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(de)(de)品種很(hen)多，不(bu)(bu)同材(cai)料(liao)在(zai)不(bu)(bu)同環境中(zhong)有(you)(you)不(bu)(bu)同的(de)(de)腐蝕(shi)速度，有(you)(you)些腐蝕(shi)率很(hen)高，根本不(bu)(bu)能(neng)應用。選材(cai)者對某一(yi)特定環境選擇腐蝕(shi)率低、價(jia)格(ge)較合適(shi)、物理(li)力學性能(neng)等又適(shi)合設計要求的(de)(de)材(cai)料(liao)，是常(chang)用的(de)(de)、簡便而行之有(you)(you)效(xiao)的(de)(de)控制(zhi)腐蝕(shi)的(de)(de)方法。
①. 對于全面(mian)腐蝕(shi)的腐蝕(shi)裕度的確(que)定
如(ru)果(guo)所選取的材料(liao)在管(guan)道使用的介質(zhi)中只產生(sheng)全面腐蝕(shi)(shi)，那么(me)在設(she)計(ji)時一般把腐蝕(shi)(shi)與強度(du)問題分開處理(li)，即(ji)(ji)首先(xian)是進(jin)行(xing)材料(liao)力學(xue)的強度(du)設(she)計(ji)，計(ji)算出管(guan)道壁(bi)厚，然后再按照(zhao)資料(liao)提(ti)供的年均腐蝕(shi)(shi)速(su)率(lv)（也可來自腐蝕(shi)(shi)試(shi)驗(yan)的結果(guo)或(huo)經(jing)驗(yan)），乘以預(yu)期的工(gong)作年限(xian)，得到一個附加(jia)的壁(bi)厚，即(ji)(ji)“腐蝕(shi)(shi)裕度(du)”，加(jia)到原有的壁(bi)厚上去。
②. 對(dui)應力(li)腐(fu)蝕破裂的(de)考慮
設計時(shi)，應(ying)盡量避(bi)免使用(yong)會產生應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)破裂(lie)的(de)金(jin)(jin)屬。但(dan)在(zai)實際生產中難以避(bi)免，因此應(ying)設法消除(chu)殘(can)余應(ying)力(li)(li)(li)，以防止應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)破裂(lie)的(de)發生。殘(can)余應(ying)力(li)(li)(li)主要來自冷加工(gong)和(he)焊接(jie)(jie)。因此，對在(zai)應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)破裂(lie)敏感介質中應(ying)用(yong)的(de)金(jin)(jin)屬材料，可用(yong)熱加工(gong)成形(xing)代替冷加工(gong)成形(xing)、采取熱處(chu)理等方(fang)法來消除(chu)焊接(jie)(jie)殘(can)余應(ying)力(li)(li)(li)。
2. 調(diao)整腐(fu)蝕環境
如果能(neng)消除環境(jing)(jing)中引起腐(fu)蝕(shi)(shi)的各種(zhong)因素，腐(fu)蝕(shi)(shi)就會中止或(huo)減緩，但是多數(shu)環境(jing)(jing)是無法(fa)控制的，如大氣和(he)土壤中的水分、海水中的氧等(deng)都不可(ke)能(neng)除去(qu)，化工(gong)生產流(liu)程(cheng)也(ye)不可(ke)能(neng)任意(yi)變動，但是有些局部環境(jing)(jing)可(ke)以調整，例如鍋爐(lu)進水先去(qu)氧（加入脫氧劑亞(ya)硫酸鈉和(he)胼等(deng)），可(ke)保護鍋爐(lu)管免受腐(fu)蝕(shi)(shi)。
3. 加入緩蝕劑
在腐蝕性介質(zhi)中，加入少量的一種(zhong)(zhong)或幾種(zhong)(zhong)物(wu)質(zhi)，能使金(jin)(jin)屬的腐蝕速度大大降低(di)，這(zhe)種(zhong)(zhong)物(wu)質(zhi)或復合物(wu)質(zhi)就稱為(wei)緩(huan)蝕劑(ji)。這(zhe)種(zhong)(zhong)保護金(jin)(jin)屬的方法通稱為(wei)緩(huan)蝕劑(ji)保護技術。
