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(cai)料的(de)(de)品種很(hen)多，不同(tong)材(cai)料在不同(tong)環境中有不同(tong)的(de)(de)腐蝕速度，有些腐蝕率(lv)很(hen)高，根(gen)本(ben)不能應用。選材(cai)者對某一特定環境選擇腐蝕率(lv)低、價格較合適(shi)、物理力學(xue)性能等又適(shi)合設計要求的(de)(de)材(cai)料，是(shi)常用的(de)(de)、簡便而行之有效的(de)(de)控制腐蝕的(de)(de)方法。
①. 對于全面腐蝕(shi)(shi)的腐蝕(shi)(shi)裕度的確定
如果(guo)所選取的(de)(de)材(cai)料(liao)在管(guan)(guan)道使用的(de)(de)介質中只產(chan)生全面(mian)腐(fu)(fu)蝕，那么在設計時(shi)一般把腐(fu)(fu)蝕與強度(du)問題分開處理，即(ji)首先是進行材(cai)料(liao)力學的(de)(de)強度(du)設計，計算(suan)出管(guan)(guan)道壁(bi)厚，然后再按照(zhao)資料(liao)提(ti)供的(de)(de)年均(jun)腐(fu)(fu)蝕速率（也可(ke)來(lai)自腐(fu)(fu)蝕試驗的(de)(de)結果(guo)或經驗），乘以預期的(de)(de)工(gong)作年限，得(de)到一個附加的(de)(de)壁(bi)厚，即(ji)“腐(fu)(fu)蝕裕(yu)度(du)”，加到原(yuan)有的(de)(de)壁(bi)厚上去。
②. 對應(ying)力(li)腐(fu)蝕破(po)裂的考慮
設計時，應(ying)(ying)盡(jin)量避免使用會產生應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破(po)裂(lie)的金屬(shu)。但在(zai)(zai)實際生產中(zhong)難以避免，因此(ci)應(ying)(ying)設法(fa)消除殘(can)余(yu)應(ying)(ying)力(li)，以防止(zhi)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破(po)裂(lie)的發生。殘(can)余(yu)應(ying)(ying)力(li)主要來自冷(leng)加(jia)工和焊接(jie)(jie)。因此(ci)，對(dui)在(zai)(zai)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破(po)裂(lie)敏感介質中(zhong)應(ying)(ying)用的金屬(shu)材料，可用熱加(jia)工成(cheng)形(xing)(xing)代替冷(leng)加(jia)工成(cheng)形(xing)(xing)、采取熱處理(li)等方法(fa)來消除焊接(jie)(jie)殘(can)余(yu)應(ying)(ying)力(li)。
2. 調整腐(fu)蝕(shi)環境
如果能(neng)消(xiao)除(chu)(chu)環(huan)境中引起腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)各(ge)種因素，腐(fu)(fu)蝕(shi)就會中止或(huo)減(jian)緩，但是多數(shu)環(huan)境是無法控(kong)制的(de)，如大氣和(he)土壤中的(de)水分、海水中的(de)氧等都不可能(neng)除(chu)(chu)去，化工生產流程也不可能(neng)任意(yi)變動，但是有(you)些(xie)局部(bu)環(huan)境可以調整，例如鍋(guo)爐進水先去氧（加入脫氧劑亞硫酸(suan)鈉和(he)胼等），可保(bao)護(hu)鍋(guo)爐管(guan)免受(shou)腐(fu)(fu)蝕(shi)。
3. 加入緩蝕劑
在(zai)腐蝕(shi)性介質中(zhong)，加入(ru)少(shao)量的(de)一種(zhong)或幾種(zhong)物質，能使金(jin)屬(shu)的(de)腐蝕(shi)速度大大降低，這(zhe)種(zhong)物質或復合物質就(jiu)稱為(wei)緩蝕(shi)劑(ji)。這(zhe)種(zhong)保(bao)護(hu)金(jin)屬(shu)的(de)方(fang)法(fa)通稱為(wei)緩蝕(shi)劑(ji)保(bao)護(hu)技術。
