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(que)選材和設計

  材(cai)料(liao)的品(pin)種很(hen)多，不同材(cai)料(liao)在不同環境(jing)中有不同的腐(fu)蝕速度(du)，有些腐(fu)蝕率很(hen)高(gao)，根(gen)本不能應用(yong)。選材(cai)者對某一特定環境(jing)選擇腐(fu)蝕率低、價格較合適、物理力學(xue)性能等(deng)又適合設計要求的材(cai)料(liao)，是常用(yong)的、簡便而(er)行之有效(xiao)的控制腐(fu)蝕的方法。

  ①. 對于全面腐蝕的腐蝕裕度的確定

     如果(guo)所選取的(de)(de)材(cai)料在管道(dao)(dao)使(shi)用(yong)的(de)(de)介質中(zhong)只產生(sheng)全面腐(fu)(fu)蝕(shi)，那么(me)在設(she)計(ji)時(shi)一般把腐(fu)(fu)蝕(shi)與強度(du)問(wen)題(ti)分開處理，即首先是進行材(cai)料力學的(de)(de)強度(du)設(she)計(ji)，計(ji)算出管道(dao)(dao)壁厚(hou)，然后再按照(zhao)資料提供的(de)(de)年(nian)均腐(fu)(fu)蝕(shi)速率（也可來自腐(fu)(fu)蝕(shi)試驗的(de)(de)結果(guo)或經驗），乘以(yi)預期的(de)(de)工作年(nian)限，得到(dao)一個附加的(de)(de)壁厚(hou)，即“腐(fu)(fu)蝕(shi)裕度(du)”，加到(dao)原(yuan)有的(de)(de)壁厚(hou)上去。

  ②. 對應力腐蝕破裂的考慮

     設計時，應(ying)盡量避免使(shi)用(yong)會(hui)產生(sheng)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)破裂的金屬(shu)。但在實際生(sheng)產中(zhong)難以避免，因此應(ying)設法(fa)消除殘(can)(can)余(yu)應(ying)力，以防止應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)破裂的發生(sheng)。殘(can)(can)余(yu)應(ying)力主要來自冷加工和焊(han)接。因此，對在應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)破裂敏感介質中(zhong)應(ying)用(yong)的金屬(shu)材料，可用(yong)熱加工成形代替冷加工成形、采取熱處理等方法(fa)來消除焊(han)接殘(can)(can)余(yu)應(ying)力。

2. 調(diao)整腐蝕環境

   如(ru)果(guo)能消除環境(jing)中(zhong)引起腐蝕(shi)的各種因素(su)，腐蝕(shi)就會中(zhong)止或(huo)減緩，但(dan)是多數(shu)環境(jing)是無法控制的，如(ru)大氣和土壤中(zhong)的水(shui)(shui)分、海水(shui)(shui)中(zhong)的氧(yang)等都(dou)不可(ke)能除去，化工(gong)生產流程也不可(ke)能任意(yi)變動，但(dan)是有些局部(bu)環境(jing)可(ke)以(yi)調整，例如(ru)鍋(guo)爐(lu)(lu)進水(shui)(shui)先(xian)去氧(yang)（加入(ru)脫氧(yang)劑亞(ya)硫(liu)酸鈉和胼等），可(ke)保護鍋(guo)爐(lu)(lu)管免受腐蝕(shi)。

3. 加入緩蝕劑

   在腐(fu)蝕性介質(zhi)(zhi)中(zhong)，加入少量的(de)(de)一(yi)種或幾種物質(zhi)(zhi)，能使金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)腐(fu)蝕速度大大降低(di)，這種物質(zhi)(zhi)或復合物質(zhi)(zhi)就稱為緩蝕劑(ji)。這種保(bao)護金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)方(fang)法通稱為緩蝕劑(ji)保(bao)護技術。

