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(xuan)材(cai)和設(she)計
材料(liao)的品種很(hen)(hen)多，不(bu)同(tong)(tong)材料(liao)在不(bu)同(tong)(tong)環(huan)境中有(you)(you)不(bu)同(tong)(tong)的腐蝕(shi)速度(du)，有(you)(you)些(xie)腐蝕(shi)率很(hen)(hen)高，根本不(bu)能應用(yong)。選(xuan)(xuan)材者對某一(yi)特定(ding)環(huan)境選(xuan)(xuan)擇(ze)腐蝕(shi)率低(di)、價(jia)格較合適、物理力(li)學性(xing)能等(deng)又適合設(she)計要(yao)求(qiu)的材料(liao)，是常(chang)用(yong)的、簡(jian)便而行之有(you)(you)效(xiao)的控制腐蝕(shi)的方法。
①. 對于全面腐蝕的(de)腐蝕裕度的(de)確定
如果(guo)(guo)所選取的(de)(de)材料在(zai)管道使用的(de)(de)介質中(zhong)只產生全(quan)面腐(fu)(fu)蝕(shi)，那(nei)么在(zai)設計(ji)時一(yi)般(ban)把腐(fu)(fu)蝕(shi)與強度(du)(du)問題分開處理，即首先是進行材料力學(xue)的(de)(de)強度(du)(du)設計(ji)，計(ji)算(suan)出(chu)管道壁(bi)厚，然后再按照資料提供的(de)(de)年均腐(fu)(fu)蝕(shi)速率(lv)（也(ye)可來自(zi)腐(fu)(fu)蝕(shi)試驗(yan)的(de)(de)結(jie)果(guo)(guo)或經驗(yan)），乘以預期的(de)(de)工作年限，得到一(yi)個附加的(de)(de)壁(bi)厚，即“腐(fu)(fu)蝕(shi)裕度(du)(du)”，加到原有的(de)(de)壁(bi)厚上去。
②. 對應(ying)力腐蝕破裂的(de)考慮(lv)
設計時，應(ying)(ying)(ying)盡量避免(mian)使用會產生應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)破裂的(de)金(jin)屬。但在實(shi)際生產中(zhong)難以(yi)避免(mian)，因此應(ying)(ying)(ying)設法消除(chu)殘余(yu)應(ying)(ying)(ying)力，以(yi)防止應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)破裂的(de)發(fa)生。殘余(yu)應(ying)(ying)(ying)力主要來(lai)自冷加工(gong)和焊接(jie)。因此，對在應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)破裂敏感介質中(zhong)應(ying)(ying)(ying)用的(de)金(jin)屬材(cai)料，可(ke)用熱加工(gong)成形(xing)代替冷加工(gong)成形(xing)、采取熱處理(li)等方法來(lai)消除(chu)焊接(jie)殘余(yu)應(ying)(ying)(ying)力。
2. 調整(zheng)腐蝕環(huan)境
如(ru)果能消除環境(jing)中(zhong)引起腐(fu)蝕(shi)的各(ge)種因素，腐(fu)蝕(shi)就會中(zhong)止(zhi)或減(jian)緩，但(dan)是多數環境(jing)是無法控制的，如(ru)大氣和(he)土壤(rang)中(zhong)的水(shui)分、海水(shui)中(zhong)的氧(yang)(yang)等都不可能除去(qu)，化工生產(chan)流程也不可能任意變(bian)動，但(dan)是有些(xie)局部環境(jing)可以調整，例如(ru)鍋(guo)爐(lu)進(jin)水(shui)先去(qu)氧(yang)(yang)（加入脫氧(yang)(yang)劑亞硫酸鈉和(he)胼等），可保護(hu)鍋(guo)爐(lu)管(guan)免(mian)受腐(fu)蝕(shi)。
3. 加入緩(huan)蝕劑
在腐蝕(shi)性介(jie)質中，加入(ru)少量的(de)一(yi)種或幾(ji)種物質，能使金屬的(de)腐蝕(shi)速度大大降(jiang)低(di)，這種物質或復合物質就稱(cheng)為緩蝕(shi)劑(ji)(ji)。這種保(bao)(bao)護金屬的(de)方法通稱(cheng)為緩蝕(shi)劑(ji)(ji)保(bao)(bao)護技術。
