化工設(shè)備腐蝕原因分析及其防腐措施

摘要：化工裝置在長期的運行工作中，化工設(shè)備存在著腐蝕性的經(jīng)濟風(fēng)險，并導(dǎo)致了巨大的財產(chǎn)損失。根據(jù)化工設(shè)備的不同，通過改進材質(zhì)和合理的設(shè)計及管理方法，就可以改善化工設(shè)備的防腐效果，從而防止產(chǎn)生經(jīng)濟風(fēng)險。因此本文重點對化工設(shè)備的腐蝕問題與防腐方法展開了探討，以降低化工設(shè)備的經(jīng)濟風(fēng)險。

關(guān)鍵字：化工設(shè)備;腐蝕問題;防腐方法

引言：化工設(shè)備，包括動設(shè)備和靜設(shè)備，在復(fù)雜的工作環(huán)境內(nèi)，受潮濕、電化學(xué)侵蝕的影響下，易產(chǎn)生腐蝕性的問題?；ぱb置的材質(zhì)在發(fā)生腐蝕后，直接削弱了化工設(shè)備的工作性能，也無法保證其在實際開車運轉(zhuǎn)中的可靠性，從而造成了資源浪費，更嚴重的時候還會產(chǎn)生安全隱患，影響化工生產(chǎn)中的環(huán)境污染和作業(yè)人員的生命安全。

1、化工設(shè)備出現(xiàn)腐蝕情況的化學(xué)機理

1.1大氣腐蝕

由于近年來中國的高速發(fā)展，帶動了中國工業(yè)聚集化，在重工業(yè)區(qū)域聚集了大批的化工企業(yè)，所以使得在該地區(qū)產(chǎn)生了非常強烈的污染。在該地區(qū)的空氣中充滿了大量的工業(yè)廢物，氣體中存在著相當(dāng)高濃度的硫化氫、二氧化碳和二氧化硫含量，當(dāng)工業(yè)生產(chǎn)尾氣與酸霧融合并到達一定程度后，水氣便會和酸性氣體形成無機酸，在長時間這樣大氣環(huán)境下的化工設(shè)備中，其金屬材料部份和酸霧之間就會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最后造成金屬材料部份腐蝕和損傷的狀況發(fā)生，也就是我們認為的外部腐蝕。

1.2物理腐蝕

在化學(xué)裝置金屬的表面被化學(xué)溶液所溶解便是一種物理侵蝕，雖然物理侵蝕在化學(xué)裝置腐蝕中占據(jù)很少的比重，但是某些特殊產(chǎn)品或裝置中也會出現(xiàn)設(shè)備損壞的情形。

1.3電化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象主要存在于化工裝置及設(shè)備的異種金屬部件中，主要成因就是化工裝置的金屬表面會和離子型介質(zhì)接觸并會形成相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，從而造成金屬表面損傷。通常情況下，電化學(xué)侵蝕可以包括陰極和陽極反應(yīng)兩種情況，當(dāng)中陽極反應(yīng)主要是指在金屬表面電子流和離子流之間的交替反應(yīng)（氧化物），還原則屬于負極反應(yīng)。

2、化工設(shè)備的腐蝕因素

2.1內(nèi)在因素

化工設(shè)備腐蝕的內(nèi)在因素有：（1）設(shè)備本身材質(zhì)防腐蝕能力較差，無法保證機器設(shè)備防腐蝕的穩(wěn)定性，而金屬材質(zhì)本身又沒有防腐蝕的能力，直接影響化工設(shè)備的抗腐蝕能力;（2）化工設(shè)備的流體介質(zhì)變化，介質(zhì)對設(shè)備材料有很大的腐蝕性影響，比如水溶液，化工設(shè)備常常觸及水溶液，水溶液類型有所不同，侵蝕的狀況也不一樣，同一種化工設(shè)備，觸及有所不同的容易，發(fā)生侵蝕的機率、腐蝕狀態(tài)等，均有很大的差別;（3）化工設(shè)備內(nèi)部裝配零部件的影響，零部件是誘發(fā)整個腐蝕的主要原因，機械零件腐蝕后，會損壞化工設(shè)備的保護膜，當(dāng)零部件表層粗糙度不足時，腐蝕的機率顯著增加;（4）化工設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷，如果存在易于積水、積灰的情況，就會造成機器腐蝕。

2.2外界因素

外部原因主要有：（1）對于含有腐蝕性因素的工作環(huán)境，以及它對化工設(shè)備的影響，以腐蝕的情況顯示出來，強酸、堿侵蝕，均屬外界原因;（2）對于化工設(shè)備內(nèi)部，機泵類設(shè)備，由于存在著大量腐蝕性氣體或液體，超過一定界限的流動對腐蝕性物質(zhì)的危害非常明顯，要減少腐蝕性的速度，就必須降低化工設(shè)備表層的氣體、液體流量，以保證穩(wěn)定。