   對于金(jin)(jin)屬管道來(lai)說(shuo)，緩(huan)蝕(shi)(shi)劑保護技術屬工(gong)藝(yi)性防腐(fu)方法，緩(huan)蝕(shi)(shi)利的(de)添加是(shi)通(tong)過(guo)工(gong)藝(yi)操作來(lai)實現的(de)。緩(huan)蝕(shi)(shi)劑的(de)防腐(fu)機(ji)理一(yi)般認為是(shi)在金(jin)(jin)屬表面上(shang)生成(cheng)了連續的(de)起隔離作用(yong)的(de)吸附(fu)層保護膜(mo)，從而降低(di)金(jin)(jin)屬的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速度。工(gong)業上(shang)采(cai)用(yong)緩(huan)蝕(shi)(shi)劑保護金(jin)(jin)屬管道的(de)事(shi)例有：石油和天然氣（特別是(shi)高含硫的(de)）的(de)采(cai)、集輸系(xi)(xi)統(tong)(tong)；煉油裝置的(de)常減壓系(xi)(xi)統(tong)(tong)；乙烯裂解裝置的(de)工(gong)藝(yi)水系(xi)(xi)統(tong)(tong)；合(he)成(cheng)氨苯菲爾法脫碳系(xi)(xi)統(tong)(tong)；工(gong)業冷卻(que)水系(xi)(xi)統(tong)(tong)等(deng)。

   通常緩(huan)(huan)(huan)蝕劑(ji)有多種分類(lei)方法(fa)，按緩(huan)(huan)(huan)蝕劑(ji)的化學組成分類(lei)可分為無(wu)機(ji)緩(huan)(huan)(huan)蝕劑(ji)和有機(ji)緩(huan)(huan)(huan)蝕劑(ji)，如圖16.103所示。

4. 陰極(ji)保(bao)護

   腐(fu)蝕電池中(zhong)的陰(yin)極(ji)是(shi)(shi)接受(shou)電子(zi)產(chan)生還原(yuan)(yuan)反應(ying)的電極(ji)，只有(you)陽極(ji)才發生腐(fu)蝕。利用(yong)這(zhe)個原(yuan)(yuan)理，可以(yi)從外部導(dao)入陰(yin)極(ji)電流(liu)(liu)至需(xu)要保護(hu)(hu)的設備(bei)上，使管(guan)道全部表面都成(cheng)為陰(yin)極(ji)。陰(yin)極(ji)保護(hu)(hu)廣(guang)泛用(yong)于長輸(shu)(shu)管(guan)道、埋地管(guan)道、海水中(zhong)的管(guan)道等。為了(le)減少(shao)電流(liu)(liu)輸(shu)(shu)入，延(yan)長使用(yong)壽命，一般(ban)和涂料(liao)聯合應(ying)用(yong)，是(shi)(shi)一種經(jing)濟簡便、行(xing)之有(you)效的防(fang)腐(fu)蝕方法。

   管道的強制電流陰極(ji)保護系統見(jian)圖16.104。

   各種陰極保(bao)護(hu)的優缺點見表16.163。

5. 陽極(ji)保護

   以(yi)(yi)(yi)(yi)管(guan)道作(zuo)為(wei)陽極(ji)，從外(wai)部通(tong)入(ru)電(dian)(dian)流(liu)(liu)，一般將(jiang)加速(su)腐蝕(shi)，腐蝕(shi)電(dian)(dian)流(liu)(liu)隨(sui)陽極(ji)極(ji)化(hua)而增大。但是對可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)鈍(dun)(dun)化(hua)的(de)(de)金屬(shu)則會出(chu)(chu)現(xian)另一情(qing)況，當電(dian)(dian)位(wei)(wei)隨(sui)電(dian)(dian)流(liu)(liu)上升(sheng)，達到致鈍(dun)(dun)電(dian)(dian)位(wei)(wei)后，腐蝕(shi)電(dian)(dian)流(liu)(liu)急速(su)下降，以(yi)(yi)(yi)(yi)后隨(sui)電(dian)(dian)位(wei)(wei)上升(sheng)，電(dian)(dian)流(liu)(liu)不變，直到過鈍(dun)(dun)區(qu)為(wei)止。利用(yong)(yong)這(zhe)個(ge)原理Edleanu 首先提出(chu)(chu)陽極(ji)保護的(de)(de)概(gai)念，以(yi)(yi)(yi)(yi)需要保護的(de)(de)設(she)備(bei)為(wei)陽極(ji)，導(dao)入(ru)電(dian)(dian)流(liu)(liu)，使電(dian)(dian)位(wei)(wei)保持在鈍(dun)(dun)化(hua)區(qu)的(de)(de)中段（以(yi)(yi)(yi)(yi)免波動(dong)時(shi)進入(ru)活(huo)化(hua)區(qu)），腐蝕(shi)率可(ke)(ke)保持很(hen)低值，通(tong)入(ru)的(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)就(jiu)表示設(she)備(bei)的(de)(de)腐蝕(shi)速(su)度。這(zhe)種(zhong)方法需要一臺恒電(dian)(dian)位(wei)(wei)儀，用(yong)(yong)以(yi)(yi)(yi)(yi)控制(zhi)(zhi)設(she)備(bei)的(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)。因為(wei)它只適用(yong)(yong)于接觸鈍(dun)(dun)化(hua)溶(rong)液的(de)(de)可(ke)(ke)鈍(dun)(dun)化(hua)金屬(shu)，所以(yi)(yi)(yi)(yi)用(yong)(yong)途(tu)受限制(zhi)(zhi)。工業上已用(yong)(yong)于處理硫酸、磷酸、碳酸氫銨(an)生產(chan)液、硝銨(an)混(hun)肥(fei)等的(de)(de)不銹鋼(gang)(gang)或碳鋼(gang)(gang)制(zhi)(zhi)的(de)(de)各種(zhong)管(guan)道設(she)備(bei)。