對(dui)于金(jin)屬(shu)(shu)(shu)管道來說，緩(huan)(huan)蝕(shi)劑保(bao)護技(ji)術屬(shu)(shu)(shu)工藝性防腐方(fang)法，緩(huan)(huan)蝕(shi)利(li)的(de)(de)(de)(de)(de)添加是通過工藝操作來實現的(de)(de)(de)(de)(de)。緩(huan)(huan)蝕(shi)劑的(de)(de)(de)(de)(de)防腐機理一般認為是在(zai)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)表(biao)面上生成(cheng)了連續(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)起隔離作用的(de)(de)(de)(de)(de)吸附層(ceng)保(bao)護膜，從而(er)降低金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)速度。工業(ye)上采用緩(huan)(huan)蝕(shi)劑保(bao)護金(jin)屬(shu)(shu)(shu)管道的(de)(de)(de)(de)(de)事例有(you)：石油和天(tian)然氣（特別(bie)是高含硫(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)）的(de)(de)(de)(de)(de)采、集(ji)輸系統(tong)(tong)；煉油裝(zhuang)置的(de)(de)(de)(de)(de)常減壓系統(tong)(tong)；乙烯裂解(jie)裝(zhuang)置的(de)(de)(de)(de)(de)工藝水系統(tong)(tong)；合成(cheng)氨苯菲爾法脫碳系統(tong)(tong)；工業(ye)冷(leng)卻(que)水系統(tong)(tong)等。
通常緩蝕劑有多種(zhong)分類(lei)方法，按(an)緩蝕劑的化學(xue)組成分類(lei)可(ke)分為無機(ji)緩蝕劑和有機(ji)緩蝕劑，如圖16.103所示。
4. 陰極保護
腐蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)池中(zhong)的(de)陰極(ji)(ji)是接(jie)受電(dian)(dian)(dian)子產生還原(yuan)反應的(de)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)，只有陽(yang)極(ji)(ji)才發(fa)生腐蝕(shi)(shi)。利(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)這個原(yuan)理，可以從外(wai)部(bu)導入陰極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)至需要保護(hu)的(de)設備上(shang)，使管(guan)(guan)道全(quan)部(bu)表面都成(cheng)為(wei)陰極(ji)(ji)。陰極(ji)(ji)保護(hu)廣泛用(yong)(yong)(yong)(yong)于長(chang)輸(shu)管(guan)(guan)道、埋(mai)地管(guan)(guan)道、海水中(zhong)的(de)管(guan)(guan)道等。為(wei)了減少電(dian)(dian)(dian)流(liu)輸(shu)入，延長(chang)使用(yong)(yong)(yong)(yong)壽命，一般和涂料聯合應用(yong)(yong)(yong)(yong)，是一種經濟簡便、行之有效的(de)防腐蝕(shi)(shi)方法。
管道的強制電(dian)流陰(yin)極保護系(xi)統見圖16.104。
各種(zhong)陰極保護的優缺點見表16.163。
5. 陽極保(bao)護
以(yi)管(guan)道作為(wei)(wei)陽極，從外部通入電(dian)(dian)流(liu)，一般將加速腐蝕(shi)，腐蝕(shi)電(dian)(dian)流(liu)隨陽極極化而增大。但(dan)是(shi)對(dui)可(ke)以(yi)鈍(dun)(dun)(dun)化的(de)(de)金屬(shu)則會出(chu)現另一情(qing)況，當電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)隨電(dian)(dian)流(liu)上升(sheng)，達到致鈍(dun)(dun)(dun)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)后(hou)，腐蝕(shi)電(dian)(dian)流(liu)急速下降，以(yi)后(hou)隨電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)上升(sheng)，電(dian)(dian)流(liu)不變，直到過鈍(dun)(dun)(dun)區(qu)為(wei)(wei)止。