代曉宇

（大慶石化建設(shè)有限公司，黑龍江大慶 163000）

0 引言

化工生產(chǎn)環(huán)境通常較為復(fù)雜，受溫度、濕度、電解質(zhì)、大氣環(huán)境等因素影響，化工機(jī)械設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間使用中通常會(huì)出現(xiàn)被腐蝕現(xiàn)象?；C(jī)械設(shè)備出現(xiàn)腐蝕不僅會(huì)影響設(shè)備運(yùn)行及生產(chǎn)效率，而且也是很大的安全隱患，化工生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備防腐蝕管理是一項(xiàng)重要工作。提高化工機(jī)械設(shè)備防腐蝕能力不僅能夠有效提升化工生產(chǎn)環(huán)境的安全穩(wěn)定性，而且還能出促進(jìn)化工生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的提高，因此提高化工機(jī)械設(shè)備防腐蝕能力具有重要意義。

1 化工機(jī)械設(shè)備腐蝕原理及腐蝕類型分析

化工機(jī)械設(shè)備腐蝕本身是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的過程，設(shè)備與物料介質(zhì)作用是影響腐蝕發(fā)生情況的重要因素，從這個(gè)角度分析，設(shè)備腐蝕一般可分為活性材料腐蝕和惰性材料腐蝕兩種形式。

活性材料腐蝕主要是指材料表面在均勻腐蝕作用下，局部區(qū)域因腐蝕較為嚴(yán)重而出現(xiàn)較多痕跡或坑洞，進(jìn)而在痕跡伸出產(chǎn)生裂開紋路的現(xiàn)象。

惰性腐蝕則是材料表面由于形成鈍化膜而沒有產(chǎn)生明顯腐蝕痕跡，斷裂紋路主要由材料表面向內(nèi)部及深入蔓延，出現(xiàn)交叉斷紋的情況較少。

簡(jiǎn)單而言，活性材料腐蝕通常發(fā)生在金屬等不耐化學(xué)腐蝕材料中，在腐蝕介質(zhì)侵蝕作用下慢慢被破壞而形成溝槽等情況。這些小溝槽的根部在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的循環(huán)載重中就會(huì)發(fā)生塑性移動(dòng)，從而使腐蝕活性增加，進(jìn)一步加強(qiáng)腐蝕作用，導(dǎo)致紋裂形成。相對(duì)于活性材料腐蝕而言，惰性材料腐蝕主要發(fā)生在可以耐一般化學(xué)腐蝕金屬中，從微觀角度分析，這些材料部分區(qū)域內(nèi)存在不均勻及殘余應(yīng)力，因此在較小循環(huán)載重下也會(huì)發(fā)生塑性流動(dòng)，從而導(dǎo)致局部范圍內(nèi)出現(xiàn)滑移帶?；茙П旧砭哂屑訌?qiáng)腐蝕性，其逐漸延伸到一定程度后就會(huì)破壞所處部位的鈍化膜，金屬材料于介質(zhì)發(fā)生作用后就導(dǎo)致了腐蝕現(xiàn)象。

另外，從化學(xué)角度對(duì)化工機(jī)械設(shè)備腐蝕類型進(jìn)行分類，可將腐蝕分為化學(xué)腐蝕和物理腐蝕兩種類型。化學(xué)腐蝕是機(jī)械設(shè)備在較強(qiáng)腐蝕性化學(xué)物質(zhì)影響下而發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象，也有氧化導(dǎo)致的腐蝕，這主要跟機(jī)械設(shè)備本身材料有關(guān)。機(jī)械設(shè)備物理腐蝕具有腐蝕過程未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)但卻對(duì)機(jī)械設(shè)備造成破壞的特點(diǎn)，處于高位作業(yè)環(huán)境下的化工機(jī)械設(shè)備較容易出現(xiàn)此類腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕是化工生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備中較為普遍的一種腐蝕現(xiàn)象，是化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕往往集中于設(shè)備局部位置，也有均衡腐蝕的情況，但比較少，只有在設(shè)備完全浸泡于某種特殊溶液或腐蝕性氣體的情況下才發(fā)生，這類腐蝕速度通常也較快。

