關(guān)于預(yù)防化工設(shè)備腐蝕及故障的研究

周濤 陳天天 王倩倩（河南省化工研究所有限責(zé)任公司，河南 鄭州 450000）

關(guān)于預(yù)防化工設(shè)備腐蝕及故障的研究

周濤 陳天天 王倩倩（河南省化工研究所有限責(zé)任公司，河南 鄭州 450000）

隨著社會(huì)的發(fā)展，化工產(chǎn)品在人們生活當(dāng)中所占的需求比例越來越高。為了擴(kuò)大企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模并提升產(chǎn)值效益，化工企業(yè)設(shè)備不斷增添、更新或升級(jí)。然而化工設(shè)備的腐蝕及故障問題卻無法避免，同時(shí)二者又是影響企業(yè)發(fā)展的重要元素。如何結(jié)合腐蝕及故障發(fā)生的原因，進(jìn)而采取針對(duì)性地預(yù)防措施和處理辦法，以最大限度地減少腐蝕故障發(fā)生的幾率，是化工行業(yè)首要解決的課題。

化工設(shè)備；預(yù)防；腐蝕；故障

生產(chǎn)環(huán)境決定了化工設(shè)備易受到腐蝕影響，甚至在一些特定條件下，腐蝕現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，從而導(dǎo)致機(jī)器故障發(fā)生，進(jìn)而給化工企業(yè)帶來了不必要的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重制約了企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。目前，化工設(shè)備科技應(yīng)用水平越來越高，生產(chǎn)連續(xù)性非常緊湊，因此，一旦出現(xiàn)故障，輕則會(huì)降低生產(chǎn)效率，重則會(huì)危害生命財(cái)產(chǎn)安全。由于化工原料的特性使然，一些故障多由設(shè)備腐蝕引發(fā)，因此腐蝕與故障的發(fā)生有機(jī)關(guān)聯(lián)，都是危害化工生產(chǎn)的重要元素。基于此，要想延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，并穩(wěn)固生產(chǎn)流程，這就需要石化企業(yè)加大對(duì)化工設(shè)備腐蝕及故障的研究，不斷總結(jié)規(guī)律，并從實(shí)踐中探索防腐的新技術(shù)工藝，以推動(dòng)石化企業(yè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

1 對(duì)化工設(shè)備腐蝕原因及分類的分析

1.1 化工設(shè)備腐蝕的原因

首先，化工設(shè)備多由金屬材料構(gòu)成，而不同金屬的抗腐蝕能力并不相同，因此化工設(shè)備所產(chǎn)生的腐蝕效應(yīng)也不盡一致。一方面，設(shè)備材質(zhì)粗糙、組織不致密和技術(shù)工藝不精確都會(huì)加速腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)。另一方面，化工設(shè)備多處于酸、堿、鹽等高腐蝕空間，而且不可避免地會(huì)與腐蝕性化學(xué)原料進(jìn)行接觸，因此，設(shè)備易于受到腐蝕干擾。其次，化工設(shè)備在生產(chǎn)加工過程中，會(huì)受到溫度的改變、渦旋沖刷以及應(yīng)力作用的影響，因此腐蝕反應(yīng)一旦出現(xiàn)，則會(huì)逐漸加劇。最后，化工設(shè)備出現(xiàn)腐蝕的成因還與其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的形狀及質(zhì)量有很大關(guān)聯(lián)，例如：與設(shè)備的材質(zhì)、開口、縫隙以及焊接工藝都有直接關(guān)系。此外，人為操作不當(dāng)也是造成設(shè)備腐蝕的重要因素之一，例如：防腐措施不得當(dāng)、設(shè)備管理不及時(shí)以及設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行都會(huì)導(dǎo)致設(shè)備提前出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。

1.2 化工設(shè)備腐蝕的分類

化工設(shè)備腐蝕多由輸送介質(zhì)中的化學(xué)物質(zhì)引發(fā)，因此化學(xué)腐蝕占據(jù)主導(dǎo)，其次為電化學(xué)腐蝕。而根據(jù)腐蝕作用的機(jī)械原理，又可分為沖擊腐蝕和應(yīng)力腐蝕。此外，根據(jù)設(shè)備腐蝕部位區(qū)分，又包括內(nèi)腐蝕和外腐蝕。而且在環(huán)境濕度、沉積物、細(xì)菌、應(yīng)變以及壓力的變化下，化工設(shè)備都會(huì)出現(xiàn)不同類型的腐蝕機(jī)理。