利(li)用(yong)(yong)這個原理Edleanu 首先提出(chu)陽極保(bao)護的(de)(de)概(gai)念，以(yi)需要保(bao)護的(de)(de)設(she)(she)備(bei)為(wei)(wei)陽極，導入電(dian)(dian)流(liu)，使電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)保(bao)持在鈍(dun)(dun)(dun)化區(qu)的(de)(de)中段（以(yi)免波動時進入活化區(qu)），腐蝕(shi)率可(ke)保(bao)持很低值(zhi)，通入的(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)就(jiu)表(biao)示設(she)(she)備(bei)的(de)(de)腐蝕(shi)速度。這種方法需要一臺恒電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)儀，用(yong)(yong)以(yi)控制設(she)(she)備(bei)的(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)。因為(wei)(wei)它只適用(yong)(yong)于接觸(chu)鈍(dun)(dun)(dun)化溶液的(de)(de)可(ke)鈍(dun)(dun)(dun)化金屬(shu)，所以(yi)用(yong)(yong)途受限制。工(gong)業上已用(yong)(yong)于處(chu)理硫(liu)酸、磷(lin)酸、碳酸氫銨(an)生產液、硝(xiao)銨(an)混肥(fei)等的(de)(de)不銹鋼或碳鋼制的(de)(de)各種管(guan)道設(she)(she)備(bei)。
6. 合金(jin)化(hua)
在(zai)基體金(jin)屬中(zhong)(zhong)加入(ru)能促進鈍化(hua)的(de)合(he)金(jin)成(cheng)分，當(dang)(dang)加入(ru)量達到一定比(bi)(bi)例后，便得到耐蝕(shi)性(xing)優(you)良的(de)材料(liao)。如鐵中(zhong)(zhong)加入(ru)鉻(ge)(ge)，當(dang)(dang)含(han)鉻(ge)(ge)量達12％以(yi)上時，就成(cheng)為不銹(xiu)鋼(gang)，在(zai)氧(yang)化(hua)環境(jing)中(zhong)(zhong)由于表面生成(cheng)鈍化(hua)膜，有(you)很高(gao)的(de)耐蝕(shi)性(xing)。鉻(ge)(ge)鋼(gang)中(zhong)(zhong)加入(ru)鎳(nie)，可擴大鈍化(hua)范(fan)圍，還可提高(gao)力學性(xing)能。鎳(nie)銅(tong)合(he)金(jin)中(zhong)(zhong)的(de)鎳(nie)大于30％～40％時，可得到含(han)鎳(nie)10％～30％的(de)銅(tong)鎳(nie)合(he)金(jin)和(he)蒙乃爾(er)合(he)金(jin)，它們比(bi)(bi)純銅(tong)和(he)純鎳(nie)的(de)耐蝕(shi)性(xing)在(zai)一些(xie)(xie)環境(jing)中(zhong)(zhong)都(dou)更優(you)越(yue)些(xie)(xie)。鎳(nie)合(he)金(jin)是有(you)名的(de)耐蝕(shi)材料(liao)，如鎳(nie)鑄(zhu)鐵有(you)優(you)良的(de)耐堿性(xing)，鎳(nie)鉬(mu)合(he)金(jin)是少數能耐高(gao)溫非氧(yang)化(hua)性(xing)酸(suan)（如鹽酸(suan)）的(de)合(he)金(jin)。鎳(nie)鉬(mu)鉻(ge)(ge)鐵合(he)金(jin)能耐高(gao)溫氧(yang)化(hua)性(xing)酸(suan)、次(ci)氯酸(suan)鹽、海水等，比(bi)(bi)一般不銹(xiu)鋼(gang)更好(hao)。
7. 表面處理
金屬在接觸使(shi)用環境(jing)之前先用鈍化劑(ji)(ji)或成膜(mo)劑(ji)(ji)（鉻(ge)酸(suan)鹽、磷酸(suan)鹽、硝酸(suan)鹽和(he)亞(ya)硝酸(suan)鹽混合液等）處(chu)(chu)理，表面(mian)生(sheng)(sheng)成穩(wen)定密實的(de)(de)鈍化膜(mo)，耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)大大增加(jia)。它與緩蝕(shi)劑(ji)(ji)防護法的(de)(de)不同(tong)之處(chu)(chu)，在于它在以后的(de)(de)使(shi)用環境(jing)中（如大氣、水(shui)）不需要(yao)再加(jia)入緩蝕(shi)劑(ji)(ji)，鋁經過陽極處(chu)(chu)理，表面(mian)可(ke)以生(sheng)(sheng)成比在大氣中生(sheng)(sheng)成的(de)(de)更為(wei)密實的(de)(de)膜(mo)。這(zhe)類膜(mo)在溫和(he)的(de)(de)腐蝕(shi)環境(jing)（如大氣和(he)水(shui)）中有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)能力。鋼鐵部件表面(mian)發藍也是一個廣為(wei)應用的(de)(de)例子。
