無機(jī)化工生產(chǎn)中腐蝕性對(duì)材料選擇的影響

趙慧平

摘要：在科技的不斷發(fā)展下，無機(jī)生產(chǎn)應(yīng)運(yùn)而生，這將工業(yè)生產(chǎn)推向一個(gè)新的高度。在此生產(chǎn)過程下，產(chǎn)品的質(zhì)量得到明顯提升，但會(huì)受到溫度、濕度等外界環(huán)境的影響，進(jìn)而加劇設(shè)備的腐蝕。下面針對(duì)生產(chǎn)過程展開討論，對(duì)腐蝕類型進(jìn)行總結(jié)，并介紹幾種典型的防腐蝕材料，闡述其生產(chǎn)過程具有的優(yōu)勢(shì)以及需要注意的問題，希望對(duì)化工廠的生產(chǎn)起到一定的參考作用。

關(guān)鍵詞：無機(jī)生產(chǎn)；腐蝕類型；材料選擇

現(xiàn)階段我國對(duì)無機(jī)化工的研究速度正在不斷加快當(dāng)中，降低生產(chǎn)過程中的設(shè)備腐蝕程度，是目前各大化工產(chǎn)業(yè)面臨的主要難題。設(shè)備材料腐蝕，究其根本原因是化學(xué)介質(zhì)具有較強(qiáng)的腐蝕性。在長(zhǎng)期研究過程中，還未找出能夠替代化學(xué)介質(zhì)的新型介質(zhì)，因此需要將研究重點(diǎn)放在提高材料的防腐蝕性能上。

一、腐蝕類型概述

在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐過程中，發(fā)現(xiàn)流動(dòng)性較強(qiáng)的液體介質(zhì)能夠有效提升生產(chǎn)效率，但此類型的介質(zhì)從化學(xué)視角來看，具有很強(qiáng)的腐蝕性。再加上介質(zhì)本身的流動(dòng)速度，配置濃度以及外界環(huán)境等多種因素的影響，嚴(yán)重腐蝕問題在化工生產(chǎn)中時(shí)有發(fā)生。通過對(duì)相關(guān)腐蝕問題的詳細(xì)分析，可將腐蝕分為以下幾種主要的類型：

均勻腐蝕。該類型的腐蝕是在電化學(xué)介質(zhì)的作用下發(fā)生相應(yīng)的腐蝕現(xiàn)象的，這種腐蝕方式是工業(yè)生產(chǎn)中比較普遍的腐蝕形態(tài)，發(fā)生幾率較高[1]。電解液的腐蝕對(duì)象是材料表面，且對(duì)表面的腐蝕呈均勻，在電解液的不斷作用下，金屬材料的厚度逐漸減小，重量減輕。腐蝕作用進(jìn)行到最后，金屬材料出現(xiàn)穿孔等現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性遭到破壞。

石墨腐蝕。該類型的腐蝕在鑄鐵生產(chǎn)中最為常見，鐵素體是鑄鐵的主要組成成分，石墨在其中主要是以網(wǎng)狀形態(tài)存在的。在酸性較強(qiáng)的介質(zhì)當(dāng)中，鑄鐵材料會(huì)出現(xiàn)明顯的腐蝕現(xiàn)象，其發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是鐵素體。鐵素體含量較多的地方，腐蝕現(xiàn)象越嚴(yán)重，從材料外表來看，腐蝕現(xiàn)象主要表現(xiàn)為材料銹蝕，進(jìn)而增加材料的重量。

磨損腐蝕。此類型的腐蝕在化工生產(chǎn)過程中也是比較常見的，液體介質(zhì)會(huì)流經(jīng)材料表面，流速越快，介質(zhì)與材料表面產(chǎn)生的摩擦就越大，再加上介質(zhì)本身的腐蝕特性，加劇材料的腐蝕程度[2]。若發(fā)生磨損腐蝕，材料表面會(huì)出現(xiàn)微小裂縫、孔洞，不同材料表面發(fā)生磨損腐蝕的表現(xiàn)存在差異。

二、典型材料應(yīng)用探析

（一）鈦材料

該材料具有質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高等明顯優(yōu)勢(shì)，極易和氧、氫等非金屬元素發(fā)生反應(yīng)，且生成的化合物非常穩(wěn)定。此材料的自鈍能力較強(qiáng)，若在各種因素的影響下出現(xiàn)機(jī)械損傷，能夠依靠自身強(qiáng)大的修復(fù)功能，將材料快速恢復(fù)到最佳狀態(tài)，尤其是在氯離子濃度較高的介質(zhì)中，鈦的修復(fù)性能得到充分體現(xiàn)?；谏鲜鲲@著優(yōu)點(diǎn)，該材料在無機(jī)生產(chǎn)中具有很廣的應(yīng)用范圍，我國目前正在不斷擴(kuò)大鈦材料的使用領(lǐng)域。此材料通常用作制造冷凝器，與傳統(tǒng)的碳鋼冷凝裝置相比，采用鈦制成的泠凝器壽命大大增加，最少可使用十年，節(jié)省制作成本的同時(shí)有效提升企業(yè)的利潤(rùn)。

