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(cai)和(he)設計
材(cai)料的(de)品種很(hen)(hen)多，不(bu)同材(cai)料在(zai)不(bu)同環(huan)(huan)境(jing)中有不(bu)同的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速度，有些腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)很(hen)(hen)高，根(gen)本不(bu)能應用(yong)。選材(cai)者對某一特定環(huan)(huan)境(jing)選擇腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)低(di)、價格(ge)較合(he)適、物(wu)理力學性能等又(you)適合(he)設計要(yao)求的(de)材(cai)料，是常用(yong)的(de)、簡便而行之有效的(de)控制腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)方法。
①. 對于全面腐(fu)蝕(shi)的腐(fu)蝕(shi)裕度(du)的確定
如果所選取的(de)(de)材(cai)料(liao)在管(guan)道使用(yong)的(de)(de)介質中只產生全面(mian)腐蝕(shi)(shi)，那么在設計時一般把腐蝕(shi)(shi)與強度(du)問題分(fen)開處(chu)理，即(ji)(ji)首先是進行材(cai)料(liao)力(li)學的(de)(de)強度(du)設計，計算出管(guan)道壁厚，然(ran)后再按照資料(liao)提供的(de)(de)年均腐蝕(shi)(shi)速率（也(ye)可來自腐蝕(shi)(shi)試驗的(de)(de)結果或經驗），乘以預期(qi)的(de)(de)工作年限，得到一個附加(jia)的(de)(de)壁厚，即(ji)(ji)“腐蝕(shi)(shi)裕度(du)”，加(jia)到原有的(de)(de)壁厚上去。
②. 對應力(li)腐蝕(shi)破裂的考慮
設計時(shi)，應盡量避免使(shi)用會產生(sheng)應力腐(fu)蝕破(po)裂的金(jin)屬(shu)。但在實際生(sheng)產中(zhong)(zhong)難以避免，因此(ci)應設法(fa)消(xiao)除(chu)(chu)殘(can)(can)余應力，以防止應力腐(fu)蝕破(po)裂的發生(sheng)。殘(can)(can)余應力主要來自冷加工(gong)和焊(han)接(jie)。因此(ci)，對(dui)在應力腐(fu)蝕破(po)裂敏感介質中(zhong)(zhong)應用的金(jin)屬(shu)材(cai)料，可用熱加工(gong)成形(xing)代(dai)替冷加工(gong)成形(xing)、采取熱處理(li)等方(fang)法(fa)來消(xiao)除(chu)(chu)焊(han)接(jie)殘(can)(can)余應力。
2. 調整腐(fu)蝕環境
如(ru)果(guo)能(neng)消除(chu)環境中(zhong)(zhong)(zhong)引起腐蝕(shi)的各種因(yin)素，腐蝕(shi)就(jiu)會中(zhong)(zhong)(zhong)止(zhi)或減(jian)緩，但(dan)是多(duo)數環境是無法控制的，如(ru)大氣和(he)土壤中(zhong)(zhong)(zhong)的水(shui)(shui)分(fen)、海水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的氧等都不可(ke)能(neng)除(chu)去(qu)，化工(gong)生產流程(cheng)也不可(ke)能(neng)任意變(bian)動，但(dan)是有些局部環境可(ke)以調整(zheng)，例如(ru)鍋爐進水(shui)(shui)先(xian)去(qu)氧（加入脫(tuo)氧劑(ji)亞硫(liu)酸鈉和(he)胼等），可(ke)保護鍋爐管免受腐蝕(shi)。
3. 加入緩蝕劑
在腐蝕(shi)性(xing)介質(zhi)(zhi)中，加入(ru)少量(liang)的一種(zhong)或幾種(zhong)物(wu)質(zhi)(zhi)，能使(shi)金屬的腐蝕(shi)速度(du)大大降(jiang)低，這種(zhong)物(wu)質(zhi)(zhi)或復合物(wu)質(zhi)(zhi)就稱為緩蝕(shi)劑。這種(zhong)保護(hu)金屬的方法通稱為緩蝕(shi)劑保護(hu)技術。
