關(guān)于提高化工機(jī)械設(shè)備防腐蝕分析

劉長(zhǎng)波

【摘 要】化工是關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，占據(jù)著非常重要的地位。而在化工領(lǐng)域中，機(jī)械設(shè)備是關(guān)系到企業(yè)生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)，直接影響到化工企業(yè)的運(yùn)營(yíng)收益和發(fā)展穩(wěn)定性。然而，機(jī)械設(shè)備的腐蝕問題一直是受到化工企業(yè)關(guān)注和重視的關(guān)鍵問題，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備腐蝕問題的控制，并對(duì)此加以有效解決。不但能夠確保化工生產(chǎn)的穩(wěn)定性，而且能夠顯著壓縮生產(chǎn)成本，為企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)利益?；诖?，本文就圍繞化工機(jī)械設(shè)備腐蝕的原因進(jìn)行研究，并為其提出科學(xué)合理的應(yīng)對(duì)策略。

【關(guān)鍵詞】化工；機(jī)械設(shè)備；設(shè)備腐蝕；控制策略

一、化工設(shè)備腐蝕的主要原因

（一）設(shè)備自身因素

從機(jī)械設(shè)備的自身來看，發(fā)生腐蝕的原因主要與機(jī)械設(shè)備的自身結(jié)構(gòu)關(guān)系密切。在化工生產(chǎn)中，所使用的機(jī)械設(shè)備大多數(shù)都是利用金屬材料制成的，但是由于金屬材料種類眾多，不同金屬的抗腐蝕程度有所不同，因此，由不同金屬材料制成的機(jī)械設(shè)備，其抗腐蝕能力也存在較大差異。一般情況下，金屬結(jié)構(gòu)更加精密的機(jī)械設(shè)備，其抗腐性能會(huì)明顯優(yōu)于金屬結(jié)構(gòu)分散的。除了機(jī)械設(shè)備的自身屬性外，如果機(jī)械設(shè)備外表面上存在突出零件或下陷凹口，將會(huì)加大機(jī)械設(shè)備腐蝕的可能性，通過研究可以發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)愈加復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備，其腐蝕速度越快，究其原因，是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備，其表面往往會(huì)存在數(shù)量較多的接口、縫隙，在接口、縫隙當(dāng)中很容易積累灰塵、油漬、水等雜物，因此導(dǎo)致設(shè)備腐蝕速度加快。而且，構(gòu)成材料種類較多的機(jī)械設(shè)備，相比較于構(gòu)成成分簡(jiǎn)單的機(jī)械設(shè)備，其腐蝕速度更快。除此之外，機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)工藝不合理、設(shè)計(jì)材料不標(biāo)準(zhǔn)，也是導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)局部腐蝕的常見原因。

（二）設(shè)備所處環(huán)境因素

除了設(shè)備自身原因所造成的腐蝕問題外，機(jī)械設(shè)備的所處環(huán)境以及使用方法控制不當(dāng)，也非常有可能會(huì)造成機(jī)械設(shè)備的腐蝕問題。在化工生產(chǎn)過程中，機(jī)械設(shè)備經(jīng)常會(huì)接觸到具備腐蝕性的介質(zhì)，常見的腐蝕性介質(zhì)有水、空氣、 酸、堿、鹽等，這些腐蝕性介質(zhì)在與機(jī)械設(shè)備接觸后，就會(huì)引發(fā)機(jī)械設(shè)備的腐蝕問題。另外，在化工的生產(chǎn)過程中，如果機(jī)械設(shè)備工作在高溫高壓環(huán)境下，或由于機(jī)械設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行與轉(zhuǎn)動(dòng)將會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，而這些熱量在與空氣接觸后，會(huì)使空氣膨脹、相對(duì)壓強(qiáng)明顯加大，這種情況的出現(xiàn)也會(huì)造成機(jī)械設(shè)備腐蝕問題，而且在該環(huán)境下，機(jī)械設(shè)備的腐蝕速度更加快速。

二、控制化工設(shè)備腐蝕的策略

（一）加強(qiáng)設(shè)備選材控制

碳素鋼屬于一種混合材料，其主要成分是碳和鐵，碳素鋼這種材料的優(yōu)勢(shì)之處成本較低、資源豐富、來源廣泛，而且碳素鋼的加工程序相對(duì)比較簡(jiǎn)便，易于操作和加工。但是需要主要的是，碳素鋼在作為機(jī)械設(shè)備材料時(shí)，也存在一定弊端，也就是碳素鋼對(duì)于酸堿鹽等具備強(qiáng)力腐蝕性的介質(zhì)缺乏抵抗性，在該介質(zhì)作用下，將會(huì)加快機(jī)械設(shè)備的腐蝕速度，這一不足對(duì)碳素鋼的使用范圍造成了一定程度的限制。因此，在工作環(huán)境的腐蝕性較低的情況下，化工機(jī)械設(shè)備可選擇碳素鋼作為材料。而當(dāng)機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境中存在腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)時(shí)，則應(yīng)當(dāng)選用不銹鋼等合金材料作為設(shè)備選材。除此之外，在化工機(jī)械設(shè)備的合理選擇環(huán)節(jié)中，還需要對(duì)材料的應(yīng)力學(xué)性能加以評(píng)測(cè)，要確保所選擇材料的性能能夠滿足設(shè)備實(shí)際生產(chǎn)過程中，所需達(dá)到的最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)。另外，材料的硬度、抗疲勞性等綜合性能，也在一定程度上影響到機(jī)械設(shè)備的抗腐蝕性能。

（二）優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)

