経済の発展に伴い、石油産業は急速な発展を遂げた。化学工業の生産過程において、様々な種類の化学設備が適用されるが、長期使用中に腐食問題が発生し、設備の正常な使用に影響を与える。
そのため、石油化学設備の腐食問題が発生する可能性があり、的を絞った効果的な予防策を提供することで、設備の防錆問題の大部分を解決することができる。
1.石油化学機器の腐食原因
1.業界要因
一般的に言って、石油化学装置の材料は、業界の特性上、ある種の腐食問題を引き起こす。主な理由は2つある。ひとつは、金属製の機器は他の素材よりも腐食しやすいということ。石油化学設備のほとんどは金属設備であるため、腐食の確率は高くなる。
もうひとつは、設備の品質だ。多くの石油会社が金属製の設備を購入する場合、コストを節約し、管理するために、安価な材料を選択する。この種の材料は、運転中に大規模な腐食問題が発生しやすい。
2.好ましくない化学反応
石油の生産過程では、一連の化学反応が必ず起こる。反応中に使用される試薬はしばしば腐食問題を引き起こし、石油化学設備に深刻な腐食を引き起こす。
2.石油化学装置の防錆戦略
1.腐食媒体を分離する
腐食を防止する過程で、関係者は化学機器を腐食性媒体から分離することができる。効果的に腐食を防止するために、機器の表面に塗料を塗布し、機器と空気との接触を減らし、保護層を形成することができる。
さらに、電気化学物質の腐食を防ぎ、機器の秩序ある使用を保証するために、機器の表面に金属保護層をメッキすることもできる。
2.適切な素材を選ぶ
石油化学設備の耐食性は設備自体の材質と直接関係がある。炭素鋼は金属の中で最も広く使われている材料だが、炭素鋼の耐食性は高くないので、防錆工事をしっかり行う必要がある。
また、機器材料の選定にあたっては、コスト抑制に加え、材料の耐食性も考慮する必要がある。
3.設備の加工技術の最適化
石油化学機器は、加工中に腐食の問題が発生しやすいため、空気中の水分が機器の生産に影響を与えないよう、加工環境の厳密な管理を強化し、一定の乾燥・冷却処理を増やす必要がある。
セラミックライニング鋼管は、ハイテク製造プロセスである自己点火高温クラッチ合成法を用いて製造される。パイプは内側からコランダムセラミック、遷移層、鋼の3層で構成されています。セラミック層は2200℃以上の高温で緻密なコランダムセラミック（AL2O3）を形成し、遷移層を介して鋼管と強固な結合を形成します。
セラミックライニング鋼管の正式名称は、セラミックライニング複合鋼管である。
複合管は、鋼管の高強度、高靭性、耐衝撃性、溶接性能と、コランダムセラミックスの高硬度、耐摩耗性、耐食性、耐熱性を十分に生かし、鋼管の低硬度、耐摩耗性、セラミックス靭性の悪さという特徴を克服している。そのため、複合パイプは、耐摩耗性、耐熱性、耐食性、耐機械的・熱衝撃性、良好な溶接性などの総合的な特性に優れている。粒状物質の輸送、粉砕、腐食性媒体などに理想的な耐摩耗性、耐食性パイプラインである。
耐摩耗性、耐腐食性、耐熱性があり、電力、冶金、鉱業、石炭、化学工業などの産業で、砂、石、石炭粉、灰、アルミニウム液、腐食性媒体などの研磨粒子を輸送する材料として広く使用されています。理想的な耐摩耗性、耐腐食性パイプラインです。
優れた耐摩耗性
内面ライニングにコランダムセラミック（a-AL2O3）を使用しているため、セラミック複合パイプのモース硬度はHRC90以上に相当する9.0に達することができます。そのため、冶金、電力、鉱業、石炭などの産業で輸送される粉砕メディアは、いずれも高い耐摩耗性を持っています。工業的な操業を通じて、その耐摩耗寿命は焼入れ鋼の10倍から数十倍であることが確認されている。
低い動作抵抗
