化工設(shè)備設(shè)計(jì)中防腐問題分析

胡蘭青

（山西省化工設(shè)計(jì)院，山西 太原 030024）

我們在對一般的化工設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，必須要考慮到腐蝕的問題，其中較為突出的一個防腐蝕問題就來自于設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)，可以說最難解決的就是設(shè)備內(nèi)部的腐蝕問題［1－2］。除此以外，我們還應(yīng)該注意的幾個方面就是流動問題、存積以及選材問題、熱處理問題等。我們對化工設(shè)備的研究和設(shè)計(jì)重點(diǎn)要解決的一個問題就是設(shè)備的防腐問題，解決了這個問題才算是對化工設(shè)備進(jìn)行了成功的設(shè)計(jì)。

在一般情況下，對化工設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)是由設(shè)備專業(yè)以及與之相關(guān)的其他專業(yè)的設(shè)計(jì)人員負(fù)責(zé)完成的，這個過程需要全面進(jìn)行考慮和研究，最后提出合理有效的設(shè)計(jì)內(nèi)容。然而，事實(shí)卻非如此，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，市場經(jīng)濟(jì)的競爭日益激烈，許多非設(shè)備專業(yè)的工作人員卻參與到了化工設(shè)備的設(shè)計(jì)工作中，還有一些設(shè)備制造單位的技術(shù)人員也不是設(shè)備專業(yè)的，這樣不利于化工設(shè)備的安全生產(chǎn)，會無形中增加很多問題。歸根到底都是因?yàn)樗麄兘?jīng)驗(yàn)不足、化工防腐考慮不周全引起的，以至于化工設(shè)備存在安全隱患問題，進(jìn)而可能就對化工生產(chǎn)造成極大的安全問題。

1 引起設(shè)備腐蝕的原因

不管是金屬還是合金材料都是極容易發(fā)生腐蝕問題的，有的是人為原因造成的，有的是自然原因造成的，自然原因不可避免，但人為因素是可以避免的。一般能夠引起金屬腐蝕的條件是和外部介質(zhì)相接觸，究其原因是和氣體與液體介質(zhì)有關(guān)。

目前，許多化工企業(yè)都存在許多問題，但是對其設(shè)備來說，腐蝕問題始終是最大的安全隱患問題。

金屬表面發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，其真實(shí)表現(xiàn)為在其表面均勻分布的大量斑點(diǎn)，而且時間一長還會導(dǎo)致設(shè)備厚度減薄，有的還會形成一個較大的點(diǎn)狀坑，致使零件穿孔。還有一些是看不到的，其發(fā)生的具體位置是在金屬晶粒之間，等腐蝕達(dá)到一定程度，金屬徹底承受不了，就會發(fā)生瓦解，這種腐蝕方式特別危險(xiǎn)。腐蝕還會造成金屬特性的削弱，對金屬的延展性影響尤為突出。這些機(jī)械性能一般都會以緩慢的速度降低，我們一點(diǎn)也不會察覺到。

腐蝕對于材料來說是一種極具破壞的過程，金屬被腐蝕的程度是由很多具體的因素所決定的，如金屬本性、介質(zhì)性質(zhì)、操作條件等。一般來說溫度和壓力升高是影響金屬腐蝕的關(guān)鍵因素［3－4］。

2 化工設(shè)備腐蝕的危害性

一般化工設(shè)備都會具有易腐蝕的特點(diǎn)，對化工設(shè)備的研究，從對其設(shè)計(jì)階段開始就應(yīng)該考慮腐蝕的問題，否則會給以后的設(shè)備施工造成極大的困難。同時，在化工設(shè)備工作期間也極容易受到化工原料的腐蝕影響，使設(shè)備的一些力學(xué)性能及其他功能、性能受到影響。

設(shè)計(jì)方案中存在了漏洞，就會很難再次得到解決，通常設(shè)計(jì)單位會由于工作方面的失誤，造成設(shè)計(jì)方案的缺陷，甚至還會出現(xiàn)設(shè)計(jì)者為了使設(shè)備及早投入使用，而降低對化工設(shè)備設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，致使化工設(shè)備防腐性降低。這樣對設(shè)備的壽命影響很大，無形中也給生產(chǎn)成本帶來了極大的負(fù)擔(dān)，對勞動生產(chǎn)率具有負(fù)面影響。

3 化工設(shè)備設(shè)計(jì)中防腐問題

化學(xué)設(shè)備中常見的電化學(xué)腐蝕類型有點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕破裂等。

