配管設計管道器材控制腐蝕的方法主要有以下幾種：
1. 正確選材和設計
材(cai)料(liao)的品(pin)種很(hen)(hen)多，不同(tong)(tong)材(cai)料(liao)在不同(tong)(tong)環境中(zhong)有(you)(you)(you)不同(tong)(tong)的腐(fu)蝕(shi)速度，有(you)(you)(you)些(xie)腐(fu)蝕(shi)率很(hen)(hen)高，根本不能應用。選(xuan)材(cai)者對某一特定環境選(xuan)擇腐(fu)蝕(shi)率低、價格較合(he)適(shi)、物理(li)力學性能等又適(shi)合(he)設計要求(qiu)的材(cai)料(liao)，是常用的、簡(jian)便而行之有(you)(you)(you)效(xiao)的控(kong)制腐(fu)蝕(shi)的方法(fa)。
①. 對(dui)于(yu)全面腐蝕的(de)腐蝕裕度的(de)確定(ding)
如果所選取的(de)(de)材(cai)料在管道使用的(de)(de)介質中(zhong)只(zhi)產生全(quan)面腐(fu)蝕(shi)(shi)，那(nei)么在設計(ji)時一般(ban)把腐(fu)蝕(shi)(shi)與強(qiang)度問題(ti)分開處理，即首(shou)先是進行(xing)材(cai)料力(li)學的(de)(de)強(qiang)度設計(ji)，計(ji)算出管道壁(bi)厚(hou)，然后再按照資料提供的(de)(de)年(nian)均腐(fu)蝕(shi)(shi)速率（也(ye)可來自腐(fu)蝕(shi)(shi)試驗(yan)的(de)(de)結果或經驗(yan)），乘以預期的(de)(de)工作年(nian)限，得到一個附加(jia)的(de)(de)壁(bi)厚(hou)，即“腐(fu)蝕(shi)(shi)裕度”，加(jia)到原有的(de)(de)壁(bi)厚(hou)上(shang)去(qu)。
②. 對應力腐蝕破裂的考慮
設計時，應(ying)(ying)盡量避(bi)免使(shi)用會產(chan)(chan)生應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破(po)(po)裂(lie)的(de)金(jin)屬。但在實際生產(chan)(chan)中(zhong)難以(yi)避(bi)免，因(yin)此應(ying)(ying)設法(fa)消除(chu)殘余(yu)應(ying)(ying)力(li)，以(yi)防止(zhi)應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破(po)(po)裂(lie)的(de)發生。殘余(yu)應(ying)(ying)力(li)主要來(lai)自冷加工(gong)和焊接(jie)。因(yin)此，對在應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破(po)(po)裂(lie)敏感介質中(zhong)應(ying)(ying)用的(de)金(jin)屬材(cai)料(liao)，可用熱(re)(re)加工(gong)成形(xing)代替冷加工(gong)成形(xing)、采取熱(re)(re)處理等方法(fa)來(lai)消除(chu)焊接(jie)殘余(yu)應(ying)(ying)力(li)。
2. 調整(zheng)腐蝕環境
如(ru)果能消(xiao)除環境中引(yin)起腐蝕的(de)各種因(yin)素，腐蝕就會中止或減緩，但是多數環境是無法控(kong)制的(de)，如(ru)大氣(qi)和土(tu)壤中的(de)水(shui)(shui)分、海水(shui)(shui)中的(de)氧(yang)(yang)等(deng)都(dou)不可能除去，化(hua)工生產流程也不可能任意變動，但是有些局部環境可以調整，例如(ru)鍋爐進水(shui)(shui)先去氧(yang)(yang)（加(jia)入(ru)脫氧(yang)(yang)劑亞硫(liu)酸(suan)鈉(na)和胼等(deng)），可保護鍋爐管免受腐蝕。
3. 加(jia)入(ru)緩蝕劑
在腐蝕(shi)性(xing)介質(zhi)(zhi)中，加入少(shao)量的一種或(huo)幾種物質(zhi)(zhi)，能使金屬(shu)的腐蝕(shi)速(su)度大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低，這(zhe)種物質(zhi)(zhi)或(huo)復合物質(zhi)(zhi)就稱為緩蝕(shi)劑。這(zhe)種保(bao)(bao)護金屬(shu)的方法通稱為緩蝕(shi)劑保(bao)(bao)護技術。
