济效益。
2 管道设备防腐的必要性
供水设备管道在长年累月的运行中,由于受到电化学、化学、微生物、物理等作用的反应后,使管道内部腐蚀严重,供水质量下降,严重印象了企业和居民的生活质量,是目前自来水供水环节中一个面临的一个严峻的问题。
对于金属管道而言,输送的水就是一种电解液,因此,管道的腐蚀带有电化学的性质。溶解氧是对管道影响最大的自来水杂质,影响自来水的PH值,从而加剧金属管道的腐蚀速度。除此之外,引起金属管道腐蚀的物质还有溶解盐类,其中最为常见的就是氯化物引起的腐蚀。铁管在水中腐蚀的电化学反应是:①析氢反应;②氧化还原反应(PH>4的近中性和偏碱性水中);③高价金属离子还原反应;④金属沉积反应。经反应后,金属管道的内壁会产生严重的腐蚀、结垢,使得自来水管道的使用寿命大大下降。据可靠数据分析,在地下管道中,没有做好防腐工作,以及没有加上管道内衬的输水管材,使用5年以上均百分之百地被锈蚀、结垢,普通的铁铸管材的腐蚀程度更为明显,管道中甚至结出5cm高的锈瘤,由此可见可见管道腐蚀的严重性,以及做好自来水机械设备管道的防腐维护措施的必要性。
3 供水管道锈蚀将造成严重的危害。
3.1 管内腐蚀影响供水水质
由于自来水管内的水和管道长期受到电化学、化学、微生物、物理等作用的反应,管道内壁会产生严重的腐蚀现象,内壁上形成一种含有多种成分的细菌。并且随着使用时间的推移,受到管道材料和水质的影响,这些细菌就会在水中生长,污染水质,埋下健康隐患。还有的管道附着物结垢后,由于水质受到污染,水中的有机物把水中余氯消耗殆尽,从而增加细菌总数,这些细菌含有多种微生物的成分,既有病原菌,也有能够对管道气腐蚀作用的细菌。这些各种各样的细菌,不仅加剧了管道的腐蚀,还严重地影响了水质,影响居民身体健康。
3.2 管道腐蚀降低输水能力
随着供水周期的提升,输水管道内部的附着物逐年加厚,不仅严重了影响自来水的质量,还大大增加了原有输水管道的负荷,使得管道内部阻力增加,造成水压下降,影响输水能力。为了保证自来水厂供水的服务水压,必须采用更高扬程的水泵来加大水压,这不仅会浪费电能,还会造成大量了自来水浪费。例如有约为1米DN200的输水管道,经过使用5年后就会产生1公斤的铁锈。因此,清除管道锈蚀垢,并防止其再生锈,不仅可以提高供水水质,还能提高输水能力,提升自来水厂的服务质量。
4 防腐措施
在自来水及供水机械设备管道防腐工作中,根据工作类别,具体可以分为两大类,刮管方法和管道内衬法。
4.1 刮管方法
(1)高压射流法
通过提高水压,减小喷口直径,通过高压喷射清洁管道污垢。这种方法的优点就是不需要利用管面的附属设备进行进行除垢。由于是高压喷射,喷口直径小,水压大,因此,喷射出的回流除垢效果越近越好。在进行防腐清理、去除污垢方面适合口径适中的小型管道。
(2)机械刮管
机械刮管的工作原理是将管道按照设备的除垢能力进行分段除垢,通过对管道进行断管、刮管、涂衬、水泥砂浆养护、冲管等多道工序进行施工。使用机械挂刮管术除垢的时候,由于设备技术有限,最长只能刮管100-150,一般需要耗费一个星期左右的时候,才能施工完成。
(3)清管法
清管法指的是通过利用充气的特制工具去掉管道内部的附着物,例如青苔、锈斑等。清管法最大的好处就是可以针对不同性质的污垢、锈蚀选择不同的清管器,高效出去管道内壁的腐蚀隐患。清管发适用于DN100以上的各种口径管道除垢工作,清管长度长达千米。清洁速度快,保证居民恢复供水的时间。但是这是一项比较高科技的技术,在国内还没有相关的衬里技术与其匹配。
(4)空气脉冲法
