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(xuan)材和(he)設計
材料的品種很多(duo)，不(bu)同(tong)材料在不(bu)同(tong)環境(jing)(jing)中有不(bu)同(tong)的腐蝕速度(du)，有些腐蝕率很高(gao)，根本不(bu)能(neng)應用。選材者對某一特(te)定環境(jing)(jing)選擇(ze)腐蝕率低、價格較合(he)適、物理力學性(xing)能(neng)等又適合(he)設計要求的材料，是(shi)常用的、簡便而行之(zhi)有效(xiao)的控制腐蝕的方法(fa)。
①. 對于全(quan)面腐蝕(shi)的(de)(de)腐蝕(shi)裕(yu)度的(de)(de)確(que)定
如(ru)果(guo)(guo)所選取的(de)材料在管(guan)道(dao)使用的(de)介質中只產(chan)生全面(mian)腐(fu)蝕(shi)，那么在設計時一(yi)般(ban)把腐(fu)蝕(shi)與強(qiang)度(du)問題(ti)分開處理(li)，即(ji)(ji)首先是(shi)進行材料力(li)學的(de)強(qiang)度(du)設計，計算(suan)出管(guan)道(dao)壁厚，然后再按照資料提供的(de)年均腐(fu)蝕(shi)速率(lv)（也(ye)可來自腐(fu)蝕(shi)試驗的(de)結果(guo)(guo)或經(jing)驗），乘以預期的(de)工(gong)作年限，得(de)到一(yi)個附加的(de)壁厚，即(ji)(ji)“腐(fu)蝕(shi)裕度(du)”，加到原有的(de)壁厚上去(qu)。
②. 對應力(li)腐蝕(shi)破(po)裂的考慮
設計時，應(ying)(ying)(ying)盡量避免(mian)使用會產生應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破裂的(de)(de)金(jin)屬。但在實(shi)際(ji)生產中(zhong)難以避免(mian)，因(yin)此(ci)應(ying)(ying)(ying)設法消除殘余應(ying)(ying)(ying)力(li)，以防止應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破裂的(de)(de)發生。殘余應(ying)(ying)(ying)力(li)主(zhu)要來自冷加工和焊(han)接。因(yin)此(ci)，對在應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破裂敏(min)感介(jie)質中(zhong)應(ying)(ying)(ying)用的(de)(de)金(jin)屬材料，可用熱加工成形代替冷加工成形、采(cai)取熱處理(li)等(deng)方法來消除焊(han)接殘余應(ying)(ying)(ying)力(li)。
2. 調整腐蝕環境
如果能消除環境(jing)中(zhong)(zhong)引起腐蝕的(de)各種因素，腐蝕就會中(zhong)(zhong)止或減(jian)緩(huan)，但(dan)是多數環境(jing)是無法控(kong)制的(de)，如大氣和土壤(rang)中(zhong)(zhong)的(de)水(shui)分、海(hai)水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)氧等都不可(ke)能除去，化工生產流程也不可(ke)能任意變動，但(dan)是有些局部環境(jing)可(ke)以(yi)調(diao)整(zheng)，例如鍋爐進水(shui)先去氧（加入脫氧劑亞硫酸鈉和胼等），可(ke)保護(hu)鍋爐管免受腐蝕。
3. 加入緩蝕劑(ji)
在腐蝕性介質中，加入(ru)少(shao)量的(de)一種或幾種物質，能使金(jin)屬(shu)的(de)腐蝕速(su)度大(da)大(da)降低(di)，這種物質或復合物質就稱為(wei)緩蝕劑。這種保(bao)護(hu)(hu)金(jin)屬(shu)的(de)方法(fa)通(tong)稱為(wei)緩蝕劑保(bao)護(hu)(hu)技術。
對于(yu)金屬管道來說(shuo)，緩蝕(shi)劑保(bao)護技術(shu)屬工藝性防腐(fu)方法，緩蝕(shi)利的(de)(de)添加是(shi)(shi)通過工藝操(cao)作來實現的(de)(de)。緩蝕(shi)劑的(de)(de)防腐(fu)機(ji)理一般認為是(shi)(shi)在金屬表(biao)面上生成了(le)連續的(de)(de)起隔離作用的(de)(de)吸附層保(bao)護膜，從而降低金屬的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)速度。