對于金(jin)屬(shu)(shu)(shu)管道(dao)來(lai)說，緩蝕(shi)(shi)(shi)劑保護技術(shu)屬(shu)(shu)(shu)工(gong)藝(yi)性防腐方法，緩蝕(shi)(shi)(shi)利的(de)(de)添加(jia)是通(tong)過工(gong)藝(yi)操作(zuo)來(lai)實現的(de)(de)。緩蝕(shi)(shi)(shi)劑的(de)(de)防腐機理一般認為(wei)是在(zai)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)表(biao)面上(shang)生成(cheng)了連續的(de)(de)起隔離(li)作(zuo)用(yong)的(de)(de)吸附層保護膜，從而降低金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)速度。工(gong)業上(shang)采(cai)用(yong)緩蝕(shi)(shi)(shi)劑保護金(jin)屬(shu)(shu)(shu)管道(dao)的(de)(de)事例有：石油和天然(ran)氣（特別是高含硫的(de)(de)）的(de)(de)采(cai)、集輸(shu)系統(tong)(tong)(tong)；煉油裝置的(de)(de)常減(jian)壓(ya)系統(tong)(tong)(tong)；乙烯裂解裝置的(de)(de)工(gong)藝(yi)水系統(tong)(tong)(tong)；合(he)成(cheng)氨苯菲爾法脫(tuo)碳系統(tong)(tong)(tong)；工(gong)業冷卻(que)水系統(tong)(tong)(tong)等。
通(tong)常(chang)緩(huan)蝕劑有多種分(fen)類方法，按緩(huan)蝕劑的化學組成分(fen)類可分(fen)為無機緩(huan)蝕劑和有機緩(huan)蝕劑，如圖16.103所示。
4. 陰極保護(hu)
腐(fu)蝕電(dian)池中的(de)(de)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)是接受電(dian)子產生還原(yuan)反應的(de)(de)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)，只(zhi)有陽極(ji)(ji)(ji)(ji)才發生腐(fu)蝕。利用(yong)這個原(yuan)理，可以從(cong)外部(bu)導(dao)入陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)流至需(xu)要保(bao)護(hu)(hu)的(de)(de)設備上，使管(guan)道(dao)(dao)全(quan)部(bu)表面都成為(wei)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)。陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)保(bao)護(hu)(hu)廣泛用(yong)于(yu)長輸管(guan)道(dao)(dao)、埋地管(guan)道(dao)(dao)、海水中的(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)等。為(wei)了減(jian)少(shao)電(dian)流輸入，延(yan)長使用(yong)壽(shou)命，一般和(he)涂料聯合應用(yong)，是一種(zhong)經濟簡(jian)便、行(xing)之有效(xiao)的(de)(de)防腐(fu)蝕方法。
管道(dao)的強(qiang)制電流陰極保護系統見圖16.104。
各(ge)種陰極保護(hu)的優缺點見(jian)表16.163。
5. 陽極保護
以(yi)(yi)管道作為陽極(ji)(ji)，從外部通入電流(liu)，一(yi)般將(jiang)加速腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)，腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電流(liu)隨陽極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)(hua)而增大。但是對可(ke)以(yi)(yi)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)金(jin)屬則會(hui)出(chu)現另(ling)一(yi)情況，當電位(wei)(wei)隨電流(liu)上升(sheng)(sheng)，達(da)到致鈍(dun)(dun)(dun)(dun)電位(wei)(wei)后，腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電流(liu)急速下降，以(yi)(yi)后隨電位(wei)(wei)上升(sheng)(sheng)，電流(liu)不(bu)變，直到過鈍(dun)(dun)(dun)(dun)區(qu)為止。