對(dui)于金屬(shu)(shu)(shu)管道來說，緩蝕劑(ji)(ji)保(bao)護(hu)(hu)技術屬(shu)(shu)(shu)工藝性防(fang)腐方(fang)法(fa)，緩蝕利的(de)(de)(de)添加是(shi)通(tong)過工藝操作(zuo)來實現的(de)(de)(de)。緩蝕劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)防(fang)腐機理一般認為是(shi)在金屬(shu)(shu)(shu)表面上(shang)生(sheng)成了連續的(de)(de)(de)起隔離作(zuo)用的(de)(de)(de)吸附層保(bao)護(hu)(hu)膜，從而(er)降低(di)金屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)腐蝕速度(du)。工業上(shang)采用緩蝕劑(ji)(ji)保(bao)護(hu)(hu)金屬(shu)(shu)(shu)管道的(de)(de)(de)事例有：石油和天(tian)然氣（特別是(shi)高含硫的(de)(de)(de)）的(de)(de)(de)采、集輸系(xi)統(tong)；煉油裝(zhuang)置的(de)(de)(de)常減壓系(xi)統(tong)；乙烯(xi)裂解裝(zhuang)置的(de)(de)(de)工藝水系(xi)統(tong)；合成氨苯菲爾法(fa)脫碳(tan)系(xi)統(tong)；工業冷卻水系(xi)統(tong)等。
通常緩(huan)(huan)蝕劑(ji)(ji)(ji)(ji)有(you)多種分(fen)類(lei)方法，按緩(huan)(huan)蝕劑(ji)(ji)(ji)(ji)的化學組成分(fen)類(lei)可分(fen)為無機緩(huan)(huan)蝕劑(ji)(ji)(ji)(ji)和有(you)機緩(huan)(huan)蝕劑(ji)(ji)(ji)(ji)，如(ru)圖(tu)16.103所示。
4. 陰極(ji)保護
腐(fu)(fu)蝕電池中的陰(yin)極是(shi)接受電子產(chan)生(sheng)還(huan)原(yuan)反應(ying)的電極，只有(you)陽極才(cai)發生(sheng)腐(fu)(fu)蝕。利用這個(ge)原(yuan)理，可(ke)以從外部導(dao)入陰(yin)極電流(liu)(liu)至需要保護的設備上(shang)，使(shi)管(guan)道(dao)(dao)全部表面都成為陰(yin)極。陰(yin)極保護廣泛用于長輸管(guan)道(dao)(dao)、埋地管(guan)道(dao)(dao)、海水(shui)中的管(guan)道(dao)(dao)等(deng)。為了減少電流(liu)(liu)輸入，延長使(shi)用壽命，一般和涂料聯合應(ying)用，是(shi)一種經濟(ji)簡便、行(xing)之有(you)效的防(fang)腐(fu)(fu)蝕方法(fa)。
管道的(de)強制電流(liu)陰極(ji)保護系統見(jian)圖16.104。
各種(zhong)陰極保護的優(you)缺點見表16.163。
5. 陽極保護
以(yi)(yi)管道作為(wei)陽(yang)極(ji)(ji)，從外部通入(ru)(ru)(ru)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)，一(yi)般(ban)將加速腐蝕(shi)(shi)，腐蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)隨陽(yang)極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)(hua)而增大。但是對可(ke)以(yi)(yi)鈍化(hua)(hua)的(de)金屬(shu)則(ze)會出(chu)(chu)現另一(yi)情況，當電(dian)(dian)(dian)位(wei)隨電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)上升，達到致鈍電(dian)(dian)(dian)位(wei)后，腐蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)急速下降，以(yi)(yi)后隨電(dian)(dian)(dian)位(wei)上升，電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)不變，直到過(guo)鈍區(qu)(qu)為(wei)止。利用(yong)(yong)這個原(yuan)理Edleanu 首(shou)先提出(chu)(chu)陽(yang)極(ji)(ji)保護(hu)的(de)概(gai)念(nian)，以(yi)(yi)需(xu)要(yao)保護(hu)的(de)設備(bei)為(wei)陽(yang)極(ji)(ji)，導入(ru)(ru)(ru)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)，使電(dian)(dian)(dian)位(wei)保持在鈍化(hua)(hua)區(qu)(qu)的(de)中段（以(yi)(yi)免波動時(shi)進(jin)入(ru)(ru)(ru)活化(hua)(hua)區(qu)(qu)），腐蝕(shi)(shi)率可(ke)保持很低(di)值(zhi)，通入(ru)(ru)(ru)的(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)就表(biao)示設備(bei)的(de)腐蝕(shi)(shi)速度(du)。