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(ji)
材料(liao)(liao)的(de)(de)品(pin)種(zhong)很多，不(bu)(bu)同(tong)材料(liao)(liao)在(zai)不(bu)(bu)同(tong)環(huan)境中有不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕速度(du)，有些腐(fu)(fu)蝕率(lv)很高，根本(ben)不(bu)(bu)能(neng)應(ying)用。選材者對某一特(te)定環(huan)境選擇腐(fu)(fu)蝕率(lv)低、價格較(jiao)合(he)適(shi)、物理力學性能(neng)等又適(shi)合(he)設計要求的(de)(de)材料(liao)(liao)，是常用的(de)(de)、簡(jian)便而行之有效的(de)(de)控制腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)方(fang)法。
①. 對于全面腐(fu)蝕(shi)的腐(fu)蝕(shi)裕度的確定
如(ru)果所選取的(de)材料(liao)在管道(dao)使(shi)用(yong)的(de)介質中只產生全(quan)面(mian)腐(fu)(fu)蝕(shi)，那么在設計時一般把腐(fu)(fu)蝕(shi)與強(qiang)度(du)問(wen)題分開處理，即(ji)首(shou)先是進(jin)行(xing)材料(liao)力學的(de)強(qiang)度(du)設計，計算出管道(dao)壁厚(hou)，然后再按照資料(liao)提供的(de)年均腐(fu)(fu)蝕(shi)速率（也可來(lai)自腐(fu)(fu)蝕(shi)試驗(yan)(yan)的(de)結果或經驗(yan)(yan)），乘以(yi)預期的(de)工(gong)作年限，得到一個附加(jia)的(de)壁厚(hou)，即(ji)“腐(fu)(fu)蝕(shi)裕度(du)”，加(jia)到原有的(de)壁厚(hou)上去。
②. 對應力腐蝕破裂的考慮
設計時，應(ying)(ying)盡量避免(mian)使用(yong)會產生應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破(po)裂的金(jin)(jin)屬(shu)。但(dan)在(zai)實(shi)際生產中難以避免(mian)，因此(ci)應(ying)(ying)設法(fa)消除(chu)殘余(yu)應(ying)(ying)力(li)，以防(fang)止應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破(po)裂的發生。殘余(yu)應(ying)(ying)力(li)主(zhu)要(yao)來(lai)(lai)自冷加工(gong)和焊接(jie)。因此(ci)，對在(zai)應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破(po)裂敏(min)感介質(zhi)中應(ying)(ying)用(yong)的金(jin)(jin)屬(shu)材料(liao)，可用(yong)熱加工(gong)成(cheng)(cheng)形代替冷加工(gong)成(cheng)(cheng)形、采取熱處理(li)等方法(fa)來(lai)(lai)消除(chu)焊接(jie)殘余(yu)應(ying)(ying)力(li)。
2. 調整腐蝕環境
如果能消除環(huan)境中(zhong)(zhong)引起腐蝕的(de)各種因素，腐蝕就會中(zhong)(zhong)止(zhi)或減緩(huan)，但(dan)是(shi)多(duo)數環(huan)境是(shi)無法控制的(de)，如大氣和(he)土壤中(zhong)(zhong)的(de)水(shui)分、海水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)氧(yang)等都不可能除去，化工(gong)生產流(liu)程(cheng)也不可能任意(yi)變動，但(dan)是(shi)有些(xie)局部環(huan)境可以調整，例如鍋(guo)爐進水(shui)先去氧(yang)（加入脫氧(yang)劑亞硫酸(suan)鈉和(he)胼等），可保(bao)護鍋(guo)爐管(guan)免受(shou)腐蝕。
3. 加(jia)入(ru)緩蝕劑
在腐(fu)蝕(shi)性(xing)介質中，加入少量的(de)(de)一(yi)種或幾種物(wu)質，能使金(jin)屬的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)速度大大降低(di)，這(zhe)(zhe)種物(wu)質或復(fu)合(he)物(wu)質就稱為(wei)緩蝕(shi)劑。這(zhe)(zhe)種保(bao)護金(jin)屬的(de)(de)方法通稱為(wei)緩蝕(shi)劑保(bao)護技術(shu)。