對于(yu)金(jin)屬管道來(lai)說，緩(huan)蝕(shi)劑(ji)保(bao)護(hu)(hu)技術屬工藝性防腐方法，緩(huan)蝕(shi)利的(de)添加是通過工藝操(cao)作來(lai)實(shi)現的(de)。緩(huan)蝕(shi)劑(ji)的(de)防腐機理(li)一般認為(wei)是在金(jin)屬表面上生(sheng)成了連續(xu)的(de)起隔離作用的(de)吸附層保(bao)護(hu)(hu)膜，從而降低(di)金(jin)屬的(de)腐蝕(shi)速度。工業(ye)上采用緩(huan)蝕(shi)劑(ji)保(bao)護(hu)(hu)金(jin)屬管道的(de)事例有：石(shi)油和天然氣(qi)（特(te)別是高含硫(liu)的(de)）的(de)采、集(ji)輸(shu)系(xi)(xi)統；煉油裝(zhuang)置的(de)常減壓系(xi)(xi)統；乙烯(xi)裂(lie)解裝(zhuang)置的(de)工藝水(shui)系(xi)(xi)統；合成氨苯菲爾法脫碳系(xi)(xi)統；工業(ye)冷卻水(shui)系(xi)(xi)統等。
通常(chang)緩蝕(shi)劑(ji)有多種分(fen)類(lei)方法，按緩蝕(shi)劑(ji)的化學組成分(fen)類(lei)可分(fen)為無機緩蝕(shi)劑(ji)和有機緩蝕(shi)劑(ji)，如(ru)圖(tu)16.103所示。
4. 陰極保護(hu)
腐(fu)蝕(shi)電池中的(de)陰極(ji)是接受(shou)電子(zi)產(chan)生還原反應的(de)電極(ji)，只有陽極(ji)才(cai)發生腐(fu)蝕(shi)。利用(yong)(yong)這個原理，可以從外部(bu)導入(ru)陰極(ji)電流(liu)至需(xu)要保(bao)護(hu)的(de)設(she)備(bei)上，使(shi)管道(dao)(dao)全部(bu)表面都成為陰極(ji)。陰極(ji)保(bao)護(hu)廣泛用(yong)(yong)于長輸管道(dao)(dao)、埋(mai)地管道(dao)(dao)、海水中的(de)管道(dao)(dao)等。為了減少電流(liu)輸入(ru)，延長使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命，一般和涂(tu)料聯(lian)合應用(yong)(yong)，是一種經濟簡(jian)便、行之有效的(de)防(fang)腐(fu)蝕(shi)方(fang)法(fa)。
管道的強制(zhi)電(dian)流(liu)陰極保護系統(tong)見圖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)管道作為(wei)陽極，從外部通入電(dian)流(liu)(liu)，一般將加(jia)速腐(fu)蝕(shi)(shi)，腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)流(liu)(liu)隨(sui)陽極極化而增大(da)。但(dan)是對可以(yi)鈍(dun)(dun)化的(de)(de)金屬則會(hui)出(chu)現另一情況，當電(dian)位隨(sui)電(dian)流(liu)(liu)上(shang)升，達到致鈍(dun)(dun)電(dian)位后，腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)流(liu)(liu)急(ji)速下降，以(yi)后隨(sui)電(dian)位上(shang)升，電(dian)流(liu)(liu)不(bu)變，直到過鈍(dun)(dun)區為(wei)止(zhi)。利(li)用(yong)(yong)這個原理Edleanu 首先提出(chu)陽極保護(hu)(hu)的(de)(de)概念，以(yi)需(xu)要(yao)保護(hu)(hu)的(de)(de)設備為(wei)陽極，導入電(dian)流(liu)(liu)，使電(dian)位保持在鈍(dun)(dun)化區的(de)(de)中段（以(yi)免波動時進入活化區），腐(fu)蝕(shi)(shi)率可保持很(hen)低值，通入的(de)(de)電(dian)流(liu)(liu)就表示設備的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速度。這種(zhong)方法需(xu)要(yao)一臺(tai)恒電(dian)位儀，用(yong)(yong)以(yi)控制設備的(de)(de)電(dian)位。因為(wei)它(ta)只適用(yong)(yong)于(yu)接觸鈍(dun)(dun)化溶液的(de)(de)可鈍(dun)(dun)化金屬，所以(yi)用(yong)(yong)途受限(xian)制。工業(ye)上(shang)已用(yong)(yong)于(yu)處理硫酸、磷酸、碳酸氫銨生產液、硝銨混肥等的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)或碳鋼(gang)制的(de)(de)各種(zhong)管道設備。