這種方法(fa)需(xu)要(yao)一(yi)臺恒(heng)電(dian)(dian)(dian)位(wei)儀，用(yong)(yong)以(yi)(yi)控制設備(bei)的(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)。因為(wei)它只適(shi)用(yong)(yong)于接觸鈍化(hua)(hua)溶液的(de)可(ke)鈍化(hua)(hua)金屬(shu)，所以(yi)(yi)用(yong)(yong)途受(shou)限制。工(gong)業上已用(yong)(yong)于處理硫酸(suan)、磷酸(suan)、碳(tan)酸(suan)氫銨(an)生(sheng)產液、硝銨(an)混肥(fei)等的(de)不銹鋼(gang)或碳(tan)鋼(gang)制的(de)各種管道設備(bei)。
6. 合金化
在基體金(jin)(jin)屬中(zhong)加(jia)(jia)入(ru)能(neng)促(cu)進鈍(dun)(dun)化(hua)的合(he)(he)金(jin)(jin)成分，當加(jia)(jia)入(ru)量達到一(yi)(yi)定比例后，便得到耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)優(you)良(liang)的材料(liao)。如鐵中(zhong)加(jia)(jia)入(ru)鉻(ge)，當含鉻(ge)量達12％以上時(shi)，就成為不銹鋼，在氧(yang)化(hua)環(huan)境(jing)中(zhong)由于表面(mian)生成鈍(dun)(dun)化(hua)膜，有很(hen)高(gao)的耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)。鉻(ge)鋼中(zhong)加(jia)(jia)入(ru)鎳(nie)(nie)(nie)，可擴大鈍(dun)(dun)化(hua)范圍，還可提高(gao)力學性(xing)能(neng)。鎳(nie)(nie)(nie)銅合(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)的鎳(nie)(nie)(nie)大于30％～40％時(shi)，可得到含鎳(nie)(nie)(nie)10％～30％的銅鎳(nie)(nie)(nie)合(he)(he)金(jin)(jin)和蒙(meng)乃爾合(he)(he)金(jin)(jin)，它們比純銅和純鎳(nie)(nie)(nie)的耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)在一(yi)(yi)些環(huan)境(jing)中(zhong)都更優(you)越些。鎳(nie)(nie)(nie)合(he)(he)金(jin)(jin)是(shi)有名的耐(nai)(nai)蝕(shi)材料(liao)，如鎳(nie)(nie)(nie)鑄鐵有優(you)良(liang)的耐(nai)(nai)堿性(xing)，鎳(nie)(nie)(nie)鉬合(he)(he)金(jin)(jin)是(shi)少(shao)數(shu)能(neng)耐(nai)(nai)高(gao)溫非氧(yang)化(hua)性(xing)酸(suan)（如鹽酸(suan)）的合(he)(he)金(jin)(jin)。鎳(nie)(nie)(nie)鉬鉻(ge)鐵合(he)(he)金(jin)(jin)能(neng)耐(nai)(nai)高(gao)溫氧(yang)化(hua)性(xing)酸(suan)、次(ci)氯酸(suan)鹽、海水等(deng)，比一(yi)(yi)般不銹鋼更好。
7. 表(biao)面處理
金屬在(zai)(zai)接觸使用環(huan)(huan)境(jing)之(zhi)前先用鈍化劑或(huo)成膜(mo)劑（鉻酸鹽(yan)、磷酸鹽(yan)、硝酸鹽(yan)和(he)亞硝酸鹽(yan)混合液等）處理，表面(mian)(mian)生(sheng)成穩(wen)定(ding)密(mi)實(shi)的(de)(de)鈍化膜(mo)，耐蝕(shi)(shi)(shi)性大大增(zeng)加。它與(yu)緩蝕(shi)(shi)(shi)劑防護法(fa)的(de)(de)不(bu)同之(zhi)處，在(zai)(zai)于它在(zai)(zai)以后的(de)(de)使用環(huan)(huan)境(jing)中（如(ru)大氣(qi)、水）不(bu)需要再(zai)加入(ru)緩蝕(shi)(shi)(shi)劑，鋁經過陽(yang)極處理，表面(mian)(mian)可(ke)以生(sheng)成比在(zai)(zai)大氣(qi)中生(sheng)成的(de)(de)更(geng)為密(mi)實(shi)的(de)(de)膜(mo)。這類膜(mo)在(zai)(zai)溫和(he)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)環(huan)(huan)境(jing)（如(ru)大氣(qi)和(he)水）中有優良的(de)(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)能力。鋼鐵部件表面(mian)(mian)發藍也是一個廣(guang)為應(ying)用的(de)(de)例子。
