化工機(jī)械設(shè)備的防腐設(shè)計(jì)及措施探討

孫德全

摘 要：近些年來(lái)，伴隨著我國(guó)化工生產(chǎn)水平的高速提升，化工機(jī)械設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)工作也得到了社會(huì)各界的高度重視。然而在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，由于設(shè)備的材質(zhì)一般都為金屬，其腐蝕問(wèn)題都無(wú)法得到有效的避免，這在很大程度上降低了設(shè)備的使用壽命與工作效率，同時(shí)對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行造成了一定的阻礙。因此，大量的技術(shù)人員已經(jīng)投身到相關(guān)課題項(xiàng)目的研究工作中，本文主要針對(duì)化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕原因與預(yù)防措施兩大方面的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，希望能為我國(guó)化工生產(chǎn)活動(dòng)的順利進(jìn)行提供一定的保障，同時(shí)為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：化工機(jī)械設(shè)備；防腐設(shè)計(jì)；措施

中圖分類號(hào)：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2017）08-0169-02

Abstract：in recent years， along with the rapid upgrading of China's chemical production level， the maintenance and maintenance of chemical machinery equipment has also been highly valued by all circles of society. However， in a long time， because of the equipment are generally made of metal material， the corrosion problems can be effectively avoided， which reduces the service life and the work efficiency of the equipment to a great extent， and stable operation of the equipment caused some obstacles， therefore， a large number of technical personnel have devoted themselves to the study work related project， this paper is mainly aimed at chemical equipment corrosion causes and preventive measures of the two aspects of the simple analysis， the hope for China's chemical production activities carried out smoothly to provide a guarantee， and create more economic benefits for enterprises.

Key Words：chemical machinery equipment； corrosion protection； design measures

由于金屬材質(zhì)的特殊性，使得相關(guān)的化工機(jī)械設(shè)備在長(zhǎng)期的使用中都會(huì)不可避免地產(chǎn)生一定的腐蝕；另外，溫度與濕度的變化也會(huì)在一定程度上影響金屬的腐蝕速度。與此同時(shí)，由于化工生產(chǎn)的部分原材料腐蝕性較強(qiáng)，這也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的損壞。目前，我國(guó)化工企業(yè)對(duì)于機(jī)械設(shè)備的防腐主要通過(guò)兩大措施，一是使用具有較強(qiáng)的抗腐蝕性材料；二是通過(guò)電化學(xué)原理控制腐蝕反應(yīng)的進(jìn)行，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的保護(hù)。目前，這兩種方法在化工生產(chǎn)中都得到了十分廣泛的應(yīng)用，并且憑借著實(shí)用性強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)受到人們的廣泛青睞，但是其也不可避免地具有一定的不足，因此，這要求相關(guān)的工作人員需要加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的防腐設(shè)計(jì)，提升設(shè)備的使用性能[1]。

1化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕類型

1.1電化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕是造成設(shè)備損壞的重要原因之一，這在很大程度上是由于空氣中的電離子與金屬物質(zhì)產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的腐蝕與損壞。然而任何電化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)生都需要陰極與陽(yáng)極的共同反應(yīng)，在一般情況下，陽(yáng)極主要產(chǎn)生氧化反應(yīng)，而陰極則發(fā)生還原反應(yīng)，電化學(xué)反應(yīng)主要是從金屬單質(zhì)中電離出金屬離子，然后進(jìn)行離子的互相轉(zhuǎn)移，最后實(shí)現(xiàn)反應(yīng)的平衡，例如在析氫腐蝕中，負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-→Fe2+、Fe2++2H2O→Fe（OH）2+2H+，而正極反應(yīng)則為2H++2e-→H2。電化學(xué)反應(yīng)往往會(huì)產(chǎn)生一定的電流，然而該電流只會(huì)在反應(yīng)內(nèi)部做功，這在很大程度上促進(jìn)了電化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，并提升了設(shè)備的腐蝕速度。

1.2工業(yè)大氣腐蝕

由于在化工生產(chǎn)中，其需要運(yùn)用到大量的強(qiáng)腐蝕性的材料，因此，其空氣中也往往存在較高濃度的二氧化硫、酸性鹽等含有較強(qiáng)腐蝕性的有毒氣體。并且，空氣中還存在一定的工業(yè)粉塵，這都會(huì)在一定程度上促進(jìn)腐蝕反應(yīng)的進(jìn)行；另外，空氣中的濕度與溫度也會(huì)對(duì)反應(yīng)速度與效率產(chǎn)生一定的影響，在空氣濕度較大的情況下，酸性氣體與水蒸氣產(chǎn)生一定的反應(yīng)，產(chǎn)生無(wú)機(jī)酸，從而對(duì)鋼材產(chǎn)生一定的腐蝕，從而減少設(shè)備的使用壽命，因此，加強(qiáng)對(duì)工業(yè)大氣服飾的控制對(duì)于機(jī)械設(shè)備的維護(hù)來(lái)說(shuō)起著非常重要的作用。