6. 合(he)金化
在基(ji)體金(jin)屬中(zhong)(zhong)(zhong)加(jia)入(ru)能促(cu)進(jin)鈍(dun)化(hua)(hua)的(de)(de)合金(jin)成(cheng)分，當加(jia)入(ru)量達(da)到一定比例后，便得到耐(nai)蝕性(xing)優良的(de)(de)材料(liao)。如鐵中(zhong)(zhong)(zhong)加(jia)入(ru)鉻，當含(han)鉻量達(da)12％以上時(shi)，就成(cheng)為不銹鋼(gang)，在氧化(hua)(hua)環(huan)境中(zhong)(zhong)(zhong)由于表(biao)面生成(cheng)鈍(dun)化(hua)(hua)膜，有很高的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)。鉻鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)加(jia)入(ru)鎳(nie)，可擴(kuo)大(da)鈍(dun)化(hua)(hua)范圍，還可提高力學(xue)性(xing)能。鎳(nie)銅合金(jin)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)鎳(nie)大(da)于30％～40％時(shi)，可得到含(han)鎳(nie)10％～30％的(de)(de)銅鎳(nie)合金(jin)和蒙乃爾合金(jin)，它們比純(chun)銅和純(chun)鎳(nie)的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)在一些環(huan)境中(zhong)(zhong)(zhong)都更優越些。鎳(nie)合金(jin)是(shi)有名的(de)(de)耐(nai)蝕材料(liao)，如鎳(nie)鑄鐵有優良的(de)(de)耐(nai)堿性(xing)，鎳(nie)鉬(mu)合金(jin)是(shi)少(shao)數(shu)能耐(nai)高溫(wen)非(fei)氧化(hua)(hua)性(xing)酸(suan)（如鹽酸(suan)）的(de)(de)合金(jin)。鎳(nie)鉬(mu)鉻鐵合金(jin)能耐(nai)高溫(wen)氧化(hua)(hua)性(xing)酸(suan)、次氯酸(suan)鹽、海水等，比一般不銹鋼(gang)更好。
7. 表面(mian)處理
金屬在(zai)接觸使(shi)用(yong)環境之(zhi)前先用(yong)鈍(dun)化劑(ji)或成(cheng)膜劑(ji)（鉻酸鹽、磷酸鹽、硝(xiao)酸鹽和(he)亞硝(xiao)酸鹽混(hun)合液(ye)等）處理，表(biao)面(mian)生成(cheng)穩定(ding)密實的鈍(dun)化膜，耐蝕(shi)性大大增加(jia)。它(ta)與緩蝕(shi)劑(ji)防護法(fa)的不(bu)同之(zhi)處，在(zai)于它(ta)在(zai)以后的使(shi)用(yong)環境中（如大氣(qi)、水(shui)）不(bu)需要再(zai)加(jia)入緩蝕(shi)劑(ji)，鋁經過(guo)陽(yang)極處理，表(biao)面(mian)可以生成(cheng)比在(zai)大氣(qi)中生成(cheng)的更為(wei)密實的膜。這類膜在(zai)溫和(he)的腐蝕(shi)環境（如大氣(qi)和(he)水(shui)）中有優良(liang)的耐蝕(shi)能(neng)力(li)。鋼鐵(tie)部件表(biao)面(mian)發藍也是一個(ge)廣為(wei)應用(yong)的例子(zi)。
8. 金屬(shu)鍍層和(he)包覆(fu)層