對(dui)于金(jin)(jin)(jin)屬管道來說，緩(huan)(huan)蝕(shi)劑保(bao)(bao)護技(ji)術屬工(gong)(gong)(gong)(gong)藝性防(fang)腐方法，緩(huan)(huan)蝕(shi)利(li)的(de)(de)添加是(shi)通過工(gong)(gong)(gong)(gong)藝操作來實現的(de)(de)。緩(huan)(huan)蝕(shi)劑的(de)(de)防(fang)腐機理一般認(ren)為(wei)是(shi)在金(jin)(jin)(jin)屬表面上(shang)生成了(le)連續的(de)(de)起隔(ge)離作用的(de)(de)吸附(fu)層保(bao)(bao)護膜，從(cong)而降(jiang)低金(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)腐蝕(shi)速度(du)。工(gong)(gong)(gong)(gong)業(ye)上(shang)采用緩(huan)(huan)蝕(shi)劑保(bao)(bao)護金(jin)(jin)(jin)屬管道的(de)(de)事(shi)例有：石(shi)油和天然(ran)氣（特別是(shi)高含硫的(de)(de)）的(de)(de)采、集輸系統；煉油裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)常(chang)減壓系統；乙烯裂(lie)解裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝水系統；合成氨(an)苯菲爾(er)法脫碳系統；工(gong)(gong)(gong)(gong)業(ye)冷卻水系統等。
通常(chang)緩(huan)(huan)(huan)蝕(shi)劑(ji)有多種分類方法，按緩(huan)(huan)(huan)蝕(shi)劑(ji)的化學組成分類可分為無(wu)機緩(huan)(huan)(huan)蝕(shi)劑(ji)和有機緩(huan)(huan)(huan)蝕(shi)劑(ji)，如圖16.103所(suo)示。
4. 陰極保護(hu)
腐蝕(shi)電(dian)(dian)池(chi)中的(de)陰極是接受(shou)電(dian)(dian)子(zi)產生(sheng)還原(yuan)反應(ying)的(de)電(dian)(dian)極，只有陽極才發生(sheng)腐蝕(shi)。利用(yong)這個原(yuan)理，可以從外部(bu)導入陰極電(dian)(dian)流至需要保護的(de)設(she)備上，使(shi)(shi)管(guan)道全部(bu)表面都(dou)成(cheng)為陰極。陰極保護廣泛用(yong)于長輸(shu)(shu)管(guan)道、埋(mai)地管(guan)道、海水中的(de)管(guan)道等。為了減少電(dian)(dian)流輸(shu)(shu)入，延長使(shi)(shi)用(yong)壽命，一般和(he)涂料聯合(he)應(ying)用(yong)，是一種(zhong)經濟簡(jian)便、行(xing)之有效(xiao)的(de)防腐蝕(shi)方法。
管道的(de)強制(zhi)電流陰極保護系統見圖16.104。
各種(zhong)陰(yin)極保護(hu)的優缺(que)點(dian)見表(biao)16.163。
5. 陽極保護
以管道作(zuo)為陽(yang)(yang)極(ji)(ji)，從外部通入(ru)電(dian)(dian)(dian)流，一般將加速(su)腐蝕，腐蝕電(dian)(dian)(dian)流隨(sui)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)極(ji)(ji)化而增(zeng)大。但是對(dui)可以鈍(dun)化的(de)(de)(de)金屬則會出(chu)現另一情(qing)況，當電(dian)(dian)(dian)位(wei)隨(sui)電(dian)(dian)(dian)流上升，達(da)到致鈍(dun)電(dian)(dian)(dian)位(wei)后(hou)，腐蝕電(dian)(dian)(dian)流急速(su)下降，以后(hou)隨(sui)電(dian)(dian)(dian)位(wei)上升，電(dian)(dian)(dian)流不(bu)變，直(zhi)到過(guo)鈍(dun)區(qu)為止。利用這個(ge)原理Edleanu 首先提出(chu)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)保(bao)護的(de)(de)(de)概念，以需要(yao)保(bao)護的(de)(de)(de)設(she)(she)備(bei)為陽(yang)(yang)極(ji)(ji)，導入(ru)電(dian)(dian)(dian)流，使(shi)電(dian)(dian)(dian)位(wei)保(bao)持在鈍(dun)化區(qu)的(de)(de)(de)中段（以免波動時進(jin)入(ru)活化區(qu)），腐蝕率可保(bao)持很低(di)值，通入(ru)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流就表示設(she)(she)備(bei)的(de)(de)(de)腐蝕速(su)度。