空气脉冲法的工作原理是利用汽水混合物不断变换压力使得管道内壁的污垢、锈蚀、及其他附着物脱落。除锈是进行翻新的基础工作,因此,这种方法主要适用于城市管道防腐除锈。实际上,不同地区的管道单纯利用一种防腐措施进行防腐工作,效果不是十分理想。因此,要针对不同地段的管道进行分段调研,有针对性地进行去污除垢,才能实现高效防腐。
4.2 管道内衬法
延长管使用周期,使用管道内衬法是十分必要的。由于在进行刮管除锈以后,管道的失去了原有的防腐层,因此,通水后腐蚀速度较快。因此,在旧管道在进行管道刮管除锈后,在管道内部加上管道衬里,可以有效使恢复旧管道的输水能力。
(1)水泥砂浆衬里
加上水泥沙浆衬里的工作原理是让水泥砂浆依靠紫衫的结合力和管道支撑,使得结构更为牢靠。水泥与金属接触后,自来水PH值增高,不仅能顾有效地对管道实施物理保护,还能防止化学腐蚀。
(2)环氧树脂涂衬法
环氧树脂具有很强的耐磨性,紧密型,柔软程度高,使用和硬化剂和环氧树混合后的树脂对管道内部进行喷涂,可以快读形成耐久、强劲的涂层,满足防腐要求。在涂层速干之前,要经过2小时的养护,并清洗管道后方可进行自来水供水工作。
(3)内衬软管法
对旧管道加上软管内衬是延长管道使用寿命的最佳方式。主要通过“滑衬法”、“反转衬法”、“袜法”等方法将软管加衬到旧管中,形成“管中有管”的防腐形式,防腐效果非常理想,尤其适用于长距离,无支管的自来熟输送管道。内衬软管的防腐措施最大的优势就是可以不开挖路面就可以对地下管道进行翻新,既能延长管道的使用周期,还能有效改善水质,是一种行之有效的地下自来水管道防腐技术。在内衬软管的选择上,一般采用具有环氧树脂的材料作为内衬管材。
结束语
综上所述,在自来水供水的过程中,随着使用周期的延长,旧的供水管道内部的附着物和锈蚀日益严重,不仅导致管道内自来水的供水质量降低,还大大地影响了管道的输水能力。由此可见,供水设备管道防腐工作刻不容缓,这对保证企业供水质量,节约企业生产成本,提高居民饮水健康水平,有着极其重要的作用。因此,要加大对水自来水管道的防腐技术的研究力度,去除管道内部的锈蚀和附着物,利用管道的内衬和图层加强管道的防腐工作。在未来,自来水厂工作人员要加强对防腐工作的维护,尽早发现问题,及时解决问题。改善自来水供水质量,延长管道使用寿命。
参考文献
【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772(2012)11-062-01
一、 前言
随着科学技术的迅猛发展,电磁波广泛应用于工业、科研、医疗、通信、广播等诸多领域,使人类生产和生活方式发生了革命性变化。然而当人们在充分享受由电磁波带来的舒适生活的同时,一种无形的环境污染电磁辐射对环境造成的污染变得日益严重。
二、电磁辐射的来源
当电荷、电流随时间变化时,在其周围就激励起电磁波。长寿地区的电磁辐射产生于电子设备和电气装置,主要有以下几类来源:第一:广电设备与电讯设备。长寿广播电视发射塔、渡舟等地的微波通讯站、地面卫星通信站、寻呼通信基站等,这些设备大功率定时或不定时发射。第二:工业用电磁辐射设备:主要有长寿晏家工业园区、江南的重钢的高频炉(包括高频感应炉、高频淬火炉、高频熔炼炉、高频焊接炉及电子管的排气、烤消、退火、封接、钎焊,半导体的外延、区熔、拉单晶等。)、塑料热合机(包括高频热合机、塑料焊接机等。)、高频介质加热机、高频烘干机、放电加工机床、各种类型电火花加工设备等。第三:电力系统设备。包括发电厂、高压输配电线、变压器以及数以千计的电动机等。第四:交通系统。各种汽车、电动车等。第五:各类家用电器。包括电子闹钟、吹风机、微波炉、电视机、电冰箱、计算机、空调和电热毯等。