1.3局部腐蝕

該類腐蝕主要是在設(shè)備的某一局部產(chǎn)生的腐蝕，這不會(huì)對(duì)鋼材的完整性產(chǎn)生較大的損壞，然而相較于均勻腐蝕，局部腐蝕對(duì)設(shè)備的整體性能的影響相對(duì)較大，如圖1所示。首先，局部腐蝕較難被發(fā)現(xiàn)，除非在已經(jīng)產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p壞的情況下；其次，由于局部腐蝕無(wú)法被及時(shí)檢測(cè)，因此，其較難預(yù)防；最后，局部腐蝕會(huì)瞬時(shí)對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行造成損壞，甚至?xí)斐赏C(jī)等嚴(yán)重現(xiàn)象。而均勻腐蝕則主要是產(chǎn)生與設(shè)備表面的損壞現(xiàn)象，其對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行不會(huì)造成太大的影響，僅僅影響機(jī)械的外觀、材料等，因此，相關(guān)的技術(shù)人員需要預(yù)留足夠的腐蝕余量，并且維護(hù)人員還需要定期對(duì)設(shè)備鋼材的厚度進(jìn)行必要的檢測(cè)，從而進(jìn)一步確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

2化工機(jī)械設(shè)備的防腐設(shè)計(jì)與改進(jìn)措施

2.1選擇高質(zhì)量的設(shè)備材料

在化工機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程中，碳素鋼是極其常見的一種材料，其憑借著采購(gòu)成本低、使用方式簡(jiǎn)單以及加工程序較少等優(yōu)點(diǎn)在機(jī)械生產(chǎn)中得到了十分廣泛的應(yīng)用。在普通的生產(chǎn)環(huán)境中，碳素鋼不容易產(chǎn)生腐蝕，同時(shí)，不規(guī)范的使用方式也不會(huì)輕易損壞設(shè)備，但是在強(qiáng)腐蝕性的化工環(huán)境中，碳素鋼也可能產(chǎn)生一定的腐蝕，例如Q235號(hào)鋼材在機(jī)械生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，若使用環(huán)境中存在大量的腐蝕性物質(zhì)，就會(huì)導(dǎo)致金屬的腐蝕速度大大提升，即使相關(guān)的技術(shù)人員能夠在設(shè)備表面涂抹均勻的防腐劑，但是在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，不經(jīng)意的劃痕也會(huì)破壞防腐劑表層的完整性，這會(huì)在很大程度上促進(jìn)腐蝕反應(yīng)的進(jìn)行，從而對(duì)設(shè)備的安全使用造成很大的隱患[2]。因此，這要求相關(guān)的技術(shù)人員在設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中需要選擇高質(zhì)量的材料，目前，在實(shí)際的生產(chǎn)中，工作人員往往不會(huì)使用碳素鋼，而是選擇質(zhì)量更高、強(qiáng)度更大的合金鋼，相較于碳素鋼而言，合金鋼的價(jià)格更高，但是就整體而言，其性能更強(qiáng)，更具有應(yīng)用前景?？偠灾?，選擇高質(zhì)量的材料對(duì)于設(shè)備的防腐設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)起著非常重要的作用。

2.2完善機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)工藝

機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)工藝的改進(jìn)也能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)腐蝕反應(yīng)的控制，從而進(jìn)一步確保機(jī)械的正常運(yùn)行。首先，相關(guān)的工作人員應(yīng)該盡量簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，避免結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，從而為監(jiān)測(cè)與維護(hù)工作的開展提供一定的便利，另外，工作人員還需要確保設(shè)備的全面保護(hù)，避免其受到損壞；其次，設(shè)計(jì)人員需要加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備構(gòu)件材料選擇的重視，盡量使用同一類型的材料，從而為設(shè)備的維修與改進(jìn)提供一定的便利；最后，為了避免機(jī)械設(shè)備縫隙的產(chǎn)生，相關(guān)的工作人員需要為設(shè)備均勻噴涂質(zhì)量較好的防銹漆，完善設(shè)備的結(jié)構(gòu)類型，盡量實(shí)現(xiàn)設(shè)備與外界腐蝕性物質(zhì)的全面隔離與保護(hù)，而對(duì)于防銹漆的噴涂則應(yīng)該尤其注重縫隙與高度等容易被忽視的位置，避免各個(gè)位置都能夠噴涂到位。除此之外，在日常運(yùn)行中，相關(guān)的工作人員應(yīng)該確保設(shè)備表面的干燥與清潔，及時(shí)清理積水，避免水分的殘留，同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，工作人員需要盡量確保機(jī)械表面的平整性，若無(wú)法保證平整性，還可以通過(guò)設(shè)置必要的排水孔達(dá)到及時(shí)排水的目的。

