发布时间:2023-12-14 11:53:10
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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.