企業(yè)生產(chǎn)過程中的化工設(shè)備常見腐蝕問題及對應(yīng)措施

董鑫

摘 要：本文首先分析了企業(yè)生產(chǎn)過程中化工設(shè)備常見的腐蝕問題，并在此基礎(chǔ)上提出解決企業(yè)生產(chǎn)過程中化工設(shè)備腐蝕問題的有效途徑。期望通過本文的研究能夠?qū)ρ娱L化工設(shè)備的使用壽命有所幫助。

關(guān)鍵詞：化工設(shè)備 腐蝕 防腐

中圖分類號：TE98 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（a）-0091-02

在企業(yè)的生產(chǎn)過程中，絕大多數(shù)化工設(shè)備都是由金屬制成，換言之，金屬是化工設(shè)備的主要材料之一。由于化工設(shè)備需要長時間處于高溫高壓、磨損以及腐蝕性介質(zhì)等環(huán)境中運行。所以，要求設(shè)備必須具有較強的抗腐蝕性。相關(guān)研究結(jié)果表明，腐蝕不但會對化工設(shè)備上的金屬材料造成影響，而且還會縮短設(shè)備的使用壽命，增大維修成本。同時，腐蝕還可能增大設(shè)備及管道的滲漏量，從而引起原材料的損失，若是滲漏的介質(zhì)具有易燃易爆性，則會引起火災(zāi)爆炸等事故。為此，加強對化工設(shè)備的防腐尤為重要。借此，本文就企業(yè)生產(chǎn)中的化工設(shè)備常見腐蝕問題及對應(yīng)措施進行淺談。

1 企業(yè)生產(chǎn)過程中化工設(shè)備常見的腐蝕問題分析

在企業(yè)生產(chǎn)過程中，化工設(shè)備是較為重要的組成部分之一，然而，由于各方面因素的影響，使得化工設(shè)備常常會出現(xiàn)腐蝕的問題，這極大程度地影響了企業(yè)的正常生產(chǎn)，給企業(yè)的經(jīng)濟效益造成了巨大損失。由于大部分化工設(shè)備都是以金屬為主要材質(zhì)，金屬腐蝕也成為化工設(shè)備的主要腐蝕類型。

1.1 化工設(shè)備的腐蝕類型

較為常見的金屬腐蝕有以下幾種。

（1）化學腐蝕。當化工設(shè)備中的金屬材料與外界的介質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)后而形成的損壞現(xiàn)象即化學腐蝕，如金屬材料的表面在大氣中的氧化反應(yīng)。通常情況下，不同金屬的氧化物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)均不相同，有些氧化物會在金屬表面上形成一層較為穩(wěn)定且牢固的氧化膜，它能夠?qū)?nèi)部的金屬與外界的介質(zhì)隔離開，從而對金屬起到一定的保護作用，如鉻、鋁、鋅等。還有部分氧化物較為疏松并且極容易脫落，這樣一來，便會使內(nèi)層金屬受到外界腐蝕介質(zhì)的侵蝕，從而加快金屬的腐蝕速度，如鐵、銅、鎂等。金屬的氧化速度與溫度有關(guān)，溫度越高氧化速度就越快。在化工生產(chǎn)過程中，常見的腐蝕介質(zhì)有氧、氫、硫化氫、二氧化碳以及工業(yè)廢氣等等。

（2）機械腐蝕。這種類型的腐蝕包括機械磨損和腐蝕作用兩個方面，兩者之間互為加速，即機械磨損越嚴重，腐蝕速度越快。常見的機械腐蝕有以下幾種：沖擊腐蝕，這是由化工設(shè)備中的液體介質(zhì)湍流或是沖擊造成的；空泡腐蝕，液體在高速流動的過程中會產(chǎn)生一定數(shù)量的空泡，從而形成水錘作用，由此會導致金屬表面的保護膜被破壞，腐蝕速度也會因此加??；應(yīng)力腐蝕，在拉伸應(yīng)力的作用下，金屬會受到腐蝕破壞，同時金屬內(nèi)部會產(chǎn)生出裂紋。