工業上采用緩蝕(shi)劑保(bao)護金屬管道的(de)(de)事例有(you)：石油和(he)天然氣（特別是(shi)(shi)高含硫的(de)(de)）的(de)(de)采、集輸系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)；煉油裝置的(de)(de)常減壓系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)；乙烯裂解裝置的(de)(de)工藝水系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)；合成氨苯菲(fei)爾法脫碳系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)；工業冷卻(que)水系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)等。
通常緩(huan)蝕(shi)劑(ji)(ji)有多種(zhong)分(fen)(fen)類(lei)方法(fa)，按緩(huan)蝕(shi)劑(ji)(ji)的(de)化(hua)學組成分(fen)(fen)類(lei)可分(fen)(fen)為(wei)無(wu)機(ji)緩(huan)蝕(shi)劑(ji)(ji)和有機(ji)緩(huan)蝕(shi)劑(ji)(ji)，如圖16.103所示。
4. 陰極保護
腐(fu)蝕電池中(zhong)的(de)陰極(ji)(ji)是(shi)接受電子(zi)產生還(huan)原反應的(de)電極(ji)(ji)，只(zhi)有(you)(you)陽極(ji)(ji)才(cai)發(fa)生腐(fu)蝕。利用這個原理，可以從外部導(dao)入(ru)陰極(ji)(ji)電流至需要保護(hu)的(de)設備(bei)上，使(shi)管道(dao)(dao)(dao)全部表面都成為(wei)陰極(ji)(ji)。陰極(ji)(ji)保護(hu)廣(guang)泛用于長輸管道(dao)(dao)(dao)、埋地管道(dao)(dao)(dao)、海水中(zhong)的(de)管道(dao)(dao)(dao)等。為(wei)了減少電流輸入(ru)，延長使(shi)用壽命，一般和涂(tu)料聯合應用，是(shi)一種經濟簡便、行(xing)之(zhi)有(you)(you)效的(de)防腐(fu)蝕方法。
管道的強制電流陰極(ji)保(bao)護系統見(jian)圖(tu)16.104。
各種陰極(ji)保護的優缺點見(jian)表16.163。
5. 陽極保護
以管(guan)道(dao)作為(wei)陽極(ji)，從外部通入(ru)電(dian)流(liu)(liu)，一般(ban)將加速(su)腐(fu)(fu)蝕(shi)，腐(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)流(liu)(liu)隨陽極(ji)極(ji)化(hua)(hua)而增(zeng)大。但是(shi)對(dui)可以鈍(dun)化(hua)(hua)的(de)金屬則(ze)會出(chu)現另一情況，當電(dian)位隨電(dian)流(liu)(liu)上(shang)升，達到致鈍(dun)電(dian)位后，腐(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)流(liu)(liu)急(ji)速(su)下降，以后隨電(dian)位上(shang)升，電(dian)流(liu)(liu)不變，直(zhi)到過鈍(dun)區(qu)為(wei)止。利用(yong)這個原理Edleanu 首先(xian)提(ti)出(chu)陽極(ji)保護的(de)概念，以需(xu)要保護的(de)設(she)(she)備為(wei)陽極(ji)，導入(ru)電(dian)流(liu)(liu)，使電(dian)位保持(chi)在鈍(dun)化(hua)(hua)區(qu)的(de)中段（以免波動時進入(ru)活化(hua)(hua)區(qu)），腐(fu)(fu)蝕(shi)率(lv)可保持(chi)很低值，通入(ru)的(de)電(dian)流(liu)(liu)就表示設(she)(she)備的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速(su)度。這種方法(fa)需(xu)要一臺(tai)恒電(dian)位儀，用(yong)以控(kong)制設(she)(she)備的(de)電(dian)位。因為(wei)它只適(shi)用(yong)于接觸鈍(dun)化(hua)(hua)溶液的(de)可鈍(dun)化(hua)(hua)金屬，所以用(yong)途受限制。工(gong)業上(shang)已(yi)用(yong)于處理硫酸(suan)、磷酸(suan)、碳(tan)酸(suan)氫銨生產液、硝銨混肥等的(de)不銹(xiu)鋼或(huo)碳(tan)鋼制的(de)各種管(guan)道(dao)設(she)(she)備。
6. 合金化
