化工：加強(qiáng)化工機(jī)械設(shè)備防腐能力的途徑

劉翠珊（天津辰鑫石化工程有限公司，天津 300271）

化工：加強(qiáng)化工機(jī)械設(shè)備防腐能力的途徑

劉翠珊（天津辰鑫石化工程有限公司，天津 300271）

化工機(jī)械設(shè)備是化工生產(chǎn)過(guò)程中必不可缺的重要生產(chǎn)設(shè)備。保證化工機(jī)械設(shè)備的技術(shù)性能，防腐工作乃是重中之重的工作。提高設(shè)備的防腐能力可以適當(dāng)延長(zhǎng)設(shè)備的使用年限，降低生產(chǎn)成本。本文，就從化工機(jī)械設(shè)備的受腐蝕原因、發(fā)生腐蝕的機(jī)械原理以及對(duì)這些腐蝕問(wèn)題，我們可以采取的一些防腐措施，加強(qiáng)化工機(jī)械設(shè)備的防腐能力。

化工機(jī)械設(shè)備；腐蝕原因；防腐措施；防腐能力

化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕問(wèn)題日益受到人們的關(guān)注，只有做好防腐工作，才能真正保證化工機(jī)械設(shè)備的工作性能，對(duì)于化工材料的研究也是備受重視，下面就是通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)備的一些材料以及腐蝕機(jī)理的深入研究，從而探尋加強(qiáng)化工機(jī)械設(shè)備防腐能力的途徑。

1 造成化工機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的原因

化工機(jī)械設(shè)備大都是各種金屬材料制成的，金屬本身的特性如金相組織結(jié)構(gòu)、所含金屬成分不同等，在不同的操作介質(zhì)及操作溫度下發(fā)生銹蝕、開裂等現(xiàn)象，這是其根本原因。其次在大自然中，由于環(huán)境的溫度、空氣潮濕度或者空氣中充斥著的某種氣體，又或是碰到了化學(xué)工業(yè)中的一些化學(xué)物質(zhì)，像二氧化碳、氫氧化物等等酸性或堿性的物質(zhì)，都會(huì)造成金屬物質(zhì)的腐蝕現(xiàn)象。無(wú)論從物理?xiàng)l件上還是化學(xué)條件上，這些內(nèi)在和外在的影響因素所引起金屬腐蝕對(duì)機(jī)械設(shè)備的損害非常大，縮短化工設(shè)備的使用壽命。

2 化工機(jī)械設(shè)備的幾種腐蝕類別

（1）對(duì)于化工設(shè)備的腐蝕來(lái)說(shuō)，由于其腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生原理不同，分類自然不同，一般分為兩種：一種叫做電化學(xué)腐蝕，一種叫做化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕就是說(shuō)，化工機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)期處在那種比較潮濕的環(huán)境中，從而出現(xiàn)了一種氧化反應(yīng)，在電解質(zhì)的作用下電解溶液浸泡金屬表層，從而產(chǎn)生電極，導(dǎo)致的一種腐蝕現(xiàn)象；化學(xué)腐蝕就是化工機(jī)械設(shè)備在高溫而且比較干燥的環(huán)境下接觸到了周圍的某種化學(xué)物質(zhì)并與其發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致金屬物質(zhì)發(fā)生變質(zhì)，遭到破壞，從而導(dǎo)致了機(jī)械設(shè)備的腐蝕現(xiàn)象。

（2）還有一種分類方法是按照腐蝕的表面現(xiàn)象進(jìn)行的分類，有高溫氧化腐蝕、海洋大氣造成的腐蝕還有工業(yè)氣體造成的腐蝕，設(shè)備勞損造成的腐蝕等等。

3 化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕機(jī)理

(1)電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象的腐蝕機(jī)理

電化學(xué)反應(yīng)，有陰陽(yáng)兩極的存在，陰極發(fā)生離子間的還原反應(yīng)，陽(yáng)極則發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極和陽(yáng)極之間會(huì)有離子介質(zhì)的流動(dòng)，陰極不斷吸收陽(yáng)極發(fā)出的電子來(lái)發(fā)生它的還原反應(yīng)，這就產(chǎn)生了電化學(xué)現(xiàn)象，然而，金屬表面和電解溶液的這種電化學(xué)反應(yīng)，并不會(huì)對(duì)外釋放電流，只在內(nèi)部的陰極消耗，于是便對(duì)金屬產(chǎn)生了很大程度上的腐蝕作用。

