論化工設(shè)備的腐蝕與防護(hù)

摘要：化工設(shè)備是人類生活當(dāng)中必不可少的工業(yè)設(shè)備，其對于人類生活水平的提高有著重要的推進(jìn)作用。在日常使用過程中，因為外部環(huán)境影響、內(nèi)部化學(xué)藥品侵蝕、使用方法上選擇以及使用年限過長等因素的促在，很容易造成化工設(shè)備的腐蝕。這種化工設(shè)備腐蝕的情況出現(xiàn)，不僅會降低化工設(shè)備的使用效果，還會帶來極大的安全隱患，做好對化工設(shè)備的防護(hù)工作，降低化工設(shè)備的腐蝕情況對于我國化工事業(yè)的發(fā)展有著重要的作用。筆者結(jié)合實踐工作經(jīng)驗，在本文當(dāng)中對化工設(shè)備的腐蝕因素進(jìn)行分析，并探討了提高化工設(shè)備防護(hù)水平的策略。

關(guān)鍵詞：化工設(shè)備；腐蝕；防護(hù)策略

前言：

在化工設(shè)備的實際工作當(dāng)中，化工設(shè)備在工作時自身所產(chǎn)生的化學(xué)腐蝕、外部環(huán)境的侵蝕、使用方法及維護(hù)方法選擇不當(dāng)?shù)纫蛩囟紩榛ぴO(shè)備的腐蝕創(chuàng)造條件或?qū)崿F(xiàn)對腐蝕的催化，一旦化工設(shè)備腐蝕到一定程度，那么化工設(shè)備的工作性能就必然會降低，腐蝕情況嚴(yán)重的還會導(dǎo)致化工設(shè)備的報廢，想要保證化工設(shè)備的工作狀態(tài)，實現(xiàn)化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，做好化工設(shè)備的腐蝕防護(hù)工作勢在必行。

1.化工設(shè)備腐蝕的因素分析

在化工產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，化工設(shè)備的腐蝕情況較為常見，其屬于化工設(shè)備的合理損耗，根據(jù)對化工設(shè)備實際使用情況來看，導(dǎo)致化工設(shè)備腐蝕因素可以分為內(nèi)部因素和外部因素兩個層面。從內(nèi)部原因來看，化工設(shè)備以金屬材質(zhì)為主，而金屬自身的化學(xué)屬性較為活躍，其在企業(yè)使用過程中，工作環(huán)境必須與化工生產(chǎn)介質(zhì)發(fā)生接觸，如酸、堿、高溫、高壓、不均勻應(yīng)力等都極易發(fā)生金屬腐蝕情況。從外部原因來看，化工設(shè)備的使用環(huán)境、使用方法及日常維護(hù)都會在不同程度上為化工設(shè)備的腐蝕創(chuàng)造條件。盡管化工設(shè)備的腐蝕屬于常規(guī)損耗，但如果腐蝕程度超出正常范圍，那么其對于化工設(shè)備的工作狀態(tài)及使用壽命都有極大的影響。

2.化工設(shè)備的腐蝕因素分析

2.1.化工設(shè)備內(nèi)部的腐蝕

目前，化工產(chǎn)業(yè)當(dāng)中的化工設(shè)備絕大部分都是金屬材質(zhì)，因為金屬本身的性質(zhì)就較為活躍，所以當(dāng)化工設(shè)備遇到一些能夠產(chǎn)生反應(yīng)的化學(xué)材料時，其自身很容易產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)的出現(xiàn)對于化工設(shè)備的腐蝕情況是非常嚴(yán)重，其中在具有酸堿反應(yīng)等的工作環(huán)境尤為突出。以反應(yīng)釜為例，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)的物料溫度過高時，其釜內(nèi)物料在反應(yīng)過程中，釜內(nèi)的介質(zhì)可能會有酸性或堿性，這些性質(zhì)的物料都可能會與金屬反應(yīng)釜的內(nèi)壁發(fā)生反應(yīng)，金屬被氧化或分離；同時，內(nèi)部所產(chǎn)生的大量的熱量，熱量更加會加速反應(yīng)釜介質(zhì)與反應(yīng)釜體發(fā)生反應(yīng)，熱量所造成的水蒸汽或酸堿蒸汽都會對反應(yīng)釜的罐頂產(chǎn)生巨大的沖擊，而蒸汽遇冷后會發(fā)生液化反應(yīng)形成水珠，這些水珠附著在釜頂上形成一層液膜，進(jìn)而形成了“微腐蝕電池”和“氧濃差腐蝕”等腐蝕情況。