化工生產(chǎn)過程中，閥門是生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，目前我國用到閥門主要包括截止閥、旋塞等，在傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中，不銹鋼、鑄鐵是制造閥門的主要材料。在生產(chǎn)工藝不斷被優(yōu)化的背景下，閥門制造材料逐漸被鈦取代。原來使用閥門材料，其壽命平均在三個(gè)月左右，且鑄鐵會(huì)在氧化作用下，使閥門重量增加，鐵銹的脫落破壞閥門結(jié)構(gòu)，泄露問題在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常發(fā)生。與傳統(tǒng)材料相比，由鈦制成的閥門，理論上壽命最少為20年，有效減少化工生產(chǎn)安全事故，工藝過程的穩(wěn)定性也得到明顯提升。

隨著時(shí)間的推移，鈦在我國無機(jī)化工的應(yīng)用逐漸增多，泵葉、冷卻管等設(shè)備中使用較多的重要零件[3]。在現(xiàn)有零件制造的基礎(chǔ)上，相關(guān)人員還在不斷研究性能更加優(yōu)良的設(shè)備制造原材料，目前由鈦材料制成的靜態(tài)裝置、傳動(dòng)裝置等，在腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)中，抵御腐蝕的性能明顯增強(qiáng)。

（二）不銹鋼

1.奧氏體

目前我國工業(yè)生產(chǎn)過程中，針對(duì)不銹鋼的各項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)非常成熟，奧氏體作為不銹鋼材料的其中一種類型，具有良好的防腐蝕性能。奧氏體中不銹鋼分為不同種類，且特點(diǎn)和應(yīng)用對(duì)象都有所不同；00MO5不銹鋼，此類型的材料對(duì)抵抗磨損腐蝕有明顯效果，在設(shè)備的制作過程中，其冷卻管的材料通常為此種不銹鋼，此外長(zhǎng)期浸泡在海水中的冷卻管，其制作材料也采用該種不銹鋼。此材料目前還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此其推廣受到一定限制；904L不銹鋼，該材料中鉻、鎳、鉬的含量相對(duì)較高，比上一種材料的抗腐蝕性能更強(qiáng)，且設(shè)備能夠適應(yīng)加工溫度的冷熱交替，通常工作環(huán)境較為惡劣的設(shè)備通常使用該種不銹鋼作為制作材料；316L不銹鋼，此類型材料具有較強(qiáng)的抗氧化性能，因此在管道、儀表等制造中應(yīng)用較多，

2.雙相不銹鋼

在介質(zhì)為氯化物的溶液中，此類型的不銹鋼具有很好的應(yīng)用前景。通常設(shè)備中具有蒸發(fā)、吸收功能的部位，都是由此種材料制成的，能夠有效抵抗溶液結(jié)晶對(duì)設(shè)備內(nèi)表面產(chǎn)生的腐蝕作用。該材料的出現(xiàn)，有效延長(zhǎng)設(shè)備壽命，化工企業(yè)的效益進(jìn)一步得到提升。

3.非金屬

工程塑料可作工程材料和代替金屬制造機(jī)器零部件等的塑料[4]。該類型的塑料又分為以下兩類：熱塑性。例如聚乙烯、聚丙烯等，通常是塑料制品的原料，不僅結(jié)實(shí)且耐腐蝕；熱固性。剛度差是此種材料的明顯缺陷，在生產(chǎn)過程中通常加入纖維來彌補(bǔ)這一缺陷?？偟膩碚f工程塑料在設(shè)備的很多部件上都有體現(xiàn)，例如管道、泵等零件。

玻璃鋼。這是一種復(fù)合型材料，是樹脂、纖維的合成物質(zhì)，前者粘合性較好，后者能夠提高材料強(qiáng)度，制成的混合材料重量較輕且耐腐蝕性較強(qiáng)，可在高溫環(huán)境下連續(xù)工作。基于其優(yōu)良的性能，此材料在管道、儲(chǔ)罐以及電纜橋架等的制作上都有使用，制造初期需要投入較多的成本，但維護(hù)次數(shù)明顯減少。從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展考慮，企業(yè)最好選擇此種材料。

三、結(jié)束語

綜上所述，是對(duì)無機(jī)化工的相關(guān)介紹，著重闡述腐蝕性對(duì)設(shè)備的影響，并對(duì)腐蝕類型進(jìn)行總結(jié)，最后將目前工業(yè)生產(chǎn)中使用的典型防腐材料進(jìn)行介紹。從中可以看出提高材料抗腐蝕性能的重要性，耐腐蝕性增強(qiáng)，設(shè)備維護(hù)次數(shù)減少，使用年限延長(zhǎng)，且化工廢棄物減少。目前我國還在不斷研究性能更好的防腐材料。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖建忠.簡(jiǎn)析無機(jī)化工生產(chǎn)中的腐蝕性與材料的選擇[J].化工管理，2016，（26）：343.

[2]徐文眾.無機(jī)化工生產(chǎn)中腐蝕性對(duì)材料選擇的影響[J].中小企業(yè)管理與科技，2016，（7）：274-274.

[3]黃志信.論析無機(jī)化工工程中的材料腐蝕特性[J].華夏地理，2016，（4）：199.

[4]宋亮，任毅，方晴.燒堿工藝儀表防腐蝕材料的選擇[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013（17）：21-21.

（作者單位：江蘇中楚安全科技有限公司）