(2)工業(yè)大氣造成腐蝕的腐蝕機(jī)理

工業(yè)生產(chǎn)會(huì)排出很多污染環(huán)境的氣體，比如說(shuō)二氧化硫，還是一種有毒氣體，二氧化碳以及氫氧化物等揮發(fā)性都比較強(qiáng)，非常容易造成金屬的腐蝕，尤其是在潮濕度比較高的環(huán)境里，二氧化硫氣體遇到水會(huì)產(chǎn)生酸性化學(xué)物，對(duì)金屬的腐蝕作用特別厲害，而工業(yè)污染產(chǎn)生的酸性氣體有很多類種，自然而然就對(duì)化工機(jī)械設(shè)備造成了強(qiáng)烈的腐蝕現(xiàn)象。

4 化工機(jī)械設(shè)備的防腐措施

(1)化工機(jī)械設(shè)備材料的選擇

碳素鋼是化工機(jī)械設(shè)備中最常見的一種原材料，大多設(shè)備都是由這種材料構(gòu)成的，碳素鋼不但便宜而且還很好加工，所以這種材料很普遍，但是在惡劣的化工環(huán)境下，大量的腐蝕物質(zhì)充斥在這種鋼材的周圍，就會(huì)對(duì)其造成很嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，而通常情況下，企業(yè)會(huì)給這些鋼材表面涂上防止生銹的漆，但是這種漆一旦脫落，就會(huì)造成進(jìn)一步的更強(qiáng)的腐蝕作用，于是，我們必須要根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的不同用處，采用不同的金屬材料，以提高設(shè)備的防腐蝕性能，如加氫反應(yīng)器宜使用抗氫鋼，盡量避免氫致裂紋造成的危害，這樣才能有效的避免設(shè)備遭遇腐蝕，降低化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕程度，延長(zhǎng)了這些機(jī)械設(shè)備的使用壽命。

(2)在機(jī)械設(shè)備的制作上合理設(shè)計(jì)進(jìn)行防腐

化工機(jī)械設(shè)備除了功能要求外，還要考慮很多細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)，必須要做到形狀合理。太過(guò)于繁瑣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致機(jī)械應(yīng)力，容易積灰塵，積液，金屬表面防銹漆不好涂全等等各種易腐蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生，造成機(jī)械設(shè)備某些局部上的結(jié)構(gòu)早早就開始遭受腐蝕，導(dǎo)致設(shè)備受損，因此，對(duì)化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須要做到最優(yōu)化。

①設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一定要做到最簡(jiǎn)單化，避免繁瑣的形狀設(shè)計(jì)，而且構(gòu)件制作要選用同一種原材料。

②盡量減小縫隙，制造、裝配合理。

③焊接材料與主體設(shè)備材質(zhì)匹配，焊接設(shè)備時(shí)也要注意避免應(yīng)力過(guò)于集中的現(xiàn)象出現(xiàn)，做到焊接最優(yōu)化。

④金屬表面涂防銹漆，選擇優(yōu)質(zhì)的防銹漆，注意每個(gè)部位都要涂抹到，尤其是焊縫處。

(3)設(shè)備存放的環(huán)境清理方法

①設(shè)備存放的環(huán)境要注意腐蝕性物質(zhì)的清除，具體方法如：（1）要注意存放環(huán)境的除濕、除潮，盡量做到設(shè)備的金屬表面能經(jīng)常保持在適當(dāng)?shù)臐穸拳h(huán)境里，輸送易揮發(fā)氣體時(shí)，要做好脫水處理；（2）在水中添加亞硫酸鈉等脫氧劑，或者用機(jī)械脫除氣體法減少水中氧氣的含量，防止碳鋼材料受到腐蝕；（3）在化工生產(chǎn)過(guò)程中，難免會(huì)產(chǎn)生腐蝕性氣體，因此一定要做好脫除有害氣體的準(zhǔn)備工作。