利用這個原理Edleanu 首先提(ti)出(chu)陽極(ji)(ji)保(bao)護的(de)(de)(de)概(gai)念，以(yi)(yi)需要(yao)保(bao)護的(de)(de)(de)設備為陽極(ji)(ji)，導入電流(liu)，使電位(wei)(wei)保(bao)持(chi)在鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)區(qu)的(de)(de)(de)中段（以(yi)(yi)免(mian)波(bo)動時進入活(huo)化(hua)(hua)區(qu)），腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)率可(ke)保(bao)持(chi)很(hen)低值(zhi)，通入的(de)(de)(de)電流(liu)就表(biao)示設備的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)速度。這種(zhong)方法需要(yao)一(yi)臺恒電位(wei)(wei)儀(yi)，用以(yi)(yi)控制(zhi)設備的(de)(de)(de)電位(wei)(wei)。因(yin)為它只適用于(yu)接觸鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)溶液(ye)的(de)(de)(de)可(ke)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)金(jin)屬，所以(yi)(yi)用途受(shou)限制(zhi)。工業上已用于(yu)處理硫酸(suan)、磷(lin)酸(suan)、碳酸(suan)氫銨生產液(ye)、硝銨混(hun)肥等的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)或碳鋼(gang)制(zhi)的(de)(de)(de)各種(zhong)管道設備。
6. 合金化(hua)
在基體(ti)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)(zhong)加入能促進鈍(dun)化的(de)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)成(cheng)分，當加入量達(da)到一定(ding)比例后，便得到耐(nai)蝕性優(you)良的(de)材料(liao)。如(ru)鐵(tie)中(zhong)(zhong)加入鉻，當含(han)鉻量達(da)12％以(yi)上時，就成(cheng)為(wei)不銹鋼(gang)(gang)，在氧(yang)化環境中(zhong)(zhong)由于表面生成(cheng)鈍(dun)化膜(mo)，有很高的(de)耐(nai)蝕性。鉻鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)加入鎳(nie)，可擴(kuo)大鈍(dun)化范圍，還可提高力學性能。鎳(nie)銅(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(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)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)和蒙乃爾合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)，它(ta)們比純銅(tong)和純鎳(nie)的(de)耐(nai)蝕性在一些(xie)環境中(zhong)(zhong)都更(geng)優(you)越些(xie)。鎳(nie)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)是有名的(de)耐(nai)蝕材料(liao)，如(ru)鎳(nie)鑄(zhu)鐵(tie)有優(you)良的(de)耐(nai)堿(jian)性，鎳(nie)鉬合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)是少數(shu)能耐(nai)高溫(wen)非氧(yang)化性酸(suan)（如(ru)鹽(yan)酸(suan)）的(de)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)。鎳(nie)鉬鉻鐵(tie)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)能耐(nai)高溫(wen)氧(yang)化性酸(suan)、次氯酸(suan)鹽(yan)、海(hai)水等(deng)，比一般不銹鋼(gang)(gang)更(geng)好。
7. 表(biao)面處理