8. 金屬鍍層和包(bao)覆層
在(zai)鋼鐵(tie)表層(ceng)(ceng)上可用(yong)(yong)一薄層(ceng)(ceng)更耐蝕(shi)(shi)的金屬(shu)（如(ru)(ru)鉻、鎳(nie)、鉛等）保護。常用(yong)(yong)的方法是電(dian)鍍(du)(du)，一般鍍(du)(du)2～3層(ceng)(ceng)，只有幾十(shi)微米厚，因(yin)而不(bu)可避免地存在(zai)微孔(kong)，溶(rong)液可滲(shen)人微孔(kong)，將(jiang)構成鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)-底層(ceng)(ceng)腐蝕(shi)(shi)電(dian)池。鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)如(ru)(ru)為(wei)貴(gui)金屬(shu)（金、銀等）或易(yi)鈍(dun)化金屬(shu)（鉻、鈦）以及(ji)鎳(nie)、鉛等時，由于(yu)(yu)電(dian)位比(bi)鐵(tie)高，將(jiang)成為(wei)陰極，會加(jia)速底層(ceng)(ceng)鐵(tie)腐蝕(shi)(shi)。因(yin)此這類鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)不(bu)適于(yu)(yu)強腐蝕(shi)(shi)環境(jing)（如(ru)(ru)酸），但可用(yong)(yong)于(yu)(yu)大(da)氣(qi)、水等環境(jing)。除了電(dian)鍍(du)(du)外，還常用(yong)(yong)熱浸鍍(du)(du)（熔融浸鍍(du)(du)）、火焰噴鍍(du)(du)、蒸(zheng)氣(qi)鍍(du)(du)和整體金屬(shu)薄板(ban)包(bao)鍍(du)(du)。后者因(yin)無(wu)微孔(kong)，耐蝕(shi)(shi)性強，壽命也更長，但價格高些。
9. 涂漆(qi)
用(yong)有(you)機涂料保護大氣中的金(jin)屬(shu)結構，是最廣泛使用(yong)的防(fang)腐手(shou)段(duan)。各(ge)類(lei)油(you)漆(qi)、清漆(qi)等(deng)都(dou)屬(shu)這(zhe)一類(lei)，主(zhu)要是由合成樹脂、植物油(you)、橡膠漿液、溶劑、助干(gan)劑、顏料、填料等(deng)配制(zhi)而成。品種極多，過(guo)去以植物油(you)為主(zhu)的油(you)漆(qi)現在多為合成樹脂漆(qi)所替代。
10. 襯里
一(yi)般(ban)為整片材料，適用(yong)于(yu)(yu)和強(qiang)腐蝕介質接觸的(de)管道內部，如鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)、稀硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)的(de)儲槽(cao)用(yong)橡膠或塑料襯(chen)(chen)里(li)、儲放(fang)硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)的(de)儲槽(cao)用(yong)不(bu)銹鋼(gang)薄板(ban)襯(chen)(chen)里(li)等(deng)。耐酸(suan)(suan)(suan)(suan)磚(zhuan)（硅磚(zhuan)）也廣(guang)泛用(yong)于(yu)(yu)襯(chen)(chen)里(li)，它(ta)耐強(qiang)酸(suan)(suan)(suan)(suan)；耐火磚(zhuan)襯(chen)(chen)里(li)則可(ke)起隔熱作用(yong)。搪(tang)瓷(ci)實際(ji)上是一(yi)種玻璃(li)襯(chen)(chen)里(li)，工業上稱為搪(tang)瓷(ci)玻璃(li)，它(ta)的(de)耐酸(suan)(suan)(suan)(suan)性(xing)強(qiang)，廣(guang)泛用(yong)于(yu)(yu)食品(pin)、醫藥(yao)等(deng)工業。
11. 調整(zheng)管(guan)道布置減少腐蝕