對于金(jin)屬(shu)管道(dao)來(lai)說，緩蝕(shi)(shi)劑保(bao)護技術(shu)屬(shu)工(gong)(gong)藝(yi)性防腐(fu)方法，緩蝕(shi)(shi)利的(de)(de)添加是(shi)通過工(gong)(gong)藝(yi)操作來(lai)實現的(de)(de)。緩蝕(shi)(shi)劑的(de)(de)防腐(fu)機理一般認(ren)為是(shi)在金(jin)屬(shu)表(biao)面(mian)上(shang)生成(cheng)了(le)連續的(de)(de)起(qi)隔離(li)作用的(de)(de)吸(xi)附(fu)層保(bao)護膜，從而降低金(jin)屬(shu)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)度。工(gong)(gong)業上(shang)采用緩蝕(shi)(shi)劑保(bao)護金(jin)屬(shu)管道(dao)的(de)(de)事例有：石油和天然氣（特別是(shi)高含硫(liu)的(de)(de)）的(de)(de)采、集輸系統(tong)；煉油裝置(zhi)的(de)(de)常減壓系統(tong)；乙(yi)烯裂(lie)解裝置(zhi)的(de)(de)工(gong)(gong)藝(yi)水(shui)系統(tong)；合成(cheng)氨苯(ben)菲爾法脫碳系統(tong)；工(gong)(gong)業冷(leng)卻水(shui)系統(tong)等(deng)。
通(tong)常緩(huan)蝕(shi)劑(ji)(ji)有(you)多種分類(lei)方法，按緩(huan)蝕(shi)劑(ji)(ji)的化學組成分類(lei)可分為(wei)無(wu)機(ji)緩(huan)蝕(shi)劑(ji)(ji)和有(you)機(ji)緩(huan)蝕(shi)劑(ji)(ji)，如圖16.103所示(shi)。
4. 陰(yin)極保護
腐蝕電(dian)(dian)池中(zhong)的(de)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)是接(jie)受電(dian)(dian)子產生還(huan)原反應的(de)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)，只有(you)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)才發(fa)生腐蝕。利(li)用這個原理，可以(yi)從外(wai)部導入(ru)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)至需要保護的(de)設備上，使(shi)管(guan)道(dao)全(quan)部表面都成為陰(yin)極(ji)(ji)(ji)。陰(yin)極(ji)(ji)(ji)保護廣泛(fan)用于長(chang)(chang)輸(shu)管(guan)道(dao)、埋地(di)管(guan)道(dao)、海水中(zhong)的(de)管(guan)道(dao)等(deng)。為了減少電(dian)(dian)流(liu)輸(shu)入(ru)，延(yan)長(chang)(chang)使(shi)用壽命，一(yi)般和涂料聯合應用，是一(yi)種經(jing)濟簡便、行之有(you)效的(de)防(fang)腐蝕方法。
管(guan)道的強制電流陰極保(bao)護系統見圖(tu)16.104。
各種陰極保護(hu)的優缺點見表16.163。
5. 陽極保護
以(yi)(yi)(yi)管道作為(wei)陽(yang)極(ji)，從(cong)外部通(tong)入(ru)(ru)電(dian)(dian)流，一般(ban)將(jiang)加速(su)腐(fu)蝕(shi)(shi)，腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)流隨(sui)(sui)陽(yang)極(ji)極(ji)化(hua)(hua)而增大。但是對可(ke)以(yi)(yi)(yi)鈍(dun)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)則會出現另(ling)一情況，當電(dian)(dian)位(wei)隨(sui)(sui)電(dian)(dian)流上(shang)升(sheng)，達到致鈍(dun)電(dian)(dian)位(wei)后(hou)，腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)流急速(su)下降，以(yi)(yi)(yi)后(hou)隨(sui)(sui)電(dian)(dian)位(wei)上(shang)升(sheng)，電(dian)(dian)流不(bu)變，直(zhi)到過鈍(dun)區為(wei)止。利用(yong)這(zhe)個原理(li)Edleanu 首(shou)先提出陽(yang)極(ji)保(bao)護的(de)(de)(de)(de)概念，以(yi)(yi)(yi)需(xu)要保(bao)護的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)備(bei)為(wei)陽(yang)極(ji)，導入(ru)(ru)電(dian)(dian)流，使電(dian)(dian)位(wei)保(bao)持在(zai)鈍(dun)化(hua)(hua)區的(de)(de)(de)(de)中段（以(yi)(yi)(yi)免(mian)波動時(shi)進入(ru)(ru)活化(hua)(hua)區），腐(fu)蝕(shi)(shi)率可(ke)保(bao)持很低值，通(tong)入(ru)(ru)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)流就(jiu)表(biao)示(shi)設(she)(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)度。