除了機(jī)械設(shè)備的選擇材料外，還需要對(duì)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化和完善?？茖W(xué)合理的機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)方案，將能夠?yàn)闄C(jī)械設(shè)備在運(yùn)行工作過程中，保持良好的抗腐蝕性能，提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)保障。這就需要機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)人員在工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，對(duì)機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)需求以及使用環(huán)境，加以全面的考察和綜合分析，并積極結(jié)合腐蝕控制技術(shù)與設(shè)備腐蝕相關(guān)的知識(shí)及技巧，對(duì)機(jī)械設(shè)備的制造工藝加以完善，從而形成結(jié)構(gòu)合理且完善，并具備較強(qiáng)防腐蝕性能的機(jī)械設(shè)備。設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)化，以減少因組件連接而出現(xiàn)的縫隙，可以有效降低晶間腐蝕、沖蝕、孔蝕、縫隙腐蝕等問題出現(xiàn)的可能性。在組件焊接時(shí)，還要加強(qiáng)對(duì)焊瘤的控制，因?yàn)楹噶龅某霈F(xiàn)不僅會(huì)加大設(shè)備腐蝕的可能性，而且會(huì)加大設(shè)備局部的應(yīng)力，導(dǎo)致設(shè)備在運(yùn)行過程中受力過大而遭到破壞。在具備良好抗腐蝕性能的基礎(chǔ)上，還要盡大限度的延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用年限、保障機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性、壓低機(jī)械設(shè)備的制造成本和運(yùn)行成本。

在機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)方案完成后，還要加大對(duì)機(jī)械設(shè)備安裝環(huán)節(jié)的重視，這也是控制、防范機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)腐蝕問題的重要環(huán)節(jié)。如果機(jī)械設(shè)備的安裝不合理、不準(zhǔn)確，不僅會(huì)降低機(jī)械設(shè)備的流速，干擾其正常運(yùn)行狀態(tài)，而卻還會(huì)使機(jī)械設(shè)備所承受到的內(nèi)應(yīng)力明顯提升，加大其腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，甚至可能引發(fā)設(shè)備炸裂的危險(xiǎn)。因此在對(duì)是由化工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行安裝過程中，要全面控制運(yùn)輸、施工及裝配各環(huán)節(jié)，確保每一步操作的規(guī)范性和穩(wěn)定性。如果機(jī)械設(shè)備所采用的是特殊金屬材料，由于該材料的特點(diǎn)是強(qiáng)度和硬度相對(duì)較低，如果處理不當(dāng)將導(dǎo)致設(shè)備斷裂，因此要對(duì)此采取特殊處理。加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)、安裝的控制，將有助于優(yōu)化機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而不斷提升機(jī)械設(shè)備的抗腐蝕性能，減少因設(shè)備腐蝕對(duì)石油化工生產(chǎn)造成的危害。

（三）化學(xué)或電化學(xué)腐蝕防護(hù)

除了機(jī)械設(shè)備自身因素外，還需要從機(jī)械設(shè)備的所處環(huán)境因素，以及機(jī)械設(shè)備的使用環(huán)節(jié)等方面，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備腐蝕問題的控制。具體而言，化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕防護(hù)，應(yīng)當(dāng)針對(duì)性的分為化學(xué)腐蝕防護(hù)和電化學(xué)腐蝕防護(hù)兩方面。對(duì)于化學(xué)腐蝕問題，所應(yīng)采用的主要手段是，利用涂漆或金屬氧化膜等材料，在機(jī)械設(shè)備外邊面涂抹一層防腐膜，以此來起到隔離機(jī)械設(shè)備與腐蝕性介質(zhì)的效果；對(duì)于電化學(xué)類腐蝕問題，可以在機(jī)械設(shè)備的外表面加設(shè)一個(gè)電源，這樣就能夠借助于設(shè)備外表面的直流電，使電流無需在流入機(jī)械設(shè)備中，而能夠直接釋放道土壤中，起到防止電化學(xué)腐蝕的作用。除此之外，還可以借助于吸附金屬法進(jìn)行設(shè)備防腐，這種方法主要是在設(shè)備表面加設(shè)金屬，所加金屬的活躍性要強(qiáng)于機(jī)械設(shè)備，這樣金屬就能夠替代機(jī)械設(shè)備與電解質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，從而通過外加金屬的犧牲，來起到保護(hù)機(jī)械設(shè)備的作用。在機(jī)械設(shè)備應(yīng)用于化工生產(chǎn)的過程中，也可以通過對(duì)機(jī)械設(shè)備的使用加以控制，來加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的防腐。具體來看，由于在空氣濕潤(rùn)環(huán)境下，機(jī)械設(shè)備的腐蝕效果更加明顯，且腐蝕危害更大。因此，應(yīng)當(dāng)通過添加干燥劑或其它干燥設(shè)備的方式，來降低機(jī)械設(shè)備工作環(huán)境中的水含量，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的腐蝕概率加以控制。通過溫度的提升，將能夠有效蒸干空氣中的部分水分，并加速空氣中水分的凝結(jié)，因此增高溫度的方式，也能夠顯著降低機(jī)械設(shè)備的腐蝕率。除此之外，還可以通過“一脫四注”的方式，來控制機(jī)械設(shè)備的腐蝕問題，也就是脫鹽、注入堿、氨水和緩蝕劑，該方法主要應(yīng)用于常減壓蒸餾設(shè)備的防腐中。

三、結(jié)束語

本文主要圍繞化工機(jī)械設(shè)備腐蝕的原因及措施進(jìn)行研究。本研究首先對(duì)化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕原因進(jìn)行全面的深入的分析。隨后提出加強(qiáng)設(shè)備選材控制、優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)、化學(xué)或電化學(xué)腐蝕防護(hù)等科學(xué)合理的可行性策略，以應(yīng)對(duì)化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕問題，以期能夠促進(jìn)化工行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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