2.3管理原因

在設(shè)備管理中，由于管理人員缺乏管理流程，不能及時發(fā)現(xiàn)腐蝕的問題，而造成設(shè)備腐蝕的狀況更加嚴峻，從而削弱了化工設(shè)備的使用壽命，也同時影響了它在化學(xué)產(chǎn)品中的使用性能。化工設(shè)備方如果沒有管理，將會嚴重加劇機械設(shè)備的腐蝕，造成不可挽回的后果。

3、化工設(shè)備腐蝕的具體表現(xiàn)

3.1局部腐蝕

化工設(shè)備的局部腐蝕，屬于多發(fā)性的腐蝕表現(xiàn)，大多數(shù)動設(shè)備，機泵類在腐蝕上，最易發(fā)生的便是局部腐蝕。局部侵蝕的破壞力很大，它可以發(fā)生在不同的化工設(shè)備上，逐漸增加侵蝕的體積。石油化工生產(chǎn)中的機械設(shè)備，向下比向上方腐蝕還要明顯嚴重[1]。比如：在金屬或化工設(shè)備中的鋼材，由于同一批次材質(zhì)整體腐蝕的程度各不相同，顯示出了局部腐蝕的特征，在同一鋼材體系中，有可能出現(xiàn)各種情況的局部腐蝕，如果出現(xiàn)了腐蝕情況分級化現(xiàn)象，局部腐蝕的現(xiàn)象就會更加突出，并專門集中于一定的部位。但是，由于局部腐蝕的破壞力很大，它在防腐蝕管理上也有存在著相當(dāng)?shù)睦щy，所以首先要保證了局部腐蝕管理措施的安全，方可投入到防腐蝕的實際應(yīng)用中。

3.2均勻腐蝕

均勻腐蝕，如果均勻的散布于化工設(shè)備上，就可叫做均勻腐蝕?；ぴO(shè)備的表面均勻侵蝕時，其侵蝕的速度顯示出線性的狀態(tài)，而這種侵蝕，常見于溶劑儲存類的儲罐中，當(dāng)浸漬于一定溶劑內(nèi)時，就會引起對環(huán)境內(nèi)腐蝕性氣體以及化學(xué)物質(zhì)的干擾，均勻的侵蝕影響著金屬化工設(shè)備，從而促使侵蝕情況均勻的附著于金屬化工設(shè)備的表面上，不具有局部之差分[2]。化工企業(yè)內(nèi)，易于產(chǎn)生均勻腐蝕的化工設(shè)備，使用耐腐蝕材質(zhì)制造，提高了腐蝕的防止力度。均勻腐蝕的預(yù)防措施，著重考察它在化學(xué)產(chǎn)品中的實際狀況，并避免影響化工設(shè)備的實際應(yīng)用狀況，以促進化工設(shè)備獲得更有效、平穩(wěn)的工作狀態(tài)。

4、化工設(shè)備的防腐蝕對策

4.1防腐蝕材料的使用

材料防腐蝕對策中，首先就是使用防腐材質(zhì)，從根源上減少了化工設(shè)備腐蝕的出現(xiàn)幾率。通常情況下，化工設(shè)備的主要材質(zhì)為碳鋼，由于碳鋼的經(jīng)濟成本低，而且有著較高水平的機械特性，其在抗腐蝕方面，卻缺乏有效性，所以，在化工設(shè)備的主要材質(zhì)防腐蝕內(nèi)，必須引入有用的新材料，并根據(jù)化工業(yè)生產(chǎn)的實際環(huán)境，合理安排新材質(zhì)的使用?；ぴO(shè)備防腐材料的選用，首先要符合化工產(chǎn)品的基本特性，即對高溫、高壓的要求，然后確定金屬材料的種類?；ぴO(shè)備內(nèi)，最常用的防腐新材料主要有：高強度樹脂材、高分子耐熱材料等，正在逐步替代化工生產(chǎn)內(nèi)的傳統(tǒng)高成本金屬材質(zhì)，同時，在化工生產(chǎn)內(nèi)，還具有部分傳統(tǒng)的化工設(shè)備，對于這些設(shè)備，必須通過降低腐蝕性的方式，比如內(nèi)襯防腐材料，實現(xiàn)防腐的目的，以保證化工設(shè)備能夠在化工生產(chǎn)內(nèi)保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)，從而延長了化工設(shè)備的工作壽命。

4.2電化學(xué)保護

電化學(xué)防護，重點是隔離化工設(shè)備的電化學(xué)腐蝕。在化工企業(yè)內(nèi)，電化學(xué)技術(shù)保護的基本措施就是在化工設(shè)備的設(shè)備表面，進行必要的電化學(xué)技術(shù)保護處理措施，以隔絕設(shè)備表面水和空氣，從而截斷電化學(xué)侵蝕的途徑。在化工工程的設(shè)備及管道連接中，已積極引入金屬電化學(xué)防護的方式，并可廣泛應(yīng)用于所有金屬類型的化工設(shè)備上，以保障機械設(shè)備的安全使用。