在基體金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)(zhong)加(jia)入能(neng)促進鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)的(de)合(he)金(jin)(jin)成分，當加(jia)入量達(da)到(dao)一定比例后(hou)，便得(de)到(dao)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)優良的(de)材料(liao)。如鐵中(zhong)(zhong)加(jia)入鉻，當含(han)(han)鉻量達(da)12％以上時(shi)，就成為不銹(xiu)鋼(gang)，在氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)環境(jing)中(zhong)(zhong)由于表面(mian)生成鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)膜，有(you)(you)很高的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)。鉻鋼(gang)中(zhong)(zhong)加(jia)入鎳(nie)(nie)，可擴(kuo)大鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)范圍(wei)，還可提高力學(xue)性(xing)能(neng)。鎳(nie)(nie)銅合(he)金(jin)(jin)中(zhong)(zhong)的(de)鎳(nie)(nie)大于30％～40％時(shi)，可得(de)到(dao)含(han)(han)鎳(nie)(nie)10％～30％的(de)銅鎳(nie)(nie)合(he)金(jin)(jin)和蒙乃爾合(he)金(jin)(jin)，它們比純(chun)(chun)銅和純(chun)(chun)鎳(nie)(nie)的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)在一些(xie)環境(jing)中(zhong)(zhong)都更(geng)優越些(xie)。鎳(nie)(nie)合(he)金(jin)(jin)是有(you)(you)名的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)材料(liao)，如鎳(nie)(nie)鑄鐵有(you)(you)優良的(de)耐(nai)堿性(xing)，鎳(nie)(nie)鉬(mu)合(he)金(jin)(jin)是少數能(neng)耐(nai)高溫非氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)酸（如鹽(yan)酸）的(de)合(he)金(jin)(jin)。鎳(nie)(nie)鉬(mu)鉻鐵合(he)金(jin)(jin)能(neng)耐(nai)高溫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)酸、次(ci)氯酸鹽(yan)、海水等，比一般不銹(xiu)鋼(gang)更(geng)好。
7. 表面處理
金(jin)屬在(zai)(zai)(zai)接觸(chu)使用(yong)(yong)環(huan)境(jing)之(zhi)前先用(yong)(yong)鈍化(hua)劑或成(cheng)膜劑（鉻酸(suan)(suan)(suan)鹽、磷酸(suan)(suan)(suan)鹽、硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)鹽和亞硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)鹽混合液等）處理(li)，表面生成(cheng)穩定(ding)密實(shi)的鈍化(hua)膜，耐(nai)蝕(shi)性大(da)大(da)增加。它(ta)(ta)與緩(huan)蝕(shi)劑防護法的不同(tong)之(zhi)處，在(zai)(zai)(zai)于它(ta)(ta)在(zai)(zai)(zai)以后(hou)的使用(yong)(yong)環(huan)境(jing)中（如(ru)大(da)氣(qi)、水）不需要再(zai)加入緩(huan)蝕(shi)劑，鋁經過陽極處理(li)，表面可(ke)以生成(cheng)比在(zai)(zai)(zai)大(da)氣(qi)中生成(cheng)的更為(wei)密實(shi)的膜。這(zhe)類膜在(zai)(zai)(zai)溫和的腐蝕(shi)環(huan)境(jing)（如(ru)大(da)氣(qi)和水）中有(you)優良的耐(nai)蝕(shi)能(neng)力。鋼鐵部件表面發(fa)藍也是一個廣為(wei)應用(yong)(yong)的例子。
8. 金屬(shu)鍍層和包覆(fu)層