8. 金屬鍍層(ceng)和包覆層(ceng)
在(zai)(zai)鋼鐵表(biao)層(ceng)上可(ke)(ke)用(yong)(yong)一薄層(ceng)更(geng)耐(nai)(nai)蝕(shi)的金(jin)(jin)屬(shu)(shu)（如(ru)鉻(ge)、鎳、鉛等）保護。常(chang)用(yong)(yong)的方法是(shi)電鍍(du)(du)，一般鍍(du)(du)2～3層(ceng)，只有幾十微(wei)米厚，因(yin)而不(bu)可(ke)(ke)避(bi)免地存在(zai)(zai)微(wei)孔(kong)，溶(rong)液可(ke)(ke)滲(shen)人微(wei)孔(kong)，將構(gou)成(cheng)鍍(du)(du)層(ceng)-底層(ceng)腐蝕(shi)電池。鍍(du)(du)層(ceng)如(ru)為貴金(jin)(jin)屬(shu)(shu)（金(jin)(jin)、銀等）或易鈍化金(jin)(jin)屬(shu)(shu)（鉻(ge)、鈦）以及鎳、鉛等時(shi)，由于(yu)電位比鐵高(gao)，將成(cheng)為陰極(ji)，會加速底層(ceng)鐵腐蝕(shi)。因(yin)此這類鍍(du)(du)層(ceng)不(bu)適于(yu)強腐蝕(shi)環境（如(ru)酸），但(dan)可(ke)(ke)用(yong)(yong)于(yu)大氣、水等環境。除了電鍍(du)(du)外，還常(chang)用(yong)(yong)熱浸鍍(du)(du)（熔融(rong)浸鍍(du)(du)）、火焰噴鍍(du)(du)、蒸(zheng)氣鍍(du)(du)和整體(ti)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)薄板包鍍(du)(du)。后者(zhe)因(yin)無微(wei)孔(kong)，耐(nai)(nai)蝕(shi)性強，壽命也更(geng)長，但(dan)價格高(gao)些。
9. 涂漆
用有機涂料保護(hu)大氣中的金(jin)屬結構，是(shi)最(zui)廣(guang)泛使用的防(fang)腐手段。各類(lei)油(you)漆(qi)、清漆(qi)等都屬這一類(lei)，主(zhu)(zhu)要是(shi)由合成樹脂(zhi)、植物(wu)油(you)、橡膠漿液、溶劑(ji)、助干劑(ji)、顏料、填料等配制而成。品種極(ji)多(duo)，過去(qu)以植物(wu)油(you)為(wei)主(zhu)(zhu)的油(you)漆(qi)現在多(duo)為(wei)合成樹脂(zhi)漆(qi)所(suo)替代。
10. 襯(chen)里(li)
一(yi)般為(wei)整(zheng)片材料(liao)，適用(yong)于和強腐(fu)蝕介質接觸(chu)的(de)管道內(nei)部，如鹽酸(suan)(suan)、稀硫(liu)酸(suan)(suan)的(de)儲槽用(yong)橡膠或塑(su)料(liao)襯(chen)(chen)里、儲放硝酸(suan)(suan)的(de)儲槽用(yong)不銹鋼薄板襯(chen)(chen)里等(deng)。耐(nai)酸(suan)(suan)磚（硅磚）也廣泛用(yong)于襯(chen)(chen)里，它耐(nai)強酸(suan)(suan)；耐(nai)火磚襯(chen)(chen)里則可起(qi)隔熱作用(yong)。搪瓷實(shi)際上是一(yi)種玻璃襯(chen)(chen)里，工(gong)業上稱為(wei)搪瓷玻璃，它的(de)耐(nai)酸(suan)(suan)性強，廣泛用(yong)于食品、醫藥等(deng)工(gong)業。
11. 調整(zheng)管道布置減少腐蝕(shi)
在(zai)設計時，為避(bi)(bi)(bi)(bi)免(mian)(mian)不合適(shi)的(de)流(liu)(liu)動狀態(tai)對管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)造(zao)成(cheng)磨(mo)損腐(fu)(fu)蝕(shi)，通常要(yao)(yao)求流(liu)(liu)動狀態(tai)均勻，為避(bi)(bi)(bi)(bi)免(mian)(mian)流(liu)(liu)體(ti)通路斷面(mian)的(de)急劇變(bian)(bian)化(hua)、不連續變(bian)(bian)化(hua)以及(ji)流(liu)(liu)動方向的(de)急劇變(bian)(bian)化(hua)，應盡量(liang)(liang)抑制(zhi)流(liu)(liu)速差(cha)和壓力降，以免(mian)(mian)引(yin)起湍(tuan)流(liu)(liu)和渦流(liu)(liu)。