金屬在(zai)接(jie)觸使用(yong)環(huan)境(jing)(jing)之前先用(yong)鈍化劑(ji)或成膜(mo)劑(ji)（鉻酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)、磷酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)、硝(xiao)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)和亞硝(xiao)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)混合液(ye)等(deng)）處(chu)理，表面(mian)生(sheng)成穩(wen)定密實的鈍化膜(mo)，耐(nai)蝕(shi)性大大增加。它(ta)與緩(huan)蝕(shi)劑(ji)防護(hu)法的不同之處(chu)，在(zai)于它(ta)在(zai)以后的使用(yong)環(huan)境(jing)(jing)中（如大氣、水(shui)）不需要(yao)再加入緩(huan)蝕(shi)劑(ji)，鋁經過(guo)陽(yang)極處(chu)理，表面(mian)可(ke)以生(sheng)成比在(zai)大氣中生(sheng)成的更為(wei)密實的膜(mo)。這類膜(mo)在(zai)溫和的腐蝕(shi)環(huan)境(jing)(jing)（如大氣和水(shui)）中有(you)優良的耐(nai)蝕(shi)能力。鋼鐵(tie)部件表面(mian)發藍也是一(yi)個廣為(wei)應用(yong)的例子。
8. 金屬鍍層和包覆(fu)層
在(zai)鋼(gang)鐵表層上可(ke)用(yong)一薄層更(geng)(geng)耐(nai)蝕(shi)(shi)的(de)(de)金(jin)屬(shu)（如(ru)鉻、鎳、鉛(qian)等(deng)(deng)(deng)）保護(hu)。常用(yong)的(de)(de)方法(fa)是電(dian)(dian)鍍(du)，一般(ban)鍍(du)2～3層，只有幾十微(wei)(wei)米厚，因(yin)而不(bu)可(ke)避(bi)免地存在(zai)微(wei)(wei)孔(kong)，溶液可(ke)滲人微(wei)(wei)孔(kong)，將構成(cheng)鍍(du)層-底(di)層腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)池。鍍(du)層如(ru)為(wei)貴(gui)金(jin)屬(shu)（金(jin)、銀等(deng)(deng)(deng)）或易鈍化金(jin)屬(shu)（鉻、鈦）以及鎳、鉛(qian)等(deng)(deng)(deng)時，由于電(dian)(dian)位(wei)比鐵高(gao)，將成(cheng)為(wei)陰極，會(hui)加速底(di)層鐵腐(fu)蝕(shi)(shi)。因(yin)此這類(lei)鍍(du)層不(bu)適于強腐(fu)蝕(shi)(shi)環境(jing)（如(ru)酸），但(dan)可(ke)用(yong)于大(da)氣(qi)、水等(deng)(deng)(deng)環境(jing)。除了(le)電(dian)(dian)鍍(du)外，還常用(yong)熱浸(jin)鍍(du)（熔(rong)融浸(jin)鍍(du)）、火焰噴鍍(du)、蒸氣(qi)鍍(du)和整(zheng)體(ti)金(jin)屬(shu)薄板包鍍(du)。后者因(yin)無微(wei)(wei)孔(kong)，耐(nai)蝕(shi)(shi)性強，壽(shou)命也更(geng)(geng)長(chang)，但(dan)價格高(gao)些。
9. 涂漆
用有(you)機涂(tu)料(liao)保(bao)護大氣中的(de)(de)金屬結構，是最廣泛使(shi)用的(de)(de)防腐手(shou)段。各(ge)類油(you)漆、清(qing)漆等(deng)都屬這一(yi)類，主要(yao)是由合(he)成(cheng)(cheng)樹脂(zhi)、植物油(you)、橡膠漿液、溶(rong)劑、助干劑、顏料(liao)、填料(liao)等(deng)配制而成(cheng)(cheng)。品(pin)種極(ji)多，過去(qu)以植物油(you)為主的(de)(de)油(you)漆現在多為合(he)成(cheng)(cheng)樹脂(zhi)漆所替(ti)代。
10. 襯(chen)里
一般為(wei)整(zheng)片(pian)材料，適用(yong)(yong)于(yu)和強(qiang)腐蝕介質接觸的(de)管道內部，如鹽酸(suan)、稀(xi)硫酸(suan)的(de)儲(chu)(chu)槽用(yong)(yong)橡膠或塑(su)料襯(chen)里、儲(chu)(chu)放(fang)硝酸(suan)的(de)儲(chu)(chu)槽用(yong)(yong)不(bu)銹鋼薄板襯(chen)里等。耐(nai)酸(suan)磚(zhuan)(zhuan)（硅磚(zhuan)(zhuan)）也廣(guang)泛用(yong)(yong)于(yu)襯(chen)里，它(ta)耐(nai)強(qiang)酸(suan)；耐(nai)火(huo)磚(zhuan)(zhuan)襯(chen)里則可起隔熱作用(yong)(yong)。搪瓷(ci)實際上是(shi)一種玻(bo)璃襯(chen)里，工(gong)業上稱為(wei)搪瓷(ci)玻(bo)璃，它(ta)的(de)耐(nai)酸(suan)性(xing)強(qiang)，廣(guang)泛用(yong)(yong)于(yu)食品、醫藥等工(gong)業。