2.3防止電化學(xué)腐蝕

目前，機(jī)械設(shè)備的防腐方式數(shù)不勝數(shù)，但是歸根結(jié)底，其主要分為兩類，一是通過(guò)鋼材與腐蝕物質(zhì)的隔離實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的保護(hù)；二是通過(guò)科學(xué)、適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砀纳圃O(shè)備的使用環(huán)境，避免電化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)生，而該種方法主要是利用電化學(xué)的原理，并采取合理的措施，創(chuàng)造反應(yīng)中的陰極，從而減弱腐蝕反應(yīng)中金屬產(chǎn)生的氧化反應(yīng)，達(dá)到保護(hù)設(shè)備的目的。而目前我國(guó)工作人員一般通過(guò)外加電流的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)陰極的保護(hù)，避免了金屬設(shè)備的腐蝕。另外，為了進(jìn)一步控制電化學(xué)腐蝕，相關(guān)的技術(shù)人員還可以通過(guò)噴涂防腐材料的手段實(shí)現(xiàn)對(duì)陰極的保護(hù)，因?yàn)橄噍^于大量設(shè)備鋼材的電位，防腐漆的電位相對(duì)較高，在金屬表面噴涂防腐漆，在電化學(xué)反應(yīng)中，防腐漆將優(yōu)先發(fā)生反應(yīng)，從而達(dá)到保護(hù)金屬的目的。目前，該方法在實(shí)際的應(yīng)用中取得了十分良好的效果，例如在硝酸的生產(chǎn)中，可以通過(guò)噴涂耐硝酸試劑，達(dá)到屏蔽腐蝕物質(zhì)的目的，從而進(jìn)一步防止電化學(xué)腐蝕。

2.4加強(qiáng)對(duì)設(shè)備防腐的管理

設(shè)備防腐對(duì)于其高效使用來(lái)說(shuō)起著非常重要的作用，因此，相關(guān)的工作人員不僅應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)防腐技術(shù)的重視，還需要從管理方面入手實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的全面保護(hù)。首先，相關(guān)的管理人員需要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備防腐工作重要性的宣傳與強(qiáng)調(diào)，讓工作人員能夠?qū)υ擁?xiàng)工作給予足夠的重視，尤其需要完善一線人員的防腐意識(shí)；其次，相關(guān)的工作人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)防腐技術(shù)的研究與改進(jìn)，積極引進(jìn)先進(jìn)的防腐技術(shù)，并進(jìn)行大力的推廣與普及；另外，在材料選擇的過(guò)程中，工作人員應(yīng)該盡量選擇性能較強(qiáng)的防腐材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料質(zhì)量的嚴(yán)格控制；最后，相關(guān)的工作人員需要完善工廠內(nèi)部的設(shè)備管理體系，建立必要的設(shè)備管理檔案，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的全面監(jiān)測(cè)與管理，掌握其腐蝕特征與規(guī)律，并提前采取有效的預(yù)防措施，避免設(shè)備腐蝕規(guī)模的擴(kuò)大與嚴(yán)重化，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的高效管理?？偠灾訌?qiáng)對(duì)設(shè)備的防腐管理需要引起管理人員的充分重視，從而進(jìn)一步提升企業(yè)的生產(chǎn)水平。

3結(jié)論

綜上所述，機(jī)械設(shè)備的防腐設(shè)計(jì)對(duì)于其使用壽命的提升來(lái)說(shuō)起著非常重要的作用，因此，為了確保化工機(jī)械能夠?yàn)槲覈?guó)生產(chǎn)活動(dòng)的高效開展提供更高的服務(wù)，相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)需要投入更多的精力與資金于防腐設(shè)計(jì)的研究項(xiàng)目中，通過(guò)研發(fā)高強(qiáng)度的防腐材料、控制電化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行等方式有效實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的保護(hù)。目前，大部分化工工廠機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境中都具有一定的腐蝕性物質(zhì)，在如此惡劣的條件下，設(shè)備不可避免會(huì)產(chǎn)生腐蝕。因此，這這要求相關(guān)的工作人員需要積極采取必要的應(yīng)對(duì)措施，加強(qiáng)對(duì)腐蝕性能的研究，提升設(shè)備的抗腐蝕性。

參考文獻(xiàn)

[1]王建義.淺談煉油化工機(jī)械設(shè)備的防腐設(shè)計(jì)及措施[J].工程技術(shù)：文摘版，2016（05）.

[2]朱偉.試論化工機(jī)械設(shè)備的防腐設(shè)計(jì)與有效措施[J].中國(guó)化工貿(mào)易，2016（07）.