在(zai)(zai)設(she)(she)計時(shi)，為避(bi)免(mian)不(bu)合(he)(he)適(shi)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)狀態對(dui)管(guan)(guan)道(dao)造(zao)成(cheng)(cheng)磨損(sun)腐(fu)(fu)蝕，通常要(yao)求流(liu)(liu)動(dong)狀態均(jun)勻，為避(bi)免(mian)流(liu)(liu)體(ti)通路斷(duan)面的(de)(de)(de)急(ji)劇(ju)變化(hua)、不(bu)連續變化(hua)以(yi)及流(liu)(liu)動(dong)方(fang)向的(de)(de)(de)急(ji)劇(ju)變化(hua)，應(ying)(ying)盡(jin)量(liang)抑制流(liu)(liu)速差和壓(ya)力降，以(yi)免(mian)引起湍流(liu)(liu)和渦流(liu)(liu)。管(guan)(guan)道(dao)在(zai)(zai)轉彎(wan)及三通處(chu)以(yi)及孔板流(liu)(liu)量(liang)計的(de)(de)(de)安放位置處(chu)都應(ying)(ying)進行(xing)合(he)(he)理設(she)(she)計，盡(jin)量(liang)減少流(liu)(liu)體(ti)中(zhong)固體(ti)顆粒的(de)(de)(de)夾帶(dai)。圖(tu)(tu)(tu)16.105（c）左圖(tu)(tu)(tu)是鋼(gang)支(zhi)柱未(wei)保(bao)溫造(zao)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)冷凝(ning)液腐(fu)(fu)蝕。對(dui)策是將鋼(gang)支(zhi)架一起保(bao)溫，避(bi)免(mian)形成(cheng)(cheng)冷凝(ning)液，見圖(tu)(tu)(tu)16.105（c）右圖(tu)(tu)(tu)。圖(tu)(tu)(tu)16.105（d）中(zhong)螺栓(shuan)(shuan)不(bu)要(yao)設(she)(she)置在(zai)(zai)垂直(zhi)方(fang)向的(de)(de)(de)最下方(fang)，以(yi)避(bi)免(mian)凝(ning)結水腐(fu)(fu)蝕螺栓(shuan)(shuan)。管(guan)(guan)道(dao)設(she)(she)計時(shi)，對(dui)于(yu)用在(zai)(zai)電(dian)解(jie)(jie)質溶液中(zhong)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)，應(ying)(ying)盡(jin)可能(neng)避(bi)免(mian)異種金(jin)屬（電(dian)位差超(chao)過50mV），管(guan)(guan)道(dao)直(zhi)接(jie)組(zu)焊(han)(han)，否則會造(zao)成(cheng)(cheng)電(dian)偶腐(fu)(fu)蝕，即(ji)在(zai)(zai)電(dian)位較(jiao)負(fu)的(de)(de)(de)金(jin)屬側發(fa)生宏觀電(dian)池腐(fu)(fu)蝕。如必須(xu)采(cai)用不(bu)同(tong)金(jin)屬管(guan)(guan)道(dao)組(zu)合(he)(he)時(shi)，則在(zai)(zai)設(she)(she)計中(zhong)要(yao)采(cai)取絕緣措(cuo)施，見圖(tu)(tu)(tu)16.106（a）。管(guan)(guan)道(dao)單面焊(han)(han)接(jie)時(shi)焊(han)(han)縫必須(xu)滿焊(han)(han)和焊(han)(han)透，未(wei)焊(han)(han)透不(bu)但影響強度，也因在(zai)(zai)管(guan)(guan)道(dao)內壁(bi)造(zao)成(cheng)(cheng)縫隙(xi)見圖(tu)(tu)(tu)16.106（b），而(er)引起縫隙(xi)腐(fu)(fu)蝕。管(guan)(guan)法蘭(lan)對(dui)接(jie)時(shi)，墊片的(de)(de)(de)內徑要(yao)盡(jin)量(liang)和管(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)(de)內徑相一致，見圖(tu)(tu)(tu)16.106（c）。墊片材(cai)料(liao)也會對(dui)縫隙(xi)腐(fu)(fu)蝕造(zao)成(cheng)(cheng)影響，一些(xie)纖維類的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)，由于(yu)能(neng)滲入(ru)電(dian)解(jie)(jie)質溶液而(er)引起縫隙(xi)腐(fu)(fu)蝕。
工程應用：避免配管設(she)計死端腐蝕
筆(bi)者在(zai)(zai)某中東國(guo)家參與(yu)負責(ze)設(she)計(ji)某裝置項目(mu)，在(zai)(zai)管道布置設(she)計(ji)時，出現(xian)了如(ru)圖16.107所示的(de)A段死端（有的(de)資料上稱為：Dead Leg），按照這個(ge)國(guo)家的(de)配管設(she)計(ji)規范要求，通常A段的(de)死端不超(chao)過1m，如(ru)果超(chao)過了1m，流體在(zai)(zai)A段會(hui)產生(sheng)腐蝕環境(jing)。