（3）電化學腐蝕。在腐蝕的過程中伴隨有電流產(chǎn)生的腐蝕被稱之為電化學腐蝕，這是化工設(shè)備腐蝕領(lǐng)域的主要研究課題之一，是金屬在水溶液當中形成電池而引起的腐蝕現(xiàn)象。在潮濕的環(huán)境中，化工設(shè)備容易出現(xiàn)電化學腐蝕。

1.2 化工設(shè)備腐蝕的原因

大體上可將化工設(shè)備的腐蝕原因歸納為以下幾個方面。

（1）腐蝕介質(zhì)。當化工設(shè)備中輸送的介質(zhì)含有以下物質(zhì)時會引起設(shè)備腐蝕，氧、二氧化硫、硫化氫等等，同時，輸送介質(zhì)的溫度越高，腐蝕的速度就越快，腐蝕也越嚴重。

（2）土壤腐蝕。土壤是一類腐蝕性較強的體系，當金屬與土壤長時間接觸后，兩者的界面之間會形成不同的電位，這樣一來接觸部位便會差生出電位差，從而形成氧濃差腐蝕電池。若是土壤當中含有可溶性鹽時，則會加快腐蝕速度，土壤當中植物根系也容易引起金屬外管壁腐蝕。

（3）設(shè)備自身原因。化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、加工質(zhì)量不高、存在焊接殘余應(yīng)力等等，都會加快設(shè)備的腐蝕速度。同時，設(shè)備選材不當也容易引起腐蝕，相關(guān)試驗結(jié)果表明，化工設(shè)備金屬表面越粗糙，就越容易出現(xiàn)腐蝕。

（4）防腐措施不到位。在企業(yè)生產(chǎn)過程中，為了確?；ぴO(shè)備安全、穩(wěn)定、可靠運行，在安裝過階段必須對設(shè)備進行有效的防腐處理。若是防腐措施不到位，或者未進行防腐處理，則會導致化工設(shè)備在使用一段時間后，便出現(xiàn)腐蝕。

2 解決企業(yè)生產(chǎn)過程中化工設(shè)備腐蝕問題的有效途徑

2.1 表面涂層防腐

在化工設(shè)備的金屬表面上噴涂防腐蝕涂層能夠起到一定的防腐作用，這也是目前應(yīng)當最為廣泛的一種設(shè)備防腐措施。通常情況下，防腐蝕涂層不會使化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)及強度發(fā)生改變，其僅僅是一層保護層，最主要的作用是將金屬與外部介質(zhì)隔離開，避免介質(zhì)對金屬造成腐蝕。比較常用的防腐涂料有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等等。采用這種方式對化學進行防腐處理時，必須了解設(shè)備材質(zhì)、表面狀態(tài)、運行環(huán)境等方面的情況，并充分結(jié)合涂層的性能優(yōu)選材料，從而達到最佳的防腐蝕效果。此外，為化工設(shè)備做金屬覆蓋層屬于表面涂層的一種，具體是指用電位低于母材的金屬作為設(shè)備的覆蓋面，通過犧牲陽極的方式，來達到防腐目的。

2.2 合理選材

化工設(shè)備本身的材料直接關(guān)系到腐蝕速度，選擇耐腐蝕性能高的材料，能夠有效降低腐蝕速度。在對化工設(shè)備進行選材時，必須充分了解設(shè)備的運行環(huán)境以及各種腐蝕因素，如介質(zhì)的種類、濃度、溫度、工作壓力、流速等等。隨后按照實際條件進行模擬試驗，以此來獲取材料的可靠數(shù)據(jù)，并綜合考慮材料的性價比和耐腐蝕性，最終確定最佳的設(shè)備材料。建議化工設(shè)備應(yīng)當盡可能選用合金鋼、鋁合金、玻璃鋼等作為主要材料，這有助于提高化工設(shè)備的抗腐蝕性能。