2 對(duì)化工設(shè)備故障成因的闡述

2.1 功能設(shè)計(jì)不科學(xué)

化工設(shè)備出現(xiàn)故障多由于功能設(shè)計(jì)不科學(xué)引起，也就是說，裝置設(shè)備在設(shè)計(jì)的初級(jí)階段并沒有嚴(yán)密地考慮到生產(chǎn)中設(shè)備能否經(jīng)受腐蝕。這不僅說明了設(shè)計(jì)對(duì)于設(shè)備的重要性，同時(shí)也提醒石化企業(yè)在選用設(shè)備時(shí)，一定經(jīng)過反復(fù)考察驗(yàn)證，以選取安全、可靠、耐用的機(jī)械設(shè)備。此外，化工設(shè)備還需要在使用中滿足工作標(biāo)準(zhǔn)，假如違反規(guī)定，也會(huì)造成設(shè)備出現(xiàn)故障。

2.2 使用方式不當(dāng)

化工企業(yè)種類繁多，其產(chǎn)品類型也多種多樣，而且不同產(chǎn)品的生產(chǎn)流程也非常繁瑣。但其生產(chǎn)流程都可用三個(gè)過程來概括，即：準(zhǔn)備過程、加工過程和后期處理過程。三個(gè)環(huán)節(jié)緊密相連，且相互協(xié)調(diào)才能實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定生產(chǎn)。然而一旦在設(shè)備使用過程中，出現(xiàn)操作失誤或先后順序的改變，那都會(huì)引發(fā)設(shè)備出現(xiàn)故障。

2.3 缺乏實(shí)效的維護(hù)保養(yǎng)

一般來講，化工設(shè)備的造價(jià)很高，然而不出意外的情況下，使用壽命還是比較長(zhǎng)的。但前提是需要設(shè)備在后期能夠得到有效的保養(yǎng)，才會(huì)達(dá)成穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo)。一方面，化工設(shè)備的生產(chǎn)環(huán)節(jié)較為惡劣，而且伴隨的各種腐蝕及磨損，如果維護(hù)和檢修環(huán)節(jié)跟不上，那么化工設(shè)備的設(shè)計(jì)功能就很難保障，進(jìn)而造成潛在安全危險(xiǎn)。另一方面，化工的連續(xù)生產(chǎn)特點(diǎn)決定了設(shè)備整體性維修時(shí)間少且短，因此疲勞運(yùn)營現(xiàn)象十分普遍，而缺乏定期的檢查和區(qū)域性維護(hù)是導(dǎo)致故障發(fā)生的又一關(guān)鍵要素。

3 預(yù)防化工設(shè)備腐蝕及故障的對(duì)策

3.1 合理選用設(shè)備

首先，化工設(shè)備的選擇不僅要求材料要確保高質(zhì)量，而且材質(zhì)的設(shè)計(jì)要科學(xué)合理，尤其是要具有超強(qiáng)的防腐效果。據(jù)調(diào)查顯示，大量化工設(shè)備成分均采用了普通碳素鋼材料，該材料在無腐蝕介質(zhì)、干燥環(huán)境下，其抗腐蝕性能非常的強(qiáng)，實(shí)踐中若在酸堿、磁場(chǎng)以及潮濕等環(huán)境條件下，則化工設(shè)備的抗腐蝕性會(huì)大幅度降低，很容易被腐蝕。基于此，可采取如下措施予以防治。第一，外表涂料。對(duì)于化工設(shè)備的外表增加適量的、具有抗氧化性涂料，以此來有效增強(qiáng)化工設(shè)備的抗腐蝕性，并且使化工設(shè)備能夠與運(yùn)行環(huán)境相互隔絕，實(shí)現(xiàn)抗腐目的。其次，設(shè)備的選擇要凸顯性價(jià)比，既經(jīng)濟(jì)實(shí)用又能夠確保使用周期。最后，設(shè)備材質(zhì)的選擇要與防腐環(huán)境緊密相連，例如不同酸堿生產(chǎn)環(huán)境下，就需要考慮不同金屬的耐腐蝕能力。此外，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況，對(duì)于局部或整體有特殊要求的設(shè)備，在選取中要慎重對(duì)待。

