冶煉化工設(shè)備常用金屬材料腐蝕原因與預(yù)防措施

張 宏，黃曉慧

（甘肅工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 天水 741000）

在化工冶煉過程中，冶煉化工設(shè)備和管道的金屬部分經(jīng)常會遭受到程度不一的腐蝕，會導(dǎo)致化工產(chǎn)品的質(zhì)量下降。腐蝕是一種比較常見的現(xiàn)象，無論在我們平時(shí)生活的角落，還是在工業(yè)制造和基礎(chǔ)設(shè)施建造中，大部分材料以及產(chǎn)品均會出現(xiàn)腐蝕。長期以來應(yīng)對冶煉化工設(shè)備的腐蝕都是冶煉化工企業(yè)不得不支出的重要開銷，所以有效的防止冶煉化工設(shè)備發(fā)生腐蝕是為化工企業(yè)減小經(jīng)費(fèi)支出的重要方法之一。而冶煉化工設(shè)備金屬材料的腐蝕主要包括兩種，第一種為化學(xué)腐蝕，第二種為物理腐蝕。在許多地方并沒有對物理腐蝕做出明確的概括，不過我們可以這樣大致的描述物理腐蝕：所謂物理腐蝕是指并沒有出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致冶煉化工設(shè)備損傷。而另一種化學(xué)腐蝕則是恰恰相反的，是因?yàn)槌霈F(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)而造

成損傷的，就是化學(xué)腐蝕，通常多數(shù)的腐蝕都是化學(xué)腐蝕[1]。腐蝕將導(dǎo)致工廠生產(chǎn)遲滯，生產(chǎn)材料浪費(fèi)，資源和能源過量消耗、成品質(zhì)量下降、對自然環(huán)境造成污染。腐蝕不單單會影響到企業(yè)與民眾的經(jīng)濟(jì)收入，甚至有可能會引發(fā)嚴(yán)重后果的事故，導(dǎo)致人民群眾的生命安全受到威脅。所以，發(fā)展和研究預(yù)防腐蝕技術(shù)，對發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)有著非常重要的意義。

1 化工設(shè)備常用金屬材料腐蝕原因

造成冶煉化工設(shè)備常用金屬材料腐蝕的原因主要有以下幾點(diǎn)：第一點(diǎn)是化工設(shè)備常用的金屬材料防腐能力較弱。冶煉化工設(shè)備中常用的金屬材料在設(shè)備中是重要的構(gòu)件，所以若是化工設(shè)備的金屬材料受到腐蝕則會對整體化工設(shè)備的防腐能力造成影響。因此，在選擇化工設(shè)備的金屬材料時(shí)，其構(gòu)成的材料密度越大，則防腐能力越強(qiáng)，反之其構(gòu)成的材料密度越小，則防腐能力越差。因此，材料需要選擇適合的密度以增強(qiáng)化工設(shè)備的防腐能力。其次，造成金屬材料腐蝕的是冶煉過程中接觸到了化學(xué)溶液、氣體。由于冶煉化工設(shè)備常用金屬材料與眾不用，所以化工設(shè)備的冶煉過程中，其金屬材料會不可避免的與部分堿性或酸性類的腐蝕介質(zhì)相互接觸，一般這種物質(zhì)與金屬材料長期接觸，會對化工設(shè)備表面造成很強(qiáng)的腐蝕，另外，若是在化工設(shè)備表面殘留了冶煉物質(zhì)時(shí)，未將其及時(shí)清理干凈，那么即使是化工設(shè)備金屬材料經(jīng)過了預(yù)防腐蝕措施，也會受到腐蝕。最后是冶煉化工設(shè)備金屬材料沒有進(jìn)行合理維護(hù)。操作人員對于化工設(shè)備開始出現(xiàn)部分金屬材料的腐蝕情況不做及時(shí)的處理，維護(hù)意識不到位，以至設(shè)備的腐蝕情況越來越嚴(yán)重，最終造成隱患。