在(zai)鋼鐵(tie)表層(ceng)上可(ke)(ke)用(yong)一(yi)薄(bo)層(ceng)更耐蝕(shi)的金(jin)(jin)屬（如鉻(ge)、鎳(nie)、鉛等）保護。常(chang)用(yong)的方(fang)法是電(dian)鍍(du)(du)，一(yi)般(ban)鍍(du)(du)2～3層(ceng)，只有幾十微米(mi)厚，因而(er)不可(ke)(ke)避免(mian)地存在(zai)微孔(kong)，溶液(ye)可(ke)(ke)滲人微孔(kong)，將(jiang)構成(cheng)鍍(du)(du)層(ceng)-底層(ceng)腐(fu)蝕(shi)電(dian)池(chi)。鍍(du)(du)層(ceng)如為貴金(jin)(jin)屬（金(jin)(jin)、銀等）或(huo)易鈍化金(jin)(jin)屬（鉻(ge)、鈦）以及(ji)鎳(nie)、鉛等時，由于電(dian)位(wei)比(bi)鐵(tie)高，將(jiang)成(cheng)為陰極，會加速底層(ceng)鐵(tie)腐(fu)蝕(shi)。因此這類鍍(du)(du)層(ceng)不適(shi)于強腐(fu)蝕(shi)環境(jing)（如酸），但可(ke)(ke)用(yong)于大氣、水等環境(jing)。除了電(dian)鍍(du)(du)外，還常(chang)用(yong)熱浸(jin)鍍(du)(du)（熔融(rong)浸(jin)鍍(du)(du)）、火焰噴(pen)鍍(du)(du)、蒸氣鍍(du)(du)和(he)整(zheng)體(ti)金(jin)(jin)屬薄(bo)板包鍍(du)(du)。后者因無微孔(kong)，耐蝕(shi)性強，壽(shou)命(ming)也更長，但價格(ge)高些(xie)。
9. 涂漆
用有(you)機涂料保護大氣中(zhong)的(de)金屬結構，是(shi)最廣(guang)泛使用的(de)防腐手段。各(ge)類油漆(qi)、清漆(qi)等(deng)都屬這一類，主要(yao)是(shi)由合成樹(shu)(shu)脂、植物油、橡膠(jiao)漿液、溶劑(ji)、助干劑(ji)、顏料、填料等(deng)配制而(er)成。品(pin)種極多(duo)，過(guo)去以植物油為主的(de)油漆(qi)現在多(duo)為合成樹(shu)(shu)脂漆(qi)所替代。
10. 襯里
一般(ban)為整(zheng)片材料，適用于(yu)和強腐蝕介(jie)質(zhi)接觸(chu)的管(guan)道內部，如(ru)鹽酸(suan)、稀硫酸(suan)的儲(chu)(chu)槽(cao)用橡膠(jiao)或(huo)塑料襯(chen)(chen)(chen)里(li)、儲(chu)(chu)放硝(xiao)酸(suan)的儲(chu)(chu)槽(cao)用不銹鋼薄板襯(chen)(chen)(chen)里(li)等(deng)。耐酸(suan)磚（硅磚）也廣泛用于(yu)襯(chen)(chen)(chen)里(li)，它(ta)耐強酸(suan)；耐火磚襯(chen)(chen)(chen)里(li)則可起隔熱作用。搪瓷實際(ji)上是(shi)一種玻(bo)璃(li)襯(chen)(chen)(chen)里(li)，工(gong)業上稱(cheng)為搪瓷玻(bo)璃(li)，它(ta)的耐酸(suan)性強，廣泛用于(yu)食(shi)品、醫藥等(deng)工(gong)業。
11. 調整管道布置(zhi)減少腐蝕
在(zai)(zai)設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)時，為避免(mian)(mian)(mian)不合適的(de)(de)流動(dong)狀態(tai)(tai)對(dui)管(guan)(guan)(guan)道(dao)造(zao)(zao)成(cheng)(cheng)磨損腐(fu)(fu)蝕(shi)，通常要(yao)求流動(dong)狀態(tai)(tai)均勻，為避免(mian)(mian)(mian)流體通路斷面(mian)(mian)的(de)(de)急劇(ju)變化、不連(lian)續變化以(yi)(yi)及流動(dong)方向的(de)(de)急劇(ju)變化，應(ying)(ying)盡(jin)量抑制流速差(cha)和壓力降，以(yi)(yi)免(mian)(mian)(mian)引(yin)(yin)起湍(tuan)流和渦流。管(guan)(guan)(guan)道(dao)在(zai)(zai)轉彎及三通處以(yi)(yi)及孔板流量計(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)安(an)放位置(zhi)處都應(ying)(ying)進行合理設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)，盡(jin)量減少流體中固體顆粒(li)的(de)(de)夾帶。圖(tu)(tu)16.105（c）左圖(tu)(tu)是(shi)鋼(gang)支柱未保溫(wen)造(zao)(zao)成(cheng)(cheng)的(de)(de)冷(leng)凝液腐(fu)(fu)蝕(shi)。