三、电磁辐射的危害
电磁辐射的污染危害人体的机理及相关报道电磁波对人体组织的作用分为两种:一种是致热效应,即电磁波会使人体发热。电磁辐射对人体的作用随频率的增高而增大。当被人体吸收的电磁波能量达到一定强度时会使人体发热而出现高温生理反应,人体将出现如神经衰弱、白细胞减少等病变。另一种是非致热效应,当超过一定强度的电磁波长时间地作用在人体时,虽然人体的温度没有明显升高,但会引起人体细胞膜的共振,使细胞的活动能力受限。会使人出现诸如心率、血压的改变及失眠、健忘等生理反应。
四、电磁辐射对环境污染的防护对策
首先:广播、电视发射台及通讯设备等的电磁辐射防护
广播、电视发射台及通讯设备在建设前选址应以《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)为标准,进行电磁辐射对环境影响的评估,实行防护性卫生监督,提出预防性防护措施,最大限度地降低对周围环境的电磁辐射强度。已建成的发射台若对周围环境造成较强场强,可以考虑以下防护措施:第一:改变发射天线的结构和发射方位,尽量减少对人群密集居住方位的辐射强度。第二:树木对电磁能量有吸收作用,在天线周围或电磁场区,希望长寿地区的政府大面积种植树木,增加电波在媒介中的传播衰减,起到防止人体受辐射之目的。第三:使用不同的建筑材料,包括钢筋混凝土,甚至金属材料覆盖建筑物,利用这些材料对电磁波吸收和反射特性,来衰减室内的场强。第四:在中波发射天线周围电磁场场强大约为10 V/m,短波场源周围电磁场场强为4 V/m的范围内的房间尽量不用作生活用房。
其次:工业、医疗设备的电磁辐射防护
这类设备的电磁辐射防护措施与其辐射频率有关,下面分别对象长寿晏家工业园区的电磁污染最严重的高频设备的防护进行论述。第一:电磁屏蔽。电磁屏蔽的机理是电磁感应现象。在外界交变电磁场下,通过电磁感应,屏蔽壳体内产生感应电流,而这电流在屏蔽空间又产生了与外界电磁场方向相反的电磁场,从而抵消了外界电磁场,达到了屏蔽效果。一般良导体(如铜和铝等)常用作电磁屏蔽装置。第二:高频接地。高频防护接地的作用是将屏蔽体(或屏蔽部件)内由于感应生成的射频电流迅速导入大地,使屏蔽体(或屏蔽部件)本身不致再成为射频的二次辐射源,从而保证屏蔽作用的高效率,高频接地极和接地线用铜材最好,接地极一般埋设在接地井内,接地电阻要最小。第三:距离防护。辐射电磁场强度与辐射源到被照体之间的距离成反比。因此,应适当加大辐射源与被照体之间的距离,可减少电磁辐射的影响。第四:个体防护。在高频辐射环境内作业的人员,应佩带防护头盔、防护眼镜,穿防护服。这些防护用品一般用金属丝布、金属膜布和金属网制作。
最后:日常生活中电磁辐射的防护
随着家用电器和移动通讯工具等的日益普及日常生活中人们承受的电磁辐射污染也更加严重,为了减少电磁辐射的污染,建议采取以下措施进行防范:第一:电视机、电冰箱、空调等家用电器的摆放应适当分散,不宜过分集中,可减少开机时的磁场强度。第二:安放微波炉时,高度应该在人体头部之下,可防止人脑和眼睛受损。使用过程中,应尽量远离。另外购买时,应选择质量好、信誉好的名牌厂家,以保证产品的质量,防止微波泄漏。第三:使用移动电话时,话筒不要紧贴头部,最好使用专用耳机和受话器接听电话,不要长时间通话。在医院、飞机上不要使用移动电话。第四:收看电视时不应离电视过近,最好保持4~5m距离,并注意开窗通风。
[ 参 考 文 献 ]