在(zai)鋼鐵表層(ceng)上可(ke)用(yong)(yong)一薄層(ceng)更(geng)(geng)耐蝕(shi)(shi)的金(jin)(jin)屬（如(ru)鉻(ge)、鎳、鉛等）保護(hu)。常(chang)用(yong)(yong)的方法是(shi)電鍍(du)(du)(du)，一般(ban)鍍(du)(du)(du)2～3層(ceng)，只有(you)幾十微米(mi)厚，因(yin)而不可(ke)避免地存在(zai)微孔，溶液可(ke)滲人微孔，將(jiang)構成鍍(du)(du)(du)層(ceng)-底(di)層(ceng)腐(fu)蝕(shi)(shi)電池。鍍(du)(du)(du)層(ceng)如(ru)為貴金(jin)(jin)屬（金(jin)(jin)、銀(yin)等）或易鈍(dun)化金(jin)(jin)屬（鉻(ge)、鈦）以及(ji)鎳、鉛等時，由于(yu)電位比鐵高(gao)，將(jiang)成為陰極，會加速底(di)層(ceng)鐵腐(fu)蝕(shi)(shi)。因(yin)此這(zhe)類鍍(du)(du)(du)層(ceng)不適于(yu)強腐(fu)蝕(shi)(shi)環境（如(ru)酸），但(dan)可(ke)用(yong)(yong)于(yu)大氣、水等環境。除了電鍍(du)(du)(du)外，還(huan)常(chang)用(yong)(yong)熱浸(jin)鍍(du)(du)(du)（熔融浸(jin)鍍(du)(du)(du)）、火焰噴(pen)鍍(du)(du)(du)、蒸氣鍍(du)(du)(du)和整體金(jin)(jin)屬薄板包鍍(du)(du)(du)。后者因(yin)無(wu)微孔，耐蝕(shi)(shi)性強，壽命也更(geng)(geng)長，但(dan)價格高(gao)些。
9. 涂漆
用有機(ji)涂(tu)料(liao)保護大氣中的(de)(de)金屬結(jie)構，是(shi)最(zui)廣泛使用的(de)(de)防腐手段。各(ge)類(lei)油(you)漆(qi)(qi)、清漆(qi)(qi)等都屬這一類(lei)，主要(yao)是(shi)由合成(cheng)樹脂(zhi)(zhi)、植物油(you)、橡膠漿液、溶劑、助干劑、顏料(liao)、填料(liao)等配制而成(cheng)。品種極多(duo)，過去以(yi)植物油(you)為主的(de)(de)油(you)漆(qi)(qi)現在多(duo)為合成(cheng)樹脂(zhi)(zhi)漆(qi)(qi)所替(ti)代。
10. 襯里
一般為(wei)整片材料，適用(yong)(yong)于(yu)(yu)和強腐蝕介質(zhi)接觸的管(guan)道內部，如鹽酸(suan)、稀硫酸(suan)的儲(chu)(chu)槽用(yong)(yong)橡膠或(huo)塑(su)料襯(chen)里(li)、儲(chu)(chu)放硝(xiao)酸(suan)的儲(chu)(chu)槽用(yong)(yong)不(bu)銹(xiu)鋼薄板襯(chen)里(li)等。耐(nai)酸(suan)磚(zhuan)（硅磚(zhuan)）也廣泛用(yong)(yong)于(yu)(yu)襯(chen)里(li)，它(ta)耐(nai)強酸(suan)；耐(nai)火磚(zhuan)襯(chen)里(li)則可起(qi)隔熱作(zuo)用(yong)(yong)。搪瓷實(shi)際上是一種(zhong)玻(bo)(bo)璃(li)襯(chen)里(li)，工業上稱為(wei)搪瓷玻(bo)(bo)璃(li)，它(ta)的耐(nai)酸(suan)性(xing)強，廣泛用(yong)(yong)于(yu)(yu)食(shi)品(pin)、醫藥等工業。
11. 調(diao)整管(guan)道布置減少腐(fu)蝕(shi)
在(zai)(zai)(zai)設(she)計(ji)時，為(wei)避(bi)(bi)免(mian)(mian)(mian)不(bu)合(he)適的(de)流(liu)(liu)動狀態(tai)對管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)造(zao)成磨損腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，通(tong)常要(yao)求流(liu)(liu)動狀態(tai)均勻，為(wei)避(bi)(bi)免(mian)(mian)(mian)流(liu)(liu)體通(tong)路斷面(mian)的(de)急(ji)劇(ju)變(bian)化、不(bu)連(lian)續變(bian)化以及流(liu)(liu)動方向(xiang)的(de)急(ji)劇(ju)變(bian)化，應盡量(liang)抑制流(liu)(liu)速差和(he)壓力降，以免(mian)(mian)(mian)引起湍流(liu)(liu)和(he)渦流(liu)(liu)。