11. 調整管(guan)道布置減少腐蝕(shi)
在(zai)設計(ji)(ji)(ji)時(shi)，為避(bi)免(mian)不(bu)合適的(de)(de)(de)流(liu)(liu)動狀態對管(guan)道(dao)(dao)造成(cheng)磨損腐蝕(shi)，通常要求流(liu)(liu)動狀態均勻，為避(bi)免(mian)流(liu)(liu)體(ti)通路斷面的(de)(de)(de)急劇(ju)變化、不(bu)連續變化以(yi)及(ji)流(liu)(liu)動方(fang)向的(de)(de)(de)急劇(ju)變化，應(ying)盡量(liang)抑(yi)制流(liu)(liu)速(su)差(cha)和壓力降(jiang)，以(yi)免(mian)引起湍流(liu)(liu)和渦流(liu)(liu)。管(guan)道(dao)(dao)在(zai)轉彎及(ji)三通處(chu)以(yi)及(ji)孔板(ban)流(liu)(liu)量(liang)計(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)安放位置(zhi)處(chu)都應(ying)進行合理設計(ji)(ji)(ji)，盡量(liang)減少(shao)流(liu)(liu)體(ti)中固體(ti)顆粒的(de)(de)(de)夾帶(dai)。圖(tu)(tu)16.105（c）左圖(tu)(tu)是(shi)鋼支(zhi)柱未保溫(wen)造成(cheng)的(de)(de)(de)冷凝(ning)液(ye)腐蝕(shi)。對策是(shi)將鋼支(zhi)架一(yi)起保溫(wen)，避(bi)免(mian)形成(cheng)冷凝(ning)液(ye)，見圖(tu)(tu)16.105（c）右圖(tu)(tu)。圖(tu)(tu)16.105（d）中螺栓不(bu)要設置(zhi)在(zai)垂(chui)直(zhi)方(fang)向的(de)(de)(de)最下(xia)方(fang)，以(yi)避(bi)免(mian)凝(ning)結水腐蝕(shi)螺栓。管(guan)道(dao)(dao)設計(ji)(ji)(ji)時(shi)，對于用在(zai)電(dian)解質溶(rong)液(ye)中的(de)(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)，應(ying)盡可能避(bi)免(mian)異種(zhong)金屬（電(dian)位差(cha)超(chao)過(guo)50mV），管(guan)道(dao)(dao)直(zhi)接(jie)組(zu)焊(han)，否則會造成(cheng)電(dian)偶腐蝕(shi)，即在(zai)電(dian)位較(jiao)負的(de)(de)(de)金屬側發生宏觀電(dian)池腐蝕(shi)。如必須采(cai)用不(bu)同金屬管(guan)道(dao)(dao)組(zu)合時(shi)，則在(zai)設計(ji)(ji)(ji)中要采(cai)取絕(jue)緣措施，見圖(tu)(tu)16.106（a）。管(guan)道(dao)(dao)單面焊(han)接(jie)時(shi)焊(han)縫(feng)必須滿焊(han)和焊(han)透(tou)，未焊(han)透(tou)不(bu)但影響強度(du)，也因在(zai)管(guan)道(dao)(dao)內壁造成(cheng)縫(feng)隙(xi)見圖(tu)(tu)16.106（b），而(er)引起縫(feng)隙(xi)腐蝕(shi)。管(guan)法蘭(lan)對接(jie)時(shi)，墊片的(de)(de)(de)內徑(jing)要盡量(liang)和管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)內徑(jing)相一(yi)致，見圖(tu)(tu)16.106（c）。墊片材料也會對縫(feng)隙(xi)腐蝕(shi)造成(cheng)影響，一(yi)些(xie)纖(xian)維類的(de)(de)(de)材料，由于能滲(shen)入(ru)電(dian)解質溶(rong)液(ye)而(er)引起縫(feng)隙(xi)腐蝕(shi)。
工程應用：避免配管設(she)計(ji)死端腐蝕(shi)
筆者(zhe)在某中(zhong)東國(guo)家(jia)參與負責設計某裝(zhuang)置(zhi)項目，在管(guan)道布置(zhi)設計時，出現了如圖(tu)16.107所示的A段死端(duan)（有的資料(liao)上稱為：Dead Leg），按(an)照這(zhe)個(ge)國(guo)家(jia)的配管(guan)設計規范要求，通常A段的死端(duan)不(bu)超過1m，如果(guo)超過了1m，流體在A段會產生(sheng)腐蝕(shi)環境(jing)。