2 化工機(jī)械設(shè)備發(fā)生腐蝕的影響原因分析

2.1 外在影響因素

2.1.1 原料腐蝕

化工生產(chǎn)是一個(gè)復(fù)雜的過程，生產(chǎn)中使用的原料很多也具有腐蝕性，原料腐蝕是化工機(jī)械設(shè)備發(fā)生腐蝕的重要原因之一。例如酸性物質(zhì)、堿性物質(zhì)，對(duì)金屬物質(zhì)等都是具有一定的腐蝕性的，機(jī)械設(shè)備在這些物質(zhì)長(zhǎng)時(shí)間侵蝕下就會(huì)出現(xiàn)銹蝕等現(xiàn)象。原料腐蝕通常作用于較多區(qū)域，而首先受到影響的就是原料存儲(chǔ)設(shè)備，反應(yīng)物長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)于設(shè)備內(nèi)部空間后，設(shè)備壁厚在腐蝕作用逐漸下降，如若不及時(shí)處理久而久之就會(huì)發(fā)生滲漏問題，從而造成設(shè)備破壞而影響化工生產(chǎn)進(jìn)行。另外，運(yùn)輸設(shè)備也是受腐蝕的重要設(shè)備，雖然原料在運(yùn)輸設(shè)備中存儲(chǔ)的時(shí)間并不長(zhǎng)，但是其腐蝕影響也是不容忽略的。運(yùn)輸設(shè)備中，運(yùn)輸管道、各類閥門等是腐蝕較為明顯的地方，腐蝕到一定程度就會(huì)導(dǎo)致滲漏等問題，從而影響設(shè)備各項(xiàng)性能，使設(shè)備不能正常運(yùn)行使用。

2.1.2 環(huán)境腐蝕

化工生產(chǎn)環(huán)境也是導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備發(fā)生腐蝕的原因之一，生產(chǎn)環(huán)境的溫度、濕度等對(duì)腐蝕作用有很大影響。機(jī)械設(shè)備為提高防腐蝕性能，往往會(huì)對(duì)表面進(jìn)行一定的處理，例如噴防腐油漆等，但對(duì)于大結(jié)構(gòu)機(jī)械設(shè)備往往很難做到全面防腐，這些機(jī)械設(shè)備處于室外自然環(huán)境中，久而久之表面就會(huì)出現(xiàn)銹蝕。處于室內(nèi)環(huán)境的機(jī)械設(shè)備，也并不是不發(fā)生腐蝕情況，只是腐蝕的速度比較慢，這種情況下更要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的檢修維護(hù)，避免疏忽而導(dǎo)致嚴(yán)重腐蝕情況。

2.2 內(nèi)在影響因素

2.2.1 機(jī)械設(shè)備自身防腐蝕能力

化工機(jī)械設(shè)備防腐能力是影響腐蝕情況的重要因素，相對(duì)于防腐能力較強(qiáng)的機(jī)械設(shè)備，防腐能力較差的往往更容易受到腐蝕。而設(shè)備自身質(zhì)量問題是影響其防腐能力的重要因素，如果機(jī)械設(shè)備材料質(zhì)量本身不好，或是出廠前沒有全面做好防腐蝕處理，那么其在化工生產(chǎn)實(shí)際使用中的防腐性能就較差，就更容易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。

2.2.2 機(jī)械設(shè)備自身結(jié)構(gòu)及組成

許多化工機(jī)械設(shè)備都具有體量大、內(nèi)部零件多等特點(diǎn)，這就增加了平時(shí)清洗維修的難度?；C(jī)械設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間使用中會(huì)與外部具有不同程度腐蝕性的物質(zhì)接觸，接觸一定時(shí)間后就會(huì)出現(xiàn)不同程度的銹蝕等現(xiàn)象，為避免腐蝕現(xiàn)象加重，工作人員需要對(duì)腐蝕進(jìn)行及時(shí)處理，但是如果化工機(jī)械設(shè)備本身結(jié)構(gòu)及組成較為復(fù)雜，很難對(duì)腐蝕進(jìn)行徹底處理，那么長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行下腐蝕情況也會(huì)逐漸加重，從而導(dǎo)致腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。

3 提高化工機(jī)械設(shè)備防腐蝕能力的具體措施

3.1 合理選擇設(shè)備材料

化工機(jī)械設(shè)備本身材料是影響設(shè)備整體防腐蝕能力的重要因素，因此在機(jī)械設(shè)備制造過程中，應(yīng)重視對(duì)材料的選擇，在保證設(shè)備功能基礎(chǔ)上盡量選用防腐蝕性強(qiáng)的材料，從根本上提高化工機(jī)械設(shè)備防腐蝕能力。當(dāng)前，大部分機(jī)械裝置的生產(chǎn)都是采用普通碳素鋼作為主要材料，這主要是由于該類材料價(jià)格不高，并且加工工藝不復(fù)雜，如果運(yùn)用到化工行業(yè)當(dāng)中，因?yàn)榛ぴO(shè)備常常會(huì)接觸到高濃度腐蝕性介質(zhì)，加上材料自身防腐性能較差，所以極易發(fā)生腐蝕。如使用頻率較高的Q235 鋼材，如若在鹽酸環(huán)境中腐蝕速度可以達(dá)到（0.5～1.0）mm/a。雖然在實(shí)際生產(chǎn)過程中，不少企業(yè)都會(huì)定期對(duì)設(shè)備的表面進(jìn)行防腐材料的涂抹，不過如若設(shè)備表面出現(xiàn)涂料脫落或是出現(xiàn)劃痕的情況下便會(huì)出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕，讓電化學(xué)腐蝕速度更快，使得設(shè)備的使用壽命大打折扣。所以在實(shí)際生產(chǎn)過程中，需要避免使用該類鋼材作為原材料，并且應(yīng)當(dāng)科學(xué)選用09MnCuPTi、16MnCu 等耐腐蝕鋼作為設(shè)備的制造基材。在選擇設(shè)備過程中則需要盡量選用耐腐蝕鋼為材料的裝置，如304 不銹鋼等，雖然該類裝置價(jià)格要高一些，不過在整體經(jīng)濟(jì)及效益來說，防腐性能要更優(yōu)，能夠減小生產(chǎn)成本，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