②還可以在環(huán)境中適當(dāng)?shù)奶砑臃蠘?biāo)準(zhǔn)的防腐劑，添加適當(dāng)量的防腐劑，可以對(duì)金屬表面形成一層保護(hù)膜，有效的降低金屬表面與腐蝕性物質(zhì)直接接觸的幾率，從而有效的控制了金屬表面的腐蝕速度，降低了機(jī)械設(shè)備受到腐蝕的損傷，但是在使用防腐劑時(shí)，一定注意添加的量，濃度要掌握好；還可以添加一些鈍化劑，像不銹鋼和鈦合金材質(zhì)，對(duì)于強(qiáng)酸類的化學(xué)物質(zhì)抵抗力比較強(qiáng)，耐腐蝕度比較高，可以添加一些氧氣等氧化劑，來(lái)降低腐蝕程度；還有一種叫中和劑，就是將腐蝕性化學(xué)物比如濃硫酸等中和掉，像氫氧化鈉就是常用的中和劑，但是要注意中和劑的濃度，避免過(guò)堿造成的材料損傷。

(4)機(jī)械設(shè)備表面進(jìn)行處理，物理隔離進(jìn)行防腐。

①金屬表面涂防銹漆。常用的防腐方法就是在設(shè)備的金屬表面上涂上防腐蝕性強(qiáng)的防銹漆等物質(zhì)，像聚乙烯醇縮丁醛、環(huán)氧樹脂等等都可以起到隔絕外界腐蝕性物質(zhì)的作用，在涂漆的過(guò)程中，還要注意對(duì)漆材料的各方面性能嚴(yán)格考核，選用高標(biāo)準(zhǔn)的漆料，同時(shí)還要非常注重設(shè)備的材質(zhì)以及涂漆的實(shí)施環(huán)境等等。

②金屬表面再覆蓋一層金屬：（1）在金屬表面再焊接一層防腐蝕性能強(qiáng)的金屬材料，或者直接將防腐蝕性能強(qiáng)的金屬材料與母材進(jìn)行鍛造熔合或是壓延在一起，當(dāng)作設(shè)備的材料使用，增強(qiáng)設(shè)備的防腐蝕性，延長(zhǎng)設(shè)備的使用周期，但這種方法對(duì)兩種材料的選擇，焊接以及加工等各方面的工藝要求非常嚴(yán)格，以避免不良后果產(chǎn)生；（2）利用噴鍍或者均勻鍍鉛的方法來(lái)鍍上一層電位比設(shè)備材料電位低的金屬材料，從而讓這種材料代替設(shè)備材料來(lái)進(jìn)行電化學(xué)作用，也就是替代設(shè)備進(jìn)行腐蝕，但是這種方法的防腐性比較低，所以在日常防腐手段中并不常用。

③對(duì)于防腐材料的選擇和使用都要進(jìn)行嚴(yán)格的審核，按照一定的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格使用和操作，必須要考慮到這些防腐材料的附著性、耐高溫性、耐水氣性能以及在設(shè)備表面上還應(yīng)該具有的機(jī)械性能等等，嚴(yán)格考核這些材料的防腐蝕性，熱穩(wěn)定性能，從而大大的降低機(jī)械設(shè)備的腐蝕速度，保護(hù)好機(jī)械設(shè)備的金屬表層，進(jìn)一步的保護(hù)機(jī)械設(shè)備不受腐蝕，延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用周期。

5 結(jié)語(yǔ)

在化工生產(chǎn)中，難免會(huì)產(chǎn)生一些不利于設(shè)備生存的腐蝕性氣體或溶液，對(duì)機(jī)械設(shè)備的使用壽命造成嚴(yán)重的威脅，再加上化工企業(yè)的自然環(huán)境，難免會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備造成腐蝕，因此，必須要研究腐蝕的機(jī)理及原因，不斷研發(fā)新型防腐材料，開發(fā)并選用耐腐蝕且穩(wěn)定性能好的設(shè)備材料等，探尋防止化工機(jī)械設(shè)備遭受腐蝕的新方法，改進(jìn)防腐蝕的措施以及其實(shí)施過(guò)程，努力尋找加強(qiáng)機(jī)械化工防腐蝕能力的新途徑，從而加強(qiáng)機(jī)械化工設(shè)備的防腐蝕能力，延長(zhǎng)化工設(shè)備的使用壽命，保證化工生產(chǎn)的穩(wěn)定和安全性。

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劉翠珊（1976-），女，工程師，碩士研究生，從事化工機(jī)械靜設(shè)備設(shè)計(jì)工作。