這種(zhong)方(fang)法需要(yao)一臺恒(heng)電(dian)(dian)(dian)位(wei)儀，用以控(kong)制(zhi)設(she)(she)備(bei)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)。因(yin)為它(ta)只(zhi)適用于(yu)接觸鈍(dun)化溶液的(de)(de)(de)可鈍(dun)化金屬，所(suo)以用途受限制(zhi)。工業(ye)上已用于(yu)處理硫酸(suan)、磷(lin)酸(suan)、碳酸(suan)氫銨生產液、硝銨混肥等(deng)的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼或(huo)碳鋼制(zhi)的(de)(de)(de)各種(zhong)管道設(she)(she)備(bei)。
6. 合金化
在基(ji)體金(jin)(jin)(jin)屬中(zhong)(zhong)加(jia)入能(neng)(neng)促進鈍化(hua)(hua)(hua)的(de)合金(jin)(jin)(jin)成分，當加(jia)入量(liang)達到一(yi)(yi)定比(bi)例后，便(bian)得(de)到耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)優良的(de)材料。如(ru)鐵中(zhong)(zhong)加(jia)入鉻，當含(han)鉻量(liang)達12％以上(shang)時，就(jiu)成為不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，在氧(yang)化(hua)(hua)(hua)環(huan)(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)由于表(biao)面生成鈍化(hua)(hua)(hua)膜，有(you)很(hen)高(gao)的(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)。鉻鋼(gang)中(zhong)(zhong)加(jia)入鎳(nie)(nie)(nie)，可(ke)擴大鈍化(hua)(hua)(hua)范(fan)圍(wei)，還可(ke)提高(gao)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。鎳(nie)(nie)(nie)銅(tong)合金(jin)(jin)(jin)中(zhong)(zhong)的(de)鎳(nie)(nie)(nie)大于30％～40％時，可(ke)得(de)到含(han)鎳(nie)(nie)(nie)10％～30％的(de)銅(tong)鎳(nie)(nie)(nie)合金(jin)(jin)(jin)和(he)蒙乃爾合金(jin)(jin)(jin)，它們比(bi)純(chun)(chun)銅(tong)和(he)純(chun)(chun)鎳(nie)(nie)(nie)的(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)在一(yi)(yi)些(xie)環(huan)(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)都更優越些(xie)。鎳(nie)(nie)(nie)合金(jin)(jin)(jin)是有(you)名的(de)耐蝕(shi)(shi)材料，如(ru)鎳(nie)(nie)(nie)鑄鐵有(you)優良的(de)耐堿(jian)性(xing)(xing)(xing)，鎳(nie)(nie)(nie)鉬合金(jin)(jin)(jin)是少數能(neng)(neng)耐高(gao)溫(wen)非氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)酸(suan)(suan)（如(ru)鹽酸(suan)(suan)）的(de)合金(jin)(jin)(jin)。鎳(nie)(nie)(nie)鉬鉻鐵合金(jin)(jin)(jin)能(neng)(neng)耐高(gao)溫(wen)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)酸(suan)(suan)、次氯酸(suan)(suan)鹽、海(hai)水等，比(bi)一(yi)(yi)般(ban)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)更好。
7. 表面處理