這(zhe)種方(fang)法需(xu)要一臺恒電(dian)(dian)位(wei)儀，用(yong)以(yi)(yi)(yi)控制(zhi)(zhi)設(she)(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)。因為(wei)它(ta)只適(shi)用(yong)于接觸鈍(dun)化(hua)(hua)溶液(ye)的(de)(de)(de)(de)可(ke)鈍(dun)化(hua)(hua)金屬(shu)，所以(yi)(yi)(yi)用(yong)途受(shou)限(xian)制(zhi)(zhi)。工業上(shang)已用(yong)于處理(li)硫酸、磷酸、碳(tan)酸氫銨生(sheng)產液(ye)、硝銨混(hun)肥(fei)等的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)或碳(tan)鋼(gang)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)各種管道設(she)(she)備(bei)。
6. 合金化
在基體金(jin)屬中(zhong)(zhong)(zhong)加(jia)入(ru)能促進鈍化的(de)(de)合(he)(he)金(jin)成分，當加(jia)入(ru)量達(da)到一(yi)(yi)定比(bi)例后，便得到耐(nai)(nai)蝕(shi)性優良(liang)(liang)的(de)(de)材料。如鐵(tie)中(zhong)(zhong)(zhong)加(jia)入(ru)鉻(ge)(ge)，當含鉻(ge)(ge)量達(da)12％以上(shang)時，就(jiu)成為不銹鋼，在氧(yang)化環(huan)(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)由(you)于(yu)表面生成鈍化膜，有很高(gao)(gao)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性。鉻(ge)(ge)鋼中(zhong)(zhong)(zhong)加(jia)入(ru)鎳(nie)(nie)(nie)，可擴大鈍化范圍，還可提高(gao)(gao)力學(xue)性能。鎳(nie)(nie)(nie)銅(tong)合(he)(he)金(jin)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)鎳(nie)(nie)(nie)大于(yu)30％～40％時，可得到含鎳(nie)(nie)(nie)10％～30％的(de)(de)銅(tong)鎳(nie)(nie)(nie)合(he)(he)金(jin)和(he)蒙乃爾合(he)(he)金(jin)，它們比(bi)純銅(tong)和(he)純鎳(nie)(nie)(nie)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性在一(yi)(yi)些環(huan)(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)都更(geng)優越(yue)些。鎳(nie)(nie)(nie)合(he)(he)金(jin)是有名的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)材料，如鎳(nie)(nie)(nie)鑄鐵(tie)有優良(liang)(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)堿性，鎳(nie)(nie)(nie)鉬合(he)(he)金(jin)是少數能耐(nai)(nai)高(gao)(gao)溫非氧(yang)化性酸(suan)（如鹽(yan)酸(suan)）的(de)(de)合(he)(he)金(jin)。鎳(nie)(nie)(nie)鉬鉻(ge)(ge)鐵(tie)合(he)(he)金(jin)能耐(nai)(nai)高(gao)(gao)溫氧(yang)化性酸(suan)、次氯酸(suan)鹽(yan)、海水等(deng)，比(bi)一(yi)(yi)般不銹鋼更(geng)好。
7. 表面處理