管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)在(zai)轉彎(wan)及(ji)三通處以及(ji)孔板流(liu)(liu)量(liang)(liang)計的(de)安放位(wei)置(zhi)處都應進行合理設計，盡量(liang)(liang)減少流(liu)(liu)體(ti)中(zhong)固(gu)體(ti)顆粒的(de)夾帶。圖(tu)(tu)16.105（c）左(zuo)圖(tu)(tu)是鋼(gang)支柱未(wei)保溫(wen)造(zao)成(cheng)的(de)冷凝(ning)(ning)液(ye)腐(fu)(fu)蝕(shi)。對策是將鋼(gang)支架(jia)一(yi)起保溫(wen)，避(bi)(bi)(bi)(bi)免(mian)(mian)形成(cheng)冷凝(ning)(ning)液(ye)，見(jian)圖(tu)(tu)16.105（c）右圖(tu)(tu)。圖(tu)(tu)16.105（d）中(zhong)螺栓(shuan)不要(yao)(yao)設置(zhi)在(zai)垂直方向的(de)最下方，以避(bi)(bi)(bi)(bi)免(mian)(mian)凝(ning)(ning)結(jie)水(shui)腐(fu)(fu)蝕(shi)螺栓(shuan)。管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)設計時，對于用在(zai)電(dian)解(jie)質溶液(ye)中(zhong)的(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)，應盡可能(neng)避(bi)(bi)(bi)(bi)免(mian)(mian)異(yi)種金(jin)屬（電(dian)位(wei)差(cha)超(chao)過50mV），管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)直接組焊(han)(han)，否則會(hui)造(zao)成(cheng)電(dian)偶腐(fu)(fu)蝕(shi)，即在(zai)電(dian)位(wei)較(jiao)負(fu)的(de)金(jin)屬側發(fa)生宏觀電(dian)池(chi)腐(fu)(fu)蝕(shi)。如必須(xu)采(cai)用不同金(jin)屬管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)組合時，則在(zai)設計中(zhong)要(yao)(yao)采(cai)取絕緣(yuan)措施，見(jian)圖(tu)(tu)16.106（a）。管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)單面(mian)焊(han)(han)接時焊(han)(han)縫必須(xu)滿焊(han)(han)和焊(han)(han)透(tou)(tou)，未(wei)焊(han)(han)透(tou)(tou)不但(dan)影響(xiang)強(qiang)度，也因在(zai)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)內壁造(zao)成(cheng)縫隙見(jian)圖(tu)(tu)16.106（b），而引(yin)起縫隙腐(fu)(fu)蝕(shi)。管(guan)(guan)(guan)法蘭(lan)對接時，墊(dian)片的(de)內徑要(yao)(yao)盡量(liang)(liang)和管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)內徑相(xiang)一(yi)致，見(jian)圖(tu)(tu)16.106（c）。墊(dian)片材料(liao)也會(hui)對縫隙腐(fu)(fu)蝕(shi)造(zao)成(cheng)影響(xiang)，一(yi)些纖維(wei)類(lei)的(de)材料(liao)，由于能(neng)滲(shen)入電(dian)解(jie)質溶液(ye)而引(yin)起縫隙腐(fu)(fu)蝕(shi)。
工程應(ying)用：避免配(pei)管設計死端腐蝕
筆者在(zai)(zai)某中東國家參與負責設(she)計(ji)(ji)某裝置項目，在(zai)(zai)管道布置設(she)計(ji)(ji)時，出(chu)現了(le)如圖16.107所示(shi)的(de)A段死端（有的(de)資料上(shang)稱為(wei)：Dead Leg），按照這個國家的(de)配管設(she)計(ji)(ji)規范要求，通常(chang)A段的(de)死端不超過1m，如果超過了(le)1m，流體在(zai)(zai)A段會產(chan)生腐蝕(shi)環境。