2.2.外部環(huán)境引起的腐蝕

外部環(huán)境引起的腐蝕的效果雖不像內(nèi)部腐蝕那么大，但其也是化工設(shè)備腐蝕的重要因素。在筆者看來，對于化工設(shè)備腐蝕而言，外部環(huán)境更多的是創(chuàng)造了條件，這對于化工設(shè)備的腐蝕是致命的。以土壤對管道外壁的腐蝕為例，因為土壤自身所具備的多腐蝕性、多孔電介質(zhì)已經(jīng)非均質(zhì)膠體體系等特性，再加上不同地段土壤的土質(zhì)有著明顯的不同，所以當(dāng)金屬管道接觸到土壤時，極易在接觸面形成不同的電位，而這些電位與金屬管道的接觸部位之間就會產(chǎn)生電位差，從而形成了土壤腐蝕電流回路及“氧濃差電池腐蝕”等腐蝕情況出現(xiàn)。

2.3.人為因素造成的腐蝕

實際上，在實際工作當(dāng)中人為因素所導(dǎo)致的化工設(shè)備腐蝕情況也是較為常見的。其造成的腐蝕的原因來源于兩個方面，其一為設(shè)計方面，其二為使用與維護(hù)方面，在實際的化工生產(chǎn)中，化學(xué)反應(yīng)是一個極為復(fù)雜的過程，比如對于一臺化學(xué)反應(yīng)裝置，在設(shè)計過程中有可能對化學(xué)反應(yīng)的分析不夠透徹或?qū)橘|(zhì)中的元素分析不夠全面，對生產(chǎn)反應(yīng)設(shè)備材質(zhì)的選擇不恰當(dāng)，當(dāng)使用于生產(chǎn)時，很快就會產(chǎn)生化學(xué)腐蝕造成設(shè)備的破壞，這對企業(yè)也會造成極大的損失；其二是對于化工生產(chǎn)人員在進(jìn)廠時雖然需要嚴(yán)格的專業(yè)水平篩選，但在實際的化工生產(chǎn)操作過程中，由于生產(chǎn)現(xiàn)場與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的原材料介質(zhì)較多，難免會有誤操作造成腐蝕，同時由于對于新技術(shù)、新設(shè)備的不斷更新，員工對于新事物特性的了解及掌握也需要一定的時間，所以人為因素所引起的化工設(shè)備腐蝕因素也是不同小視的。

3.化工設(shè)備的腐蝕防護(hù)策略

3.1.合理的設(shè)備選擇

想要避免化工設(shè)備的過度腐蝕，做好設(shè)備的設(shè)計選型基礎(chǔ)，尤其是對于設(shè)備材質(zhì)的選擇更要慎重。在選擇設(shè)備時，首先要針對生產(chǎn)物料的介質(zhì)成分，反應(yīng)機(jī)理、過程完全掌握，再對應(yīng)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行選材或通過腐蝕試驗進(jìn)行設(shè)備材質(zhì)的選擇，選擇合理的設(shè)備不僅能夠提高其自身的抗腐蝕性，同時可以降低生產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)的影響，同時準(zhǔn)確的選材還能夠降低生產(chǎn)投資或成本，這對于化工企業(yè)來說能夠節(jié)省很大一部分成本，耐蝕合金或在設(shè)備的金屬材質(zhì)當(dāng)中添加合金元素，都可以很大程度的提高設(shè)備的耐腐蝕性。

3.2.實時的環(huán)境控制

任何化學(xué)反應(yīng)都是需要一定介質(zhì)環(huán)境才能夠發(fā)生的，腐蝕反應(yīng)也是如此。所以在使用化學(xué)設(shè)備時，如果能夠消除金屬材質(zhì)的設(shè)備在使用環(huán)境中引起腐蝕的各種因素，那么腐蝕就會明顯的減緩，甚至是終止。當(dāng)然這只是理想化的結(jié)果，因為腐蝕反應(yīng)過程中的很多環(huán)境因素并非人為能夠控制的，例如大氣中的氧氣、水分和土壤當(dāng)中的水分、海水中的鹽分等等。在這種環(huán)境背景下，就只能通過局部環(huán)境的調(diào)整，來實現(xiàn)對化工設(shè)備使用時的環(huán)境控制。局部環(huán)境控制的方法有很多中，筆者在本文當(dāng)中略舉一二：