6. 合金化(hua)

   在基體金(jin)屬(shu)中(zhong)(zhong)加(jia)入能(neng)(neng)促(cu)進(jin)鈍化的(de)(de)合(he)(he)金(jin)成分，當(dang)加(jia)入量(liang)達到(dao)一定比例后，便得到(dao)耐(nai)蝕(shi)性(xing)優良(liang)的(de)(de)材料。如(ru)鐵中(zhong)(zhong)加(jia)入鉻(ge)(ge)，當(dang)含(han)鉻(ge)(ge)量(liang)達12％以上(shang)時，就成為不(bu)(bu)銹鋼，在氧(yang)化環境中(zhong)(zhong)由于(yu)表面生成鈍化膜(mo)，有很高的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)。鉻(ge)(ge)鋼中(zhong)(zhong)加(jia)入鎳(nie)(nie)，可擴大鈍化范(fan)圍，還可提高力(li)學(xue)性(xing)能(neng)(neng)。鎳(nie)(nie)銅(tong)合(he)(he)金(jin)中(zhong)(zhong)的(de)(de)鎳(nie)(nie)大于(yu)30％～40％時，可得到(dao)含(han)鎳(nie)(nie)10％～30％的(de)(de)銅(tong)鎳(nie)(nie)合(he)(he)金(jin)和蒙(meng)乃爾(er)合(he)(he)金(jin)，它們(men)比純銅(tong)和純鎳(nie)(nie)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)在一些(xie)環境中(zhong)(zhong)都更優越些(xie)。鎳(nie)(nie)合(he)(he)金(jin)是(shi)有名的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)材料，如(ru)鎳(nie)(nie)鑄鐵有優良(liang)的(de)(de)耐(nai)堿性(xing)，鎳(nie)(nie)鉬合(he)(he)金(jin)是(shi)少數能(neng)(neng)耐(nai)高溫非氧(yang)化性(xing)酸(suan)（如(ru)鹽酸(suan)）的(de)(de)合(he)(he)金(jin)。鎳(nie)(nie)鉬鉻(ge)(ge)鐵合(he)(he)金(jin)能(neng)(neng)耐(nai)高溫氧(yang)化性(xing)酸(suan)、次氯酸(suan)鹽、海水等，比一般不(bu)(bu)銹鋼更好。

7. 表面處理

   金屬在接觸(chu)使(shi)用(yong)(yong)環境之前(qian)先用(yong)(yong)鈍化(hua)劑(ji)或(huo)成(cheng)膜(mo)劑(ji)（鉻酸(suan)鹽(yan)、磷(lin)酸(suan)鹽(yan)、硝酸(suan)鹽(yan)和(he)亞硝酸(suan)鹽(yan)混合液等）處(chu)理(li)，表(biao)面生(sheng)(sheng)成(cheng)穩定密(mi)實的(de)(de)鈍化(hua)膜(mo)，耐(nai)(nai)蝕性大(da)(da)大(da)(da)增(zeng)加。它與緩(huan)蝕劑(ji)防護(hu)法的(de)(de)不同之處(chu)，在于它在以后的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)環境中（如(ru)大(da)(da)氣、水(shui)）不需要再加入(ru)緩(huan)蝕劑(ji)，鋁(lv)經過陽極處(chu)理(li)，表(biao)面可以生(sheng)(sheng)成(cheng)比在大(da)(da)氣中生(sheng)(sheng)成(cheng)的(de)(de)更(geng)為密(mi)實的(de)(de)膜(mo)。這類膜(mo)在溫和(he)的(de)(de)腐蝕環境（如(ru)大(da)(da)氣和(he)水(shui)）中有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕能(neng)力。鋼鐵部件表(biao)面發藍也(ye)是(shi)一個(ge)廣為應用(yong)(yong)的(de)(de)例子(zi)。