3.2 加強(qiáng)物質(zhì)流速與自然環(huán)境控制

在實(shí)際化工生產(chǎn)中，一些物體在較高流速情況下會(huì)形成更強(qiáng)的作用力，從而加速對(duì)設(shè)備的腐蝕作用，降低設(shè)備壁厚，因此可以從這個(gè)角度考慮，通過控制物質(zhì)流速來降低物質(zhì)對(duì)設(shè)備的腐蝕作用。在實(shí)際處理操作中做到以下2 點(diǎn)：①優(yōu)化閥門、管道等重點(diǎn)部位設(shè)置，充分利用這些部位進(jìn)行物質(zhì)流速調(diào)節(jié)，使整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)更加穩(wěn)定運(yùn)行；②合理設(shè)置流速控制裝置，以降低腐蝕效果。對(duì)于不能控制的機(jī)械設(shè)備，應(yīng)加強(qiáng)各構(gòu)件檢修和更換工作，合理采用加大轉(zhuǎn)折角度等方式對(duì)物質(zhì)流速予以控制。自然環(huán)境控制方面，如果是室內(nèi)環(huán)境，應(yīng)利用排風(fēng)扇、空氣干燥設(shè)備等對(duì)環(huán)境溫度、通風(fēng)度及濕度等進(jìn)行有效控制，為化工機(jī)械設(shè)備創(chuàng)造更好環(huán)境。

3.3 做好化工機(jī)械設(shè)備日常養(yǎng)護(hù)工作

化工機(jī)械設(shè)備管理及養(yǎng)護(hù)是化工生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理的重要內(nèi)容，也是及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題及故障、確保機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的有效手段，因此針對(duì)提升機(jī)械設(shè)備防腐蝕能力而言，日常養(yǎng)護(hù)非常重要。化工生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)安排專業(yè)人員對(duì)各種機(jī)械設(shè)備進(jìn)行定期檢修和養(yǎng)護(hù)，在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)任何異常都要高度重視，并組織技術(shù)人員進(jìn)行檢查分析，及時(shí)處理解決，確保化工機(jī)械設(shè)備以最佳狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而降低機(jī)械設(shè)備受腐蝕作用，保證化工生產(chǎn)安全穩(wěn)定進(jìn)行。

3.4 科學(xué)運(yùn)用防腐蝕方法

運(yùn)用合理方法對(duì)化工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行防腐蝕處理也是提升設(shè)備防腐蝕性能的重要手段。具體可從3 個(gè)方面著手：

（1）電化學(xué)防腐方法。電化學(xué)方法是一種通過化學(xué)反應(yīng)將化工機(jī)械設(shè)備作為陰極，其他物質(zhì)作為陽極而構(gòu)成防腐蝕電池環(huán)境來提升設(shè)備防腐蝕能力的方法，在由于水或土壤等物質(zhì)導(dǎo)致的腐蝕方面防治效果較為顯著，化工生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)根據(jù)設(shè)備特性及實(shí)際情況合理采用電化學(xué)等方法進(jìn)行防腐蝕處理。

（2）設(shè)置絕緣層。對(duì)化工機(jī)械設(shè)備設(shè)置絕緣層也是提升防腐蝕能力的一種有效方法。通常應(yīng)用的絕緣層有致密氧化層和防腐油漆兩種。前者目前已開發(fā)出多種形式，在與反應(yīng)物直接接觸的設(shè)備中應(yīng)用較多；而設(shè)備表面常用刷涂防腐涂料的方式進(jìn)行防腐蝕處理，但實(shí)際上，在許多化工機(jī)械設(shè)備中都是將兩種方式融合應(yīng)用，以達(dá)到最佳防腐蝕效果。

（3）外加電流陰極保護(hù)法。外加電流陰極保護(hù)法防腐蝕通常指的是采用輔助陽極與外加直流電來讓電流通過土壤來進(jìn)入到被保護(hù)的機(jī)械設(shè)備當(dāng)中，讓整體設(shè)備的結(jié)構(gòu)電位都比周邊的環(huán)境要低，從而達(dá)到保護(hù)設(shè)備的作用。

4 結(jié)束語

因?yàn)榛どa(chǎn)企業(yè)常常會(huì)需要使用到腐蝕性的介質(zhì)，因此對(duì)于生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的抗腐蝕性能要求較高。所以在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)要能夠由多方面進(jìn)行考慮來不斷提高化工機(jī)械設(shè)備的防腐蝕能力，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。