SHSセラミック複合管は、内面が滑らかで錆びないため、シームレス鋼管のように内面に凸状の渦巻き線がない。関連試験装置で内面粗さと清浄水の抵抗特性を試験した結果、内面平滑性はどの金属パイプラインよりも優れており、抵抗係数は0.0193で、シームレス鋼管よりわずかに低い。従って、この管は低い操作抵抗の特徴を有し、操作コストを削減できる。
耐食性と耐スケーリング性
鋼のセラミック層が（a-AL2O3）であることから、中性特性に属する。そのため、耐酸性、耐アルカリ性、耐海水腐食性があり、スケーリング防止などの特性もあります。
良好な耐熱温度と耐熱パンチング性能
アルミナセラミック(a-AL2O3)は安定した単一の結晶構造を持っています。そのため、複合パイプは-50～700℃の温度範囲で長時間正常に作動する。この材料の線膨張係数は6-8×10-6/0℃で、鋼管の約半分である。この材料は熱安定性が良い。
低エンジニアリングコスト
セラミック複合パイプは軽量でリーズナブルな価格です。同じ内径の鋳造石パイプより50%軽量；耐摩耗合金パイプと比べ、20-30%軽量で、耐摩耗性、耐食性に優れている。耐用年数が長いため、支柱やハンガー、輸送、設置、運転などのコストが削減できる。プロジェクト予算と設計研究所と建設単位の実際の状況を比較した結果、このパイププロジェクトのコストは鋳石と同等であり、耐摩耗合金パイプと比較すると、プロジェクトコストは約20%削減される。
簡単な設置と施工
軽量で溶接性能が良い。そのため、溶接、フランジ、クイックコネクションなどの方法を使用することで、施工や設置が便利になり、設置コストも削減できる。
セラミック鋼管は、従来の鋼管、耐摩耗合金鋳鋼管、鋳造石管、鋼製プラスチック管、鋼製ゴム管とは基本的に異なる。セラミック鋼管の外層は鋼管で、内層はコランダムである。コランダム層のビッカース硬度は100～1500（ロックウェル硬度は90～98）と高く、タングステン・コバルト・ハードゴールドに匹敵する。耐摩耗性は炭素鋼パイプの20倍以上であり、通常のボンドコランダム砥石よりはるかに優れた性能を持つ。現在でもコランダム砥石は、各種研削盤の焼入れ鋼切断用砥石の主流である。セラミック鋼管のコランダム層は、コランダム砥石を摩耗することができます。セラミック鋼管の耐摩耗性は、主に厚さ数ミリのコランダム層の内層に依存しており、そのモース硬度は9で、ダイヤモンドと炭化ケイ素に次ぐ硬さである。すべての酸化物の中で、その硬度は最も高い。
内面ライニング付きセラミック耐摩耗鋼管は、自己伝播型高温合成遠心法を用いて製造される。セラミック鋼管のコランダムの融点は2045℃である。コランダム層と鋼層の特殊な構造により、応力場も特殊である。室温では、セラミック層は圧縮応力を受け、鋼層は引張応力を受ける。この2つは相反しながら一体化し、バランスの取れた全体を形成する。温度が400℃以上になると、両者の熱膨張係数が異なるため、熱膨張によって生じる新たな応力場がセラミック鋼管の既存の応力場を打ち消し、セラミック層と鋼層の間に自由な平衡状態が生じます。温度が900℃まで上昇したところで、ライニングされたセラミック耐摩耗鋼管を冷水に入れ、繰り返し浸します。複合層はクラックや崩壊を起こさず、通常のセラミックとは比較にならない耐熱衝撃性を示します。この性能は、土木建築において非常に有用である。外層が鋼鉄製であることと、内層が加熱しても割れないことから、フランジ、吹き込み口、防爆扉などを施工時に溶接することができ、接続には直接溶接法を用いることもできる。これは、溶接が容易でなかったり、施工中に溶接できなかったりする耐摩耗鋳鉄管、耐摩耗鋳鋼管、希土類耐摩耗鋼管、バイメタル複合管、鋼製プラスチック管、鋼製ゴム管よりも優れている。内面ライニング付きセラミック耐摩耗鋼管は、機械的衝撃耐性が良好で、輸送、設置、タッピング、2つの支持体間の自重曲げ変形などの際に、複合層が破損したり脱落したりすることがない。
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