8. 金屬鍍層和(he)包覆層

   在鋼鐵(tie)表層(ceng)(ceng)上可用一(yi)薄層(ceng)(ceng)更(geng)耐蝕(shi)(shi)的金屬（如鉻(ge)、鎳、鉛等）保護。常用的方法是電鍍(du)，一(yi)般鍍(du)2～3層(ceng)(ceng)，只有幾十微(wei)(wei)米(mi)厚，因而不可避免地存在微(wei)(wei)孔(kong)，溶液(ye)可滲(shen)人微(wei)(wei)孔(kong)，將(jiang)構成鍍(du)層(ceng)(ceng)-底層(ceng)(ceng)腐蝕(shi)(shi)電池(chi)。鍍(du)層(ceng)(ceng)如為貴金屬（金、銀等）或(huo)易(yi)鈍化金屬（鉻(ge)、鈦(tai)）以(yi)及鎳、鉛等時，由(you)于(yu)電位(wei)比鐵(tie)高(gao)，將(jiang)成為陰極，會加速底層(ceng)(ceng)鐵(tie)腐蝕(shi)(shi)。因此這類鍍(du)層(ceng)(ceng)不適于(yu)強腐蝕(shi)(shi)環(huan)境（如酸），但可用于(yu)大氣(qi)、水等環(huan)境。除了(le)電鍍(du)外，還(huan)常用熱(re)浸(jin)鍍(du)（熔融浸(jin)鍍(du)）、火焰(yan)噴鍍(du)、蒸氣(qi)鍍(du)和整體(ti)金屬薄板包鍍(du)。后者因無微(wei)(wei)孔(kong)，耐蝕(shi)(shi)性強，壽命也更(geng)長，但價格高(gao)些(xie)。

9. 涂漆

   用有機涂料(liao)保護大氣中(zhong)的金屬結(jie)構，是(shi)最(zui)廣泛使(shi)用的防(fang)腐手段。各類(lei)油漆(qi)(qi)(qi)、清漆(qi)(qi)(qi)等都屬這一類(lei)，主(zhu)要是(shi)由(you)合(he)(he)成(cheng)樹脂(zhi)、植(zhi)物油、橡膠漿液(ye)、溶劑、助干劑、顏料(liao)、填(tian)料(liao)等配(pei)制而成(cheng)。品種極多，過(guo)去以植(zhi)物油為(wei)主(zhu)的油漆(qi)(qi)(qi)現(xian)在多為(wei)合(he)(he)成(cheng)樹脂(zhi)漆(qi)(qi)(qi)所替(ti)代。

10. 襯里

   一般為整片材(cai)料(liao)，適用(yong)(yong)于和強腐蝕(shi)介質接觸的(de)管(guan)道內部，如鹽酸(suan)(suan)、稀(xi)硫酸(suan)(suan)的(de)儲(chu)槽用(yong)(yong)橡膠或(huo)塑料(liao)襯(chen)里(li)、儲(chu)放硝酸(suan)(suan)的(de)儲(chu)槽用(yong)(yong)不銹鋼(gang)薄板襯(chen)里(li)等(deng)。耐(nai)酸(suan)(suan)磚(zhuan)(zhuan)（硅磚(zhuan)(zhuan)）也廣泛用(yong)(yong)于襯(chen)里(li)，它耐(nai)強酸(suan)(suan)；耐(nai)火磚(zhuan)(zhuan)襯(chen)里(li)則(ze)可起隔熱作用(yong)(yong)。搪(tang)瓷實(shi)際上(shang)是一種玻璃襯(chen)里(li)，工(gong)業上(shang)稱(cheng)為搪(tang)瓷玻璃，它的(de)耐(nai)酸(suan)(suan)性強，廣泛用(yong)(yong)于食品(pin)、醫藥(yao)等(deng)工(gong)業。