金屬在(zai)接觸使用環(huan)(huan)境(jing)(jing)之前先(xian)用鈍化劑或(huo)成(cheng)膜(mo)劑（鉻酸(suan)鹽(yan)、磷酸(suan)鹽(yan)、硝酸(suan)鹽(yan)和(he)亞硝酸(suan)鹽(yan)混(hun)合(he)液等）處理，表(biao)面(mian)(mian)生(sheng)成(cheng)穩定密(mi)(mi)實(shi)的(de)鈍化膜(mo)，耐(nai)蝕(shi)性大大增加。它(ta)與緩蝕(shi)劑防護法的(de)不同之處，在(zai)于(yu)它(ta)在(zai)以后的(de)使用環(huan)(huan)境(jing)(jing)中（如大氣(qi)、水）不需要再加入緩蝕(shi)劑，鋁經過(guo)陽極處理，表(biao)面(mian)(mian)可以生(sheng)成(cheng)比在(zai)大氣(qi)中生(sheng)成(cheng)的(de)更為(wei)密(mi)(mi)實(shi)的(de)膜(mo)。這類膜(mo)在(zai)溫和(he)的(de)腐(fu)蝕(shi)環(huan)(huan)境(jing)(jing)（如大氣(qi)和(he)水）中有優良(liang)的(de)耐(nai)蝕(shi)能力。鋼鐵部件表(biao)面(mian)(mian)發藍也(ye)是一個廣為(wei)應用的(de)例(li)子(zi)。
8. 金(jin)屬鍍層和包覆層
在鋼鐵(tie)表層(ceng)上可(ke)(ke)用(yong)一(yi)薄層(ceng)更(geng)耐(nai)蝕(shi)的(de)金屬(shu)(shu)（如(ru)鉻、鎳、鉛等(deng)(deng)）保護。常用(yong)的(de)方法(fa)是電(dian)(dian)鍍(du)(du)，一(yi)般鍍(du)(du)2～3層(ceng)，只(zhi)有幾(ji)十(shi)微米(mi)厚，因而不可(ke)(ke)避免地(di)存在微孔(kong)，溶液(ye)可(ke)(ke)滲人(ren)微孔(kong)，將構成鍍(du)(du)層(ceng)-底層(ceng)腐蝕(shi)電(dian)(dian)池(chi)。鍍(du)(du)層(ceng)如(ru)為貴(gui)金屬(shu)(shu)（金、銀等(deng)(deng)）或易鈍化金屬(shu)(shu)（鉻、鈦(tai)）以及鎳、鉛等(deng)(deng)時，由于(yu)電(dian)(dian)位比鐵(tie)高，將成為陰極，會加速(su)底層(ceng)鐵(tie)腐蝕(shi)。因此這類鍍(du)(du)層(ceng)不適于(yu)強腐蝕(shi)環(huan)境(jing)（如(ru)酸(suan)），但可(ke)(ke)用(yong)于(yu)大氣(qi)、水等(deng)(deng)環(huan)境(jing)。除了(le)電(dian)(dian)鍍(du)(du)外，還常用(yong)熱(re)浸鍍(du)(du)（熔融浸鍍(du)(du)）、火焰(yan)噴鍍(du)(du)、蒸氣(qi)鍍(du)(du)和整(zheng)體金屬(shu)(shu)薄板包(bao)鍍(du)(du)。后者因無微孔(kong)，耐(nai)蝕(shi)性強，壽命也更(geng)長(chang)，但價格高些。
9. 涂漆
用有機(ji)涂料(liao)保護大氣(qi)中的金屬結構，是(shi)最廣泛使用的防腐手段。各類油漆(qi)、清漆(qi)等(deng)都(dou)屬這一類，主(zhu)要是(shi)由合成樹脂(zhi)、植物油、橡膠漿液、溶(rong)劑、助(zhu)干劑、顏料(liao)、填料(liao)等(deng)配制而(er)成。品種極多，過去(qu)以植物油為(wei)主(zhu)的油漆(qi)現在(zai)多為(wei)合成樹脂(zhi)漆(qi)所替代(dai)。
10. 襯里
一般(ban)為(wei)整片材料，適用(yong)于(yu)和強腐蝕介質接(jie)觸(chu)的(de)(de)管道內部(bu)，如(ru)鹽酸、稀(xi)硫(liu)酸的(de)(de)儲槽用(yong)橡膠或塑料襯里(li)(li)、儲放硝(xiao)酸的(de)(de)儲槽用(yong)不(bu)銹鋼薄板襯里(li)(li)等(deng)。耐酸磚(zhuan)（硅磚(zhuan)）也(ye)廣泛用(yong)于(yu)襯里(li)(li)，它耐強酸；耐火磚(zhuan)襯里(li)(li)則可(ke)起隔熱作(zuo)用(yong)。搪(tang)瓷實際上是一種(zhong)玻璃(li)襯里(li)(li)，工(gong)業上稱為(wei)搪(tang)瓷玻璃(li)，它的(de)(de)耐酸性(xing)強，廣泛用(yong)于(yu)食品、醫(yi)藥等(deng)工(gong)業。
11. 調整(zheng)管道布(bu)置減(jian)少腐蝕(shi)
在(zai)設計(ji)(ji)時(shi)(shi)，為(wei)(wei)避免(mian)不合適的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)狀態對管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)造(zao)成磨損腐(fu)(fu)蝕，通常要(yao)(yao)求流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)狀態均勻，為(wei)(wei)避免(mian)流(liu)(liu)(liu)(liu)體通路斷面的(de)(de)(de)急劇變(bian)化、不連續變(bian)化以(yi)(yi)及流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)方(fang)向的(de)(de)(de)急劇變(bian)化，應盡量(liang)(liang)抑制流(liu)(liu)(liu)(liu)速差和壓力降，以(yi)(yi)免(mian)引(yin)起湍流(liu)(liu)(liu)(liu)和渦流(liu)(liu)(liu)(liu)。