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在對化工設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)時，設(shè)計(jì)者對設(shè)計(jì)產(chǎn)品的抗腐蝕性能估計(jì)不準(zhǔn)確，或是對化工產(chǎn)品的抗腐蝕情況不夠了解，使設(shè)計(jì)結(jié)果中設(shè)備結(jié)構(gòu)存在諸多問題，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理，引起或加劇腐蝕。

因此，化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)問題是影響腐蝕的關(guān)鍵因素。許多單位在進(jìn)行設(shè)計(jì)時，都是為了解決設(shè)備方便使用的問題，他們的設(shè)計(jì)目的和設(shè)計(jì)重點(diǎn)直接轉(zhuǎn)到了安裝的角度，結(jié)果在設(shè)計(jì)方案上就出現(xiàn)了很多問題，這些問題同樣也會帶來安全隱患漏洞。設(shè)備里面的縫隙和死角會存在很多的剩余液體或者固體殘?jiān)@就是問題的根源，排液不盡而設(shè)備需長時間工作，如不對這些物質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)處理，局部液體會增濃或富集，引起腐蝕。為了有效地預(yù)防這類問題的發(fā)生，我們必須采取一些切實(shí)可行的措施和手段，遵循對結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時要盡可能地消除縫隙，避免縫隙腐蝕的原則。在設(shè)計(jì)方案和安裝方案之間作出取舍，考慮哪種情況更接近現(xiàn)實(shí)、更實(shí)用，就選擇哪種解決辦法。首先應(yīng)該解決的問題是產(chǎn)品的質(zhì)量和性能問題，在此基礎(chǔ)上再充分考慮設(shè)備的安裝和使用問題。

3.2 介質(zhì)分析

在化工設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)的初期，就應(yīng)該對溶液、氣體、蒸汽等介質(zhì)的成分、濃度及溫度進(jìn)行各方面詳細(xì)、具體的分析。如果作為壓力容器的設(shè)計(jì)者不清楚介質(zhì)性質(zhì)的話，那么作為制造單位或部門就難以對其質(zhì)量和抗腐蝕情況作出保證。同時，應(yīng)對不同介質(zhì)的含量以及化學(xué)物質(zhì)之間的反應(yīng)作出不同的選擇。并且，混酸、混液和雜質(zhì)的含量問題，還有混入液體中的固體對容器設(shè)備的腐蝕和磨損問題，都應(yīng)該盡可能提前了解。針對設(shè)備中具體的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)行專門的腐蝕情況分析，徹底把每個腐蝕因素都考慮進(jìn)去，并提出一些行之有效的解決方法。還應(yīng)該通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效地避免氣蝕、閃蒸、沖刷、磨損、磨蝕等原因造成的容器壁減薄問題，減小安全隱患問題發(fā)生的幾率。

4 結(jié)束語

化工設(shè)備的防腐蝕問題確實(shí)是現(xiàn)在化工工業(yè)中一個極難解決的問題，這個問題是復(fù)雜的、多方面的。在當(dāng)前的市場經(jīng)濟(jì)條件下，化工設(shè)備設(shè)計(jì)也會出現(xiàn)一些不可避免的問題，這些問題如果不能及時得到解決，就會對生產(chǎn)和成本造成不小的損失，甚至?xí)蔀閷?dǎo)致嚴(yán)重事故的根本因素。在眾多的化工生產(chǎn)問題里面，設(shè)備的腐蝕問題無疑是最關(guān)鍵的問題，是首要解決的問題，需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行細(xì)節(jié)安排和具體方案設(shè)計(jì)，有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和設(shè)計(jì)人員也應(yīng)該提高足夠的認(rèn)識，密切聯(lián)系實(shí)際，及時給予關(guān)注和重視。

［1］遆麗軍.試論化工設(shè)備設(shè)計(jì)中防腐蝕問題［J］.中國化工貿(mào)易，2011，3（11）：21－22.

［2］羅花.化工設(shè)備設(shè)計(jì)防腐相關(guān)問題探討［J］.城市建設(shè)理論研究（電子版），2012，11（15）：32－33.

［3］于喜年，趙月紅，劉軍.淺析轉(zhuǎn)向架防腐厚涂層強(qiáng)輻射固化工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)［J］.遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，31（5）：54－55.

［4］王宏康.淺析化工設(shè)備設(shè)計(jì)如何實(shí)現(xiàn)防腐蝕［J］.科技資訊，2013，13（1）：43－44.