對(dui)策是(shi)將鋼(gang)支架一(yi)起保溫(wen)，避免(mian)(mian)(mian)形成(cheng)(cheng)冷(leng)凝液，見圖(tu)(tu)16.105（c）右圖(tu)(tu)。圖(tu)(tu)16.105（d）中螺栓(shuan)不要(yao)設(she)置(zhi)在(zai)(zai)垂直方向的(de)(de)最(zui)下方，以(yi)(yi)避免(mian)(mian)(mian)凝結水腐(fu)(fu)蝕(shi)螺栓(shuan)。管(guan)(guan)(guan)道(dao)設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)時，對(dui)于用在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)解(jie)質溶(rong)液中的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)，應(ying)(ying)盡(jin)可能避免(mian)(mian)(mian)異種(zhong)金屬(shu)（電(dian)(dian)(dian)位差(cha)超過(guo)50mV），管(guan)(guan)(guan)道(dao)直接(jie)組焊(han)，否(fou)則(ze)會造(zao)(zao)成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)偶腐(fu)(fu)蝕(shi)，即在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)位較負的(de)(de)金屬(shu)側發生宏觀電(dian)(dian)(dian)池(chi)腐(fu)(fu)蝕(shi)。如必須采用不同金屬(shu)管(guan)(guan)(guan)道(dao)組合時，則(ze)在(zai)(zai)設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)中要(yao)采取絕(jue)緣措施，見圖(tu)(tu)16.106（a）。管(guan)(guan)(guan)道(dao)單面(mian)(mian)焊(han)接(jie)時焊(han)縫(feng)(feng)必須滿焊(han)和焊(han)透，未焊(han)透不但影響(xiang)(xiang)強度，也(ye)因在(zai)(zai)管(guan)(guan)(guan)道(dao)內壁(bi)造(zao)(zao)成(cheng)(cheng)縫(feng)(feng)隙(xi)見圖(tu)(tu)16.106（b），而(er)引(yin)(yin)起縫(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)。管(guan)(guan)(guan)法蘭對(dui)接(jie)時，墊(dian)片的(de)(de)內徑(jing)要(yao)盡(jin)量和管(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)內徑(jing)相一(yi)致，見圖(tu)(tu)16.106（c）。墊(dian)片材料也(ye)會對(dui)縫(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)造(zao)(zao)成(cheng)(cheng)影響(xiang)(xiang)，一(yi)些纖維類的(de)(de)材料，由(you)于能滲入電(dian)(dian)(dian)解(jie)質溶(rong)液而(er)引(yin)(yin)起縫(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)。
工(gong)程應(ying)用：避免配管設計死端腐蝕
筆者在某中(zhong)東(dong)國(guo)家參與負責設計(ji)某裝(zhuang)置(zhi)項目(mu)，在管(guan)道布置(zhi)設計(ji)時，出現(xian)了如圖(tu)16.107所(suo)示的(de)A段死端（有的(de)資(zi)料上稱(cheng)為：Dead Leg），按(an)照這個國(guo)家的(de)配管(guan)設計(ji)規范要(yao)求，通(tong)常A段的(de)死端不(bu)超過(guo)(guo)1m，如果超過(guo)(guo)了1m，流體在A段會產生(sheng)腐蝕環(huan)境(jing)。