2.3 優(yōu)化設(shè)計

想要從根本上解決化工設(shè)備的腐蝕問題，就必須從設(shè)計階段著手，合理運用于防腐有關(guān)的知識和經(jīng)驗，設(shè)計出結(jié)構(gòu)合理、使用壽命長、抗腐蝕性能好的化工設(shè)備，這樣的設(shè)備不但符合企業(yè)生產(chǎn)工藝過程的要求，又能延長設(shè)備的使用年限，有助于降低企業(yè)生產(chǎn)成本。大體上可將化工設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計分為以下幾個階段：在設(shè)計時選擇合理可行的防腐措施，如強度設(shè)計、防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計等；在加工制造時對設(shè)備進行有效的防腐處理，如提高加工質(zhì)量、加強管理等；在設(shè)備的安裝過程中，結(jié)合運行環(huán)境的特點，選擇最為有效的防腐措施。

2.4 做好設(shè)備保養(yǎng)維護

在企業(yè)生產(chǎn)過程中，化工設(shè)備的腐蝕并不是突然出現(xiàn)的，通常都需要一個過程，為了盡可能避免化工設(shè)備出現(xiàn)腐蝕問題，應(yīng)當不斷加強對設(shè)備的管理和保養(yǎng)維護，這樣能夠及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的腐蝕問題，從而采取相應(yīng)的措施加以解決處理，防止腐蝕進一步嚴重，影響設(shè)備的安全、穩(wěn)定運行。在設(shè)備管理方面，應(yīng)當要求操作人員正確使用設(shè)備，不得違規(guī)違章操作，同時，要加強對設(shè)備的檢查管理，企業(yè)應(yīng)建立完善的設(shè)備點檢管理機構(gòu)，借此來規(guī)范設(shè)備點檢工作，并制定崗位責任制，整理相關(guān)記錄并進行總結(jié)，將各種隱患扼殺在萌芽當中；在保養(yǎng)維護方面，可由設(shè)備操作者完成日常保養(yǎng)工作，并在交接班時對設(shè)備進行認真檢查，定期對設(shè)備進行潤滑和清潔，維修人員要制定合理可行的檢修計劃，并將設(shè)備防腐作為重點來抓，以此來確保設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。

2.5 使用襯里進行防腐

由于部分化工設(shè)備的腐蝕發(fā)生在內(nèi)部，僅通過外部涂層防腐很難起到有效的作用。為此，應(yīng)當合理使用襯里進行防腐。目前，較為常用的防腐襯里有兩大類：一類是有機襯里，如PVC、聚四氟乙烯、不透性石墨等等。在選擇有機襯里時，應(yīng)當對材料的耐熱性、耐水蒸氣擴散性、附著性以及機械性能等進行充分考慮，并結(jié)合設(shè)備的工作環(huán)境，合理選擇，以此來達到最佳的防腐效果；另一類是無機襯里。比較常用的有化工陶瓷、砂漿等，具體選用時，也要結(jié)合設(shè)備的實際運行情況而定。

2.6 合理應(yīng)用緩蝕劑

緩蝕劑是一種能夠在較低的濃度條件下，使金屬在腐蝕性介質(zhì)中減緩腐蝕速度的物質(zhì)，其既可以是單一的化合物，也可以是多種化合物的復合產(chǎn)物。在企業(yè)生產(chǎn)過程中，緩蝕劑可用于工業(yè)冷卻系統(tǒng)的防腐、化工設(shè)備及管道化學清洗時的防腐。實踐證明，通過使用緩蝕劑能夠進一步減緩設(shè)備的腐蝕速度，需要注意的是，在具體應(yīng)用時，要控制好緩蝕劑的加入量。

3 結(jié)論

總而言之，在企業(yè)生產(chǎn)過程中，化工設(shè)備的腐蝕問題普遍存在，這必須引起企業(yè)相關(guān)部門的高度重視，并采取各種行之有效的措施，對設(shè)備腐蝕問題進行解決處理，這不但能夠確保設(shè)備穩(wěn)定運行，而且還能延長設(shè)備的使用壽命，降低維修費用，有助于企業(yè)經(jīng)濟效益的提高，對于促進企業(yè)發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實意義。

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