金屬在(zai)接觸使用環(huan)境(jing)之前先用鈍化劑(ji)(ji)或成(cheng)膜(mo)劑(ji)(ji)（鉻酸鹽、磷酸鹽、硝(xiao)酸鹽和亞硝(xiao)酸鹽混合液(ye)等）處(chu)理(li)，表面(mian)(mian)生成(cheng)穩(wen)定密實的(de)(de)鈍化膜(mo)，耐蝕(shi)性大(da)大(da)增加。它與緩(huan)蝕(shi)劑(ji)(ji)防(fang)護法的(de)(de)不同(tong)之處(chu)，在(zai)于它在(zai)以后的(de)(de)使用環(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)（如大(da)氣、水）不需要(yao)再加入緩(huan)蝕(shi)劑(ji)(ji)，鋁經過陽極處(chu)理(li)，表面(mian)(mian)可(ke)以生成(cheng)比在(zai)大(da)氣中(zhong)(zhong)生成(cheng)的(de)(de)更為密實的(de)(de)膜(mo)。這類膜(mo)在(zai)溫和的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)環(huan)境(jing)（如大(da)氣和水）中(zhong)(zhong)有優良(liang)的(de)(de)耐蝕(shi)能力。鋼鐵(tie)部件表面(mian)(mian)發藍也是一個廣(guang)為應(ying)用的(de)(de)例子。
8. 金屬鍍層和包覆層
在鋼鐵(tie)(tie)表層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)上(shang)可用(yong)(yong)(yong)一薄(bo)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)更(geng)耐蝕的金屬(shu)(shu)（如鉻(ge)、鎳、鉛等）保(bao)護。常用(yong)(yong)(yong)的方法是電(dian)鍍(du)，一般鍍(du)2～3層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)，只有(you)幾十微米厚，因(yin)而(er)不可避免地存在微孔，溶液可滲(shen)人微孔，將構成鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)-底層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)腐(fu)蝕電(dian)池。鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)如為貴金屬(shu)(shu)（金、銀等）或易鈍(dun)化金屬(shu)(shu)（鉻(ge)、鈦(tai)）以及鎳、鉛等時，由于電(dian)位(wei)比鐵(tie)(tie)高，將成為陰(yin)極，會加速(su)底層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)鐵(tie)(tie)腐(fu)蝕。因(yin)此這類(lei)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)不適于強腐(fu)蝕環境（如酸），但(dan)可用(yong)(yong)(yong)于大氣、水等環境。除了電(dian)鍍(du)外，還常用(yong)(yong)(yong)熱浸(jin)(jin)鍍(du)（熔融浸(jin)(jin)鍍(du)）、火焰噴鍍(du)、蒸氣鍍(du)和整體金屬(shu)(shu)薄(bo)板包鍍(du)。后(hou)者因(yin)無微孔，耐蝕性強，壽命(ming)也(ye)更(geng)長，但(dan)價(jia)格高些。
9. 涂漆
用有機涂料保護大氣中的金屬(shu)結(jie)構(gou)，是最(zui)廣(guang)泛使用的防腐手(shou)段。各(ge)類(lei)油(you)漆(qi)、清漆(qi)等都屬(shu)這一(yi)類(lei)，主要是由合(he)成(cheng)樹脂、植物油(you)、橡膠漿液(ye)、溶劑、助干劑、顏(yan)料、填料等配制而成(cheng)。品(pin)種(zhong)極多(duo)，過去以植物油(you)為主的油(you)漆(qi)現(xian)在多(duo)為合(he)成(cheng)樹脂漆(qi)所替代。
10. 襯(chen)里(li)
一般為整片材料，適用(yong)于(yu)和強(qiang)腐(fu)蝕(shi)介質(zhi)接(jie)觸的管道(dao)內部，如鹽酸(suan)(suan)、稀硫酸(suan)(suan)的儲(chu)槽用(yong)橡膠或塑料襯里、儲(chu)放硝酸(suan)(suan)的儲(chu)槽用(yong)不銹鋼薄(bo)板襯里等。耐酸(suan)(suan)磚（硅(gui)磚）也廣泛用(yong)于(yu)襯里，它耐強(qiang)酸(suan)(suan)；耐火(huo)磚襯里則可起(qi)隔熱作用(yong)。搪(tang)瓷(ci)(ci)實際上是(shi)一種玻(bo)璃(li)襯里，工(gong)(gong)業(ye)上稱為搪(tang)瓷(ci)(ci)玻(bo)璃(li)，它的耐酸(suan)(suan)性強(qiang)，廣泛用(yong)于(yu)食品(pin)、醫藥等工(gong)(gong)業(ye)。