圖1 冶煉化工設(shè)備常用金屬材料的腐蝕

2 冶煉化工設(shè)備常用金屬材料腐蝕預(yù)防措施

2.1 冶煉化工設(shè)備常用金屬材料的選擇

化工設(shè)備在冶煉過程中，或多或少都會對其部分金屬材料造成腐蝕，導(dǎo)致無法使用，這不僅僅對企業(yè)設(shè)備的折舊造成影響，還會威脅到操作人員的安全。所以，對于冶煉化工設(shè)備常用的金屬材料需要進(jìn)行合理、慎重的選擇。例如，部分化工冶煉中進(jìn)行溶液配制時(shí)可以選擇實(shí)驗(yàn)玻璃，在溶液傳導(dǎo)中可以使用可降解塑料，對冶煉化工設(shè)備的使用也不會造成影響，還可以進(jìn)行替換，也不會對環(huán)境造成污染[2]。另外，在選擇冶煉化工設(shè)備常用金屬材料時(shí)，需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目紤]并計(jì)算這種金屬材料的化工設(shè)備可使用年限是多少，并且針對化工設(shè)備常用金屬材料冶煉的環(huán)境，從而綜合考慮金屬材料的選擇。一般來說，冶煉化工設(shè)備常用金屬材料都是優(yōu)先考慮其經(jīng)濟(jì)效益價(jià)值，不過基于可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略的基礎(chǔ)之外，還要在這之后考慮應(yīng)用哪種材料才能延長使用壽命[3]。要根據(jù)不同的使用環(huán)境進(jìn)行有針對性的選擇金屬材料。

2.2 化工冶煉設(shè)備中常用金屬材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)化工設(shè)備金屬材料的結(jié)構(gòu)對于防腐蝕也有很大的助益，以達(dá)到提高化工設(shè)備使用壽命的目的。比如說，物理冷凝箱或設(shè)備的腐蝕通常發(fā)生在導(dǎo)熱管而不是設(shè)備的外部。這類導(dǎo)熱管的結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)在設(shè)備和冷凝箱支撐架中間，以確保物理冷凝箱所連接的導(dǎo)熱管所處環(huán)境中沒有能使其腐蝕的介質(zhì)出現(xiàn)，因?yàn)樵谶@個(gè)位置的金屬材料可以避免直接接觸腐蝕介質(zhì)。因此，在防腐過程中對于化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是不可忽視的重要步驟。

2.3 添加金屬鍍層

目前已有的各種防腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：金屬鍍層對于化工設(shè)備防腐蝕是最普遍、最經(jīng)濟(jì)的方法。使用具有針對性的金屬材料在冶煉化工設(shè)備的表面以使得不同性能的保護(hù)層，就是鍍層，它使金屬與腐蝕介質(zhì)相互隔離開來，以防止腐蝕的產(chǎn)生。同時(shí)，為了使金屬鍍層的保護(hù)功能長久有效，選擇的金屬材料要與化工環(huán)境的腐蝕介質(zhì)不會產(chǎn)生物理化學(xué)反應(yīng)，且在鍍層在化工設(shè)備表面要分布均勻，不易破損，以達(dá)到保護(hù)目的。

3 結(jié)語

總而言之，在冶煉化工設(shè)備常用金屬材料的使用過程中，解決、處理其腐蝕的問題不是一朝一夕的，所以企業(yè)的管理和生產(chǎn)人員不能有僥幸的心理，不能對平時(shí)的化工冶煉放松監(jiān)管。在日常冶煉時(shí)，必須認(rèn)識到化工設(shè)備常用金屬材料腐蝕問題的嚴(yán)重性，必須要加大化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕預(yù)防措施，不僅要從材料選擇的方面著手考慮，還要對化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化、添加鍍層以提高化工設(shè)備預(yù)防腐蝕的性能，而且還要考慮到管理人員對化工設(shè)備腐蝕的安全管理態(tài)度，提高管理者與生產(chǎn)人員的維護(hù)意識。從而為企業(yè)的生產(chǎn)加大安全力度，增加化工冶煉的經(jīng)濟(jì)效益。