11. 調(diao)整管道布置減少腐蝕

   在(zai)設(she)計時(shi)，為避(bi)免(mian)(mian)不合適的(de)(de)流(liu)(liu)動狀(zhuang)態對(dui)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)造(zao)(zao)(zao)成(cheng)磨損(sun)腐(fu)(fu)蝕，通常要求(qiu)流(liu)(liu)動狀(zhuang)態均勻，為避(bi)免(mian)(mian)流(liu)(liu)體通路斷面的(de)(de)急(ji)劇(ju)變化、不連續變化以及流(liu)(liu)動方向的(de)(de)急(ji)劇(ju)變化，應(ying)盡量抑(yi)制(zhi)流(liu)(liu)速差和壓力降，以免(mian)(mian)引起(qi)湍(tuan)流(liu)(liu)和渦流(liu)(liu)。管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)在(zai)轉彎及三通處(chu)以及孔板(ban)流(liu)(liu)量計的(de)(de)安放位置處(chu)都應(ying)進行合理(li)設(she)計，盡量減少流(liu)(liu)體中(zhong)(zhong)固體顆粒的(de)(de)夾帶。圖16.105（c）左(zuo)圖是(shi)鋼(gang)支柱未(wei)保溫造(zao)(zao)(zao)成(cheng)的(de)(de)冷凝液(ye)腐(fu)(fu)蝕。對(dui)策是(shi)將鋼(gang)支架一(yi)起(qi)保溫，避(bi)免(mian)(mian)形成(cheng)冷凝液(ye)，見(jian)圖16.105（c）右圖。圖16.105（d）中(zhong)(zhong)螺栓不要設(she)置在(zai)垂直方向的(de)(de)最下方，以避(bi)免(mian)(mian)凝結水腐(fu)(fu)蝕螺栓。管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)設(she)計時(shi)，對(dui)于用在(zai)電(dian)(dian)解(jie)質(zhi)溶液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)，應(ying)盡可(ke)能避(bi)免(mian)(mian)異種(zhong)金屬(shu)（電(dian)(dian)位差超(chao)過50mV），管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)直接(jie)組(zu)焊(han)，否(fou)則(ze)(ze)會(hui)造(zao)(zao)(zao)成(cheng)電(dian)(dian)偶腐(fu)(fu)蝕，即在(zai)電(dian)(dian)位較負的(de)(de)金屬(shu)側發生宏觀(guan)電(dian)(dian)池腐(fu)(fu)蝕。如必(bi)須采用不同金屬(shu)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)組(zu)合時(shi)，則(ze)(ze)在(zai)設(she)計中(zhong)(zhong)要采取絕緣措施，見(jian)圖16.106（a）。管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)單(dan)面焊(han)接(jie)時(shi)焊(han)縫必(bi)須滿(man)焊(han)和焊(han)透，未(wei)焊(han)透不但影響(xiang)強度，也(ye)(ye)因在(zai)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)內(nei)壁造(zao)(zao)(zao)成(cheng)縫隙(xi)見(jian)圖16.106（b），而引起(qi)縫隙(xi)腐(fu)(fu)蝕。管(guan)(guan)(guan)法蘭對(dui)接(jie)時(shi)，墊片(pian)的(de)(de)內(nei)徑要盡量和管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)內(nei)徑相一(yi)致(zhi)，見(jian)圖16.106（c）。墊片(pian)材料也(ye)(ye)會(hui)對(dui)縫隙(xi)腐(fu)(fu)蝕造(zao)(zao)(zao)成(cheng)影響(xiang)，一(yi)些纖維類的(de)(de)材料，由于能滲入電(dian)(dian)解(jie)質(zhi)溶液(ye)而引起(qi)縫隙(xi)腐(fu)(fu)蝕。

工程應用：避免配管設(she)計(ji)死端腐蝕(shi)

   筆者(zhe)在(zai)某(mou)中東國家(jia)參與負責(ze)設計某(mou)裝置項目，在(zai)管道(dao)布置設計時，出現了如圖16.107所示(shi)的(de)(de)A段(duan)死端(duan)（有的(de)(de)資(zi)料(liao)上(shang)稱為：Dead Leg），按照這個國家(jia)的(de)(de)配(pei)管設計規(gui)范要(yao)求，通常A段(duan)的(de)(de)死端(duan)不超過1m，如果(guo)超過了1m，流體在(zai)A段(duan)會產生腐蝕環(huan)境。