3.2.1.在鍋爐當(dāng)中加入Na2SO2和N2H4等除氧劑，可以減少鍋爐內(nèi)壁的氧化腐蝕；

3.2.2.在水中可以適當(dāng)加入酸或堿，來實現(xiàn)對水的酸堿度綜合，進(jìn)而防止冷卻水對換熱器產(chǎn)生結(jié)垢和穿孔；

3.2.3.去除倉庫內(nèi)空氣中的水分，加強(qiáng)倉庫的通風(fēng)、干燥，從而避免所貯存的金屬部件生銹。

3.3.全面的養(yǎng)護(hù)策略

為化工設(shè)備進(jìn)行全面的養(yǎng)護(hù)是防止其過分腐蝕的重要方法，日常的養(yǎng)護(hù)策略有很多個種類，筆者在本文中著重探討一下設(shè)備的涂層和緩蝕劑的使用。

3.3.1.設(shè)備的涂層

設(shè)備涂層的原理通過對化工設(shè)備的金屬表面進(jìn)行抗腐蝕層的涂抹，能夠使設(shè)備上形成一層鍍層，而鍍層能夠?qū)υO(shè)備的金屬表面進(jìn)行很好的保護(hù)，進(jìn)而阻礙和降低腐蝕反應(yīng)的發(fā)生與發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，世界各國最常用的化工設(shè)備防腐方法就是對設(shè)備進(jìn)行涂層。之所以涂層能夠如此受歡迎，一方面是因為其防腐效果好，另一方面是其成本低，試想一下一個能夠用最少的成本換取最大防腐效果的方法，怎么會不被世界所關(guān)注呢？為了達(dá)到最理想的防腐效果，在對設(shè)備進(jìn)行涂層時，必須要保證涂層結(jié)構(gòu)的致密性、均勻性、針對性。

3.3.2.緩蝕劑的使用

在化工設(shè)備的防腐措施當(dāng)中，緩蝕劑的使用也是較為常見的方法。在能夠產(chǎn)生腐蝕反應(yīng)的環(huán)境當(dāng)中，放入一定量的緩蝕劑，緩蝕劑就能夠先與設(shè)備金屬表面進(jìn)行物理反應(yīng)，實現(xiàn)對金屬表面的保護(hù)，從而顯著降低金屬材料被腐蝕的程度，實現(xiàn)控制化工設(shè)備腐蝕的目標(biāo)。因緩蝕劑自身性質(zhì)的影響，在使用緩蝕劑時并不需要單獨為其準(zhǔn)備設(shè)備或容器，并且也無需對金屬構(gòu)件的性質(zhì)，所以其無論是在適應(yīng)性方面、還是成本方面，都具有一定的優(yōu)勢。目前緩蝕劑廣泛應(yīng)用于酸洗冷卻水系統(tǒng)、油氣并酸化、油田注水、金屬制品的儲運(yùn)等各個方面。

4.總結(jié)

綜上所述，化工設(shè)備作為化工行業(yè)當(dāng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其自身的腐蝕水平很大程度影響著化工設(shè)備的工作水平，因此必須要做好化工設(shè)備的腐蝕防護(hù)工作。盡管在化工設(shè)備工作當(dāng)中，影響化工設(shè)備腐蝕的因素有很多個方面，但只要工作人員能夠在充分了解化工材料與化工設(shè)備之間腐蝕反應(yīng)的基礎(chǔ)上，做好對化工設(shè)備的準(zhǔn)確選型、防護(hù)工作，那么化工設(shè)備的腐蝕情況是能夠有效得到控制的。只有如此才能夠在保證化工設(shè)備良好工作狀態(tài)的基礎(chǔ)上，盡可能的延長其壽命，在為化工企業(yè)帶來更多經(jīng)濟(jì)效益的同時，為我國化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李向東.淺談原油加工中含硫酸性物質(zhì)對設(shè)備的腐蝕與防護(hù)[J].科技資訊，2012，22：91-92.

[2]周敏.中國石油煉化企業(yè)腐蝕與控制現(xiàn)狀[J].腐蝕與防護(hù)，2012，S2：62-68.

[3]趙子龍.石油煉廠設(shè)備的腐蝕與防護(hù)[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012，11：295.

[4]周敏.中國石油煉化企業(yè)腐蝕與控制現(xiàn)狀[J].腐蝕與防護(hù)，2012，S1：62-68.