3.2 表面圖層處理法

化工設(shè)備表面圖層是預(yù)防腐蝕的重要途徑，其包含為涂漆、金屬覆蓋和電化學(xué)保護(hù)法等。首先，涂漆較為常見，通過涂抹一層防腐蝕漆料，可以有效延長(zhǎng)設(shè)備的抗腐蝕能力。其次，將具有耐腐蝕性的金屬附著于設(shè)備表面，進(jìn)而形成較為致密的氧化膜，這樣可以充分實(shí)現(xiàn)防腐目標(biāo)。最后，運(yùn)用原電池理論將被保護(hù)金屬作為腐蝕電池的陰極，以避免化工設(shè)備受到的電化學(xué)侵蝕。

3.3 構(gòu)建智能化檢測(cè)體系

化工設(shè)備十分龐大且復(fù)雜，單靠人工統(tǒng)計(jì)和維護(hù)，勢(shì)必會(huì)造成疏忽或遺漏。因此將計(jì)算機(jī)技術(shù)引入到設(shè)備維護(hù)中來十分必要。它既可以實(shí)現(xiàn)智能化的實(shí)時(shí)監(jiān)控，又可以及時(shí)準(zhǔn)確地將預(yù)警信息上傳至監(jiān)管單位，以為安全生產(chǎn)提供自動(dòng)化保障。此外，智能化檢測(cè)體系的構(gòu)建還需要對(duì)全部化工設(shè)備進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)，并健全質(zhì)量合格標(biāo)準(zhǔn)制度和章程，以推動(dòng)化工設(shè)備能夠有效降低故障及維修頻率。

3.4 提升工作人員的整體素質(zhì)以及提升設(shè)備自身的性能

提升工作人員整體素質(zhì)，加強(qiáng)對(duì)其這些方面的知識(shí)、技能培訓(xùn)，因?yàn)椴僮魅藛T自身的素質(zhì)與能力，在很大程度上間接影響著化工設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量與狀態(tài)。由此，在上崗前我們應(yīng)該對(duì)操作人員進(jìn)行必要的相關(guān)培訓(xùn)，尤其要做好化工設(shè)備操作應(yīng)用方面的培訓(xùn)工作，確保操作人員做到了解設(shè)備性能、操作規(guī)范以及工藝流程，尤其是應(yīng)用、檢查以及保養(yǎng)和修理方面的工作，并且對(duì)他們進(jìn)行考核，通過考核后，才允許其正式上崗作業(yè)。其次，構(gòu)建全面的化工設(shè)備管理機(jī)制，化工設(shè)備實(shí)踐應(yīng)用過程中，應(yīng)該嚴(yán)格遵循化工設(shè)備的自身性能與特點(diǎn)，針對(duì)化工設(shè)備的特點(diǎn)，制定科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、合理的制度，尤其是操作規(guī)范、定期檢查要求以及工藝流程和責(zé)任制內(nèi)容。在此過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照化工設(shè)備工藝流程、特點(diǎn)，對(duì)化工設(shè)備科學(xué)配備。根據(jù)化工設(shè)備結(jié)構(gòu)、性能，合理布置任務(wù)，同時(shí)設(shè)置測(cè)量、監(jiān)控設(shè)備。最后，對(duì)化工設(shè)備磨損規(guī)律、特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)與觀察，以此為正常的設(shè)備維修提供依據(jù)。此外，要對(duì)非正常磨損、腐蝕原因深入研究和思考，從而為今后的化工設(shè)備的應(yīng)用、管理提供有價(jià)值的信息。

總之，化工設(shè)備的腐蝕原因多種多樣，而且發(fā)生故障的機(jī)制也各不相同，這就需要化工企業(yè)加大對(duì)腐蝕及故障成因的研究，進(jìn)而掌握其特性和規(guī)律，以從根本上提升維修效率，并促進(jìn)維修手段實(shí)現(xiàn)多元化的發(fā)展，最終確保企業(yè)取得經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

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