11. 調整管(guan)道布置(zhi)減少腐蝕
在(zai)設(she)計時(shi)，為避(bi)免(mian)不(bu)合(he)(he)適(shi)的(de)流(liu)動狀態對管(guan)(guan)(guan)道(dao)造(zao)(zao)成(cheng)磨(mo)損腐蝕，通常要(yao)求流(liu)動狀態均(jun)勻，為避(bi)免(mian)流(liu)體(ti)通路(lu)斷面(mian)(mian)的(de)急劇(ju)變化(hua)、不(bu)連續變化(hua)以(yi)及(ji)流(liu)動方向的(de)急劇(ju)變化(hua)，應(ying)盡量抑制(zhi)流(liu)速差(cha)和(he)壓力(li)降，以(yi)免(mian)引(yin)起(qi)湍流(liu)和(he)渦流(liu)。管(guan)(guan)(guan)道(dao)在(zai)轉彎及(ji)三通處以(yi)及(ji)孔板流(liu)量計的(de)安(an)放位(wei)置(zhi)處都應(ying)進(jin)行合(he)(he)理設(she)計，盡量減少流(liu)體(ti)中固體(ti)顆粒(li)的(de)夾帶。圖(tu)(tu)16.105（c）左圖(tu)(tu)是(shi)鋼支(zhi)柱未保溫(wen)造(zao)(zao)成(cheng)的(de)冷凝(ning)液腐蝕。對策(ce)是(shi)將(jiang)鋼支(zhi)架一(yi)起(qi)保溫(wen)，避(bi)免(mian)形成(cheng)冷凝(ning)液，見圖(tu)(tu)16.105（c）右圖(tu)(tu)。圖(tu)(tu)16.105（d）中螺栓不(bu)要(yao)設(she)置(zhi)在(zai)垂直方向的(de)最下方，以(yi)避(bi)免(mian)凝(ning)結(jie)水腐蝕螺栓。管(guan)(guan)(guan)道(dao)設(she)計時(shi)，對于用(yong)在(zai)電解(jie)質溶(rong)液中的(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)，應(ying)盡可能避(bi)免(mian)異種金屬(shu)（電位(wei)差(cha)超過50mV），管(guan)(guan)(guan)道(dao)直接組焊(han)(han)(han)，否則會造(zao)(zao)成(cheng)電偶(ou)腐蝕，即(ji)在(zai)電位(wei)較負的(de)金屬(shu)側(ce)發生宏觀電池腐蝕。如(ru)必須采用(yong)不(bu)同(tong)金屬(shu)管(guan)(guan)(guan)道(dao)組合(he)(he)時(shi)，則在(zai)設(she)計中要(yao)采取絕(jue)緣措(cuo)施，見圖(tu)(tu)16.106（a）。管(guan)(guan)(guan)道(dao)單面(mian)(mian)焊(han)(han)(han)接時(shi)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)必須滿焊(han)(han)(han)和(he)焊(han)(han)(han)透，未焊(han)(han)(han)透不(bu)但影響(xiang)(xiang)強度，也(ye)因在(zai)管(guan)(guan)(guan)道(dao)內壁造(zao)(zao)成(cheng)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)見圖(tu)(tu)16.106（b），而(er)引(yin)起(qi)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕。管(guan)(guan)(guan)法蘭對接時(shi)，墊片的(de)內徑要(yao)盡量和(he)管(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)內徑相一(yi)致，見圖(tu)(tu)16.106（c）。墊片材(cai)料也(ye)會對縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕造(zao)(zao)成(cheng)影響(xiang)(xiang)，一(yi)些纖維(wei)類的(de)材(cai)料，由于能滲(shen)入電解(jie)質溶(rong)液而(er)引(yin)起(qi)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕。
工程應用(yong)：避免(mian)配管(guan)設計死端腐蝕
筆者在某(mou)中(zhong)東國家參與負責設計(ji)某(mou)裝(zhuang)置(zhi)項目，在管道布置(zhi)設計(ji)時，出(chu)現了(le)如圖16.107所示的A段死端(duan)（有(you)的資料上稱為：Dead Leg），按照這個國家的配管設計(ji)規范(fan)要求，通(tong)常A段的死端(duan)不超過1m，如果超過了(le)1m，流(liu)體在A段會產生腐蝕環境。