管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)在(zai)轉彎及三通處(chu)以(yi)(yi)及孔板流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji)的(de)(de)(de)安放位(wei)置(zhi)處(chu)都應進行合理設計(ji)(ji)，盡量(liang)(liang)減少流(liu)(liu)(liu)(liu)體中固(gu)體顆粒的(de)(de)(de)夾帶。圖(tu)16.105（c）左圖(tu)是鋼支柱未(wei)保(bao)(bao)溫造(zao)成的(de)(de)(de)冷凝液(ye)腐(fu)(fu)蝕。對策是將鋼支架一起保(bao)(bao)溫，避免(mian)形(xing)成冷凝液(ye)，見(jian)(jian)圖(tu)16.105（c）右圖(tu)。圖(tu)16.105（d）中螺栓(shuan)不要(yao)(yao)設置(zhi)在(zai)垂直(zhi)方(fang)向的(de)(de)(de)最下方(fang)，以(yi)(yi)避免(mian)凝結(jie)水腐(fu)(fu)蝕螺栓(shuan)。管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)設計(ji)(ji)時(shi)(shi)，對于用(yong)在(zai)電(dian)(dian)解質(zhi)溶液(ye)中的(de)(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)，應盡可能避免(mian)異種金屬(shu)（電(dian)(dian)位(wei)差超過50mV），管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)直(zhi)接(jie)(jie)組焊(han)，否則會造(zao)成電(dian)(dian)偶腐(fu)(fu)蝕，即在(zai)電(dian)(dian)位(wei)較(jiao)負的(de)(de)(de)金屬(shu)側發生宏觀電(dian)(dian)池腐(fu)(fu)蝕。如必須采用(yong)不同金屬(shu)管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)組合時(shi)(shi)，則在(zai)設計(ji)(ji)中要(yao)(yao)采取(qu)絕緣措施(shi)，見(jian)(jian)圖(tu)16.106（a）。管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)單面焊(han)接(jie)(jie)時(shi)(shi)焊(han)縫(feng)(feng)必須滿焊(han)和焊(han)透(tou)，未(wei)焊(han)透(tou)不但影響強度(du)，也因在(zai)管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)壁造(zao)成縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)見(jian)(jian)圖(tu)16.106（b），而(er)引(yin)起縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕。管(guan)法蘭對接(jie)(jie)時(shi)(shi)，墊(dian)片(pian)的(de)(de)(de)內(nei)徑要(yao)(yao)盡量(liang)(liang)和管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)內(nei)徑相一致，見(jian)(jian)圖(tu)16.106（c）。墊(dian)片(pian)材料也會對縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕造(zao)成影響，一些纖(xian)維類的(de)(de)(de)材料，由于能滲(shen)入(ru)電(dian)(dian)解質(zhi)溶液(ye)而(er)引(yin)起縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕。
工程應用：避免配管(guan)設計死端腐蝕
筆者在某中東國(guo)家(jia)參(can)與負責設計(ji)某裝置項(xiang)目，在管道(dao)布置設計(ji)時(shi)，出(chu)現了(le)如圖16.107所(suo)示的(de)A段(duan)死端（有的(de)資料上稱(cheng)為：Dead Leg），按照這個國(guo)家(jia)的(de)配管設計(ji)規范要(yao)求，通(tong)常A段(duan)的(de)死端不超過1m，如果(guo)超過了(le)1m，流體在A段(duan)會產生腐蝕環境。