管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)在(zai)(zai)(zai)轉彎及三通(tong)處(chu)以及孔(kong)板流(liu)(liu)量(liang)計(ji)的(de)安放位(wei)置處(chu)都應進行合(he)理設(she)計(ji)，盡量(liang)減少流(liu)(liu)體中(zhong)(zhong)固體顆粒的(de)夾帶。圖(tu)(tu)16.105（c）左圖(tu)(tu)是(shi)鋼支柱未保(bao)溫(wen)造(zao)成的(de)冷凝液(ye)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。對策是(shi)將鋼支架一起保(bao)溫(wen)，避(bi)(bi)免(mian)(mian)(mian)形(xing)成冷凝液(ye)，見(jian)圖(tu)(tu)16.105（c）右圖(tu)(tu)。圖(tu)(tu)16.105（d）中(zhong)(zhong)螺(luo)栓不(bu)要(yao)設(she)置在(zai)(zai)(zai)垂直(zhi)方向(xiang)的(de)最下方，以避(bi)(bi)免(mian)(mian)(mian)凝結(jie)水(shui)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)螺(luo)栓。管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)設(she)計(ji)時，對于用(yong)(yong)在(zai)(zai)(zai)電解質(zhi)溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)，應盡可能(neng)避(bi)(bi)免(mian)(mian)(mian)異種(zhong)金屬(shu)（電位(wei)差超過50mV），管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)直(zhi)接(jie)組(zu)焊，否則會造(zao)成電偶腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，即在(zai)(zai)(zai)電位(wei)較負的(de)金屬(shu)側發(fa)生宏觀(guan)電池腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。如必須采(cai)用(yong)(yong)不(bu)同金屬(shu)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)組(zu)合(he)時，則在(zai)(zai)(zai)設(she)計(ji)中(zhong)(zhong)要(yao)采(cai)取絕緣措(cuo)施(shi)，見(jian)圖(tu)(tu)16.106（a）。管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)單(dan)面(mian)焊接(jie)時焊縫(feng)(feng)必須滿焊和(he)焊透，未焊透不(bu)但(dan)影(ying)響強度，也(ye)因在(zai)(zai)(zai)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)壁(bi)造(zao)成縫(feng)(feng)隙(xi)見(jian)圖(tu)(tu)16.106（b），而引起縫(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。管(guan)(guan)法蘭(lan)對接(jie)時，墊片的(de)內(nei)徑要(yao)盡量(liang)和(he)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)內(nei)徑相(xiang)一致，見(jian)圖(tu)(tu)16.106（c）。墊片材料(liao)(liao)也(ye)會對縫(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)造(zao)成影(ying)響，一些纖維類的(de)材料(liao)(liao)，由于能(neng)滲入電解質(zhi)溶(rong)液(ye)而引起縫(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。
工程應用：避免配(pei)管設計死端腐蝕
筆者在某(mou)中東國家參(can)與負責設計(ji)某(mou)裝(zhuang)置項目，在管道布置設計(ji)時，出現了如圖16.107所示(shi)的(de)A段死(si)端（有(you)的(de)資(zi)料上(shang)稱為：Dead Leg），按照這個國家的(de)配(pei)管設計(ji)規范(fan)要求，通常A段的(de)死(si)端不超過1m，如果超過了1m，流體在A段會產生腐(fu)蝕環境(jing)。