4.3防腐蝕設(shè)計

所謂防腐設(shè)計，是指針根據(jù)對化工設(shè)備的需求，從設(shè)計及工藝角度避免腐蝕的發(fā)生，以全面防止機械設(shè)備腐蝕。主要表現(xiàn)在設(shè)計結(jié)構(gòu)、制造工藝兩方面，在設(shè)計的過程中，對于化工設(shè)備，一定要本著構(gòu)造簡化的設(shè)計準則，改善機械設(shè)備的外部構(gòu)造，同時外部構(gòu)造也不要產(chǎn)生下凹陷的情形，以避免進一步增加腐蝕的情況出現(xiàn)機率[3]。針對特定的化工設(shè)備，必須設(shè)計排氣氣孔，減少表面和里面的滯水，保證機械設(shè)備的干燥性能。化工設(shè)備及結(jié)構(gòu)，材質(zhì)必須一致，接頭部位之間不得存在過大的間隙，并注意焊縫的打磨和圓角化。同時按照化工設(shè)備的標準設(shè)計，進行了焊接處的涂裝工作，并考慮化工設(shè)備的特性，提出優(yōu)良、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以發(fā)揮焊縫涂裝的防腐功能，提高焊縫連接的精確度，以此保障整個化工設(shè)備的安全使用。

4.4噴涂防腐油漆

對化工設(shè)備的內(nèi)外表面噴涂防腐漆，是一種簡便而有效的預(yù)防措施，可以保護化工設(shè)備在外界環(huán)境中的防腐蝕特性。例如：化工設(shè)備的抗腐蝕涂漆方式，在工作環(huán)境中和金屬之間，提供了良好隔絕的條件，有效防止空氣氧化和水分腐蝕金屬。刷油漆防腐蝕，實用性很強，要根據(jù)化工設(shè)備的實際狀況，全面掌握化工設(shè)備設(shè)備的基本特性、所用材質(zhì)及其應(yīng)用，才能科學(xué)安全設(shè)備的刷油漆防腐蝕，從而禁止了化工設(shè)備出現(xiàn)的腐蝕風(fēng)險。涂漆防銹時，必須選擇優(yōu)質(zhì)的防腐漆，才能適應(yīng)化工設(shè)備的工作環(huán)境。

4.5防腐蝕管理

防腐蝕管理工作，具備主動化的特征，化工企業(yè)依據(jù)石油等化工設(shè)備的工作狀況，進行防腐蝕管理的過程工作[4]。首先加強對化工設(shè)備的防腐蝕管理工作，并采取相應(yīng)的檢測方法，排除了化工設(shè)備中的腐蝕隱患，并積極處理有腐蝕的機械設(shè)備;其次管理在化工設(shè)備中發(fā)生脫漆、腐蝕問題的結(jié)構(gòu)，一旦脫漆、腐蝕問題嚴重，就必須相應(yīng)的進行維護，防止引起更為嚴重的腐蝕問題;最后提出防止腐蝕的管理工作方法，定期檢查、清理化學(xué)裝置，以處理腐蝕問題，從而提高了化工設(shè)備的有效性和高效性。

4.6規(guī)范設(shè)備作業(yè)人員

要根據(jù)一定的業(yè)務(wù)流程和規(guī)范開展化工設(shè)備作業(yè)，一旦發(fā)生作業(yè)失敗不僅很極易導(dǎo)致設(shè)備的腐蝕，更是引發(fā)嚴重安全事故，所以，化工企業(yè)必須規(guī)范人員的作業(yè)行為，以確保設(shè)備平穩(wěn)運行。首先，企業(yè)必須要建立設(shè)備作業(yè)流程，并規(guī)定每個工作人員必須根據(jù)流程規(guī)范作業(yè)，不得發(fā)生違章施工的情況;然后，定期組織工作人員進行專業(yè)培訓(xùn)，確保每個工作人員都能夠靈活合理的運用各種生產(chǎn)設(shè)備;最后，對企業(yè)員工進行化學(xué)教育，增強其職業(yè)安全意識和自身的安全防范意識，合理運用化工設(shè)備。

5、結(jié)束語

化工設(shè)備的腐蝕問題，是一種較長時間的安全問題，腐蝕現(xiàn)象并不是在短時間內(nèi)產(chǎn)生的。因此根據(jù)化工設(shè)備的腐蝕成因與現(xiàn)象，全面落實防止腐蝕的預(yù)防措施，以改善化工設(shè)備的安全生產(chǎn)技術(shù)特性，并營造健康、安全可靠的工作環(huán)境。

參考文獻：

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李哲 天津 漢族 1993年6月，本科學(xué)歷，助理工程師，機械工程師