化工設(shè)備防腐問(wèn)題與防護(hù)分析

馮大維

摘 ?要：社會(huì)快速發(fā)展，國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平得到了明顯提升，化工產(chǎn)品在大眾生活中占據(jù)了越來(lái)越高的地位?；ぎa(chǎn)品的需求量也得到了明顯提升，對(duì)應(yīng)化工設(shè)備也得到了快速發(fā)展，其中化工設(shè)備防腐問(wèn)題逐漸引起重視。文章針對(duì)化工設(shè)備經(jīng)濟(jì)損失狀況、腐蝕成因、腐蝕分類及防護(hù)方法等進(jìn)行了詳細(xì)探討，旨在為化工行業(yè)的順利發(fā)展提供一定借鑒價(jià)值。

關(guān)鍵詞：化工設(shè)備;防腐問(wèn)題;防護(hù)分析

中圖分類號(hào)：TQ050.9 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）01-0127-02

Abstract： With the rapid development of society， the national economic level has been significantly improved， and chemical products occupy a higher and higher position in public life. The demand for chemical products has also been significantly improved， and the corresponding chemical equipment has also been developed rapidly， in which the anti-corrosion of chemical equipment has attracted more and more attention. This paper makes a detailed discussion on the economic loss of chemical equipment， corrosion causes， corrosion classification and protection methods， in order to provide a certain reference value for the smooth development of the chemical industry.

Keywords： chemical equipment; anti-corrosion problem; protection analysis

引言

當(dāng)代社會(huì)快速發(fā)展，各大企業(yè)對(duì)相應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備提出了更高要求。在大型石油、化工企業(yè)的發(fā)展中，化工設(shè)備起到了重要作用，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量、成本等產(chǎn)生了明顯影響。一般化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，必須加強(qiáng)其腐蝕要求的合理分析，腐蝕控制一般是由設(shè)備專業(yè)及相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行考慮和設(shè)計(jì)，但是受多方客觀因素影響，化工設(shè)備防腐仍存在較大缺陷，導(dǎo)致設(shè)備本身存在較大的安全隱患。因此，必須結(jié)合化工設(shè)備使用環(huán)境、自身材質(zhì)要求等進(jìn)行分析，考慮其腐蝕原因、腐蝕種類，有針對(duì)性地進(jìn)行設(shè)備防腐蝕控制，保證防腐措施的全面落實(shí)，提高化工設(shè)備的安全使用性能。

1 化工設(shè)備腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失

當(dāng)下，化工產(chǎn)品具有使用范圍廣的特點(diǎn)，各種化工產(chǎn)品逐漸滲透到了日常生活中。相關(guān)報(bào)道表明，全球范圍內(nèi)，每年約有10%的鋼鐵變成廢料，其主要原因便是腐蝕，部分相關(guān)化工設(shè)備因此還會(huì)受到負(fù)面影響。國(guó)內(nèi)腐蝕原因?qū)е碌慕?jīng)濟(jì)損失高達(dá)200億。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明：金屬腐蝕會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，一方面會(huì)引發(fā)國(guó)民生產(chǎn)總值下降，另一方面還會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢。因此，諸多化工廠家也在進(jìn)行設(shè)備腐蝕、防腐措施的分析，力求快速解決相關(guān)問(wèn)題，最大程度的提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、縮小生產(chǎn)成本。

2013年，中石油某分公司液態(tài)氫沉降罐內(nèi)部發(fā)生了嚴(yán)重的鼓包現(xiàn)象，主要原因是氫致鼓包，最嚴(yán)重位置直徑為200mm，還有鹽酸儲(chǔ)罐、異構(gòu)化儲(chǔ)罐等，均容易發(fā)生類似的鼓包現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致分層、微裂紋現(xiàn)象。圖1是某企業(yè)鹽酸儲(chǔ)罐的腐蝕示意圖，危害作用十分明顯。

2 化工設(shè)備腐蝕成因分析

相關(guān)人員必須充分了解化工設(shè)備腐蝕成因，結(jié)合腐蝕原因進(jìn)行解決方案的選擇。設(shè)備腐蝕不但會(huì)導(dǎo)致化工生產(chǎn)受到負(fù)面影響，還會(huì)明顯縮減設(shè)備的使用壽命。腐蝕嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致管道滲漏問(wèn)題。化工設(shè)備的使用中，諸多原料、中間產(chǎn)物都是劇毒物質(zhì)，易發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)、副反應(yīng)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)爆炸現(xiàn)象，這些問(wèn)題都嚴(yán)重的威脅到了大眾生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，化工設(shè)備防腐措施的研究具有較高重要價(jià)值，可快速提高生產(chǎn)過(guò)程的安全性、穩(wěn)定性，保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不受影響，對(duì)大眾生產(chǎn)生活起到了積極作用?；ぴO(shè)備腐蝕主要是設(shè)備在周圍環(huán)境作用下，所發(fā)生的化學(xué)、電化學(xué)現(xiàn)象。本文針對(duì)腐蝕成因、腐蝕分類等進(jìn)行了詳細(xì)分析。

2.1 化工設(shè)備腐蝕成因

首先，內(nèi)在因素。內(nèi)在原因引發(fā)的腐蝕包括下述幾類：材料影響，一般設(shè)備均為金屬材料制備，不同材料的抗腐蝕效果不同。設(shè)備制造環(huán)節(jié)中，技術(shù)工藝不精確也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備易發(fā)生嚴(yán)重腐蝕。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，設(shè)備表面防腐工藝對(duì)其后續(xù)使用效果會(huì)產(chǎn)生直接影響。此外，從設(shè)備外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)出發(fā)進(jìn)行分析，其接口位置不緊密、縫隙問(wèn)題等也會(huì)引發(fā)腐蝕現(xiàn)象。

其次，外在因素。外在原因主要是指外部環(huán)境導(dǎo)致的腐蝕?；どa(chǎn)中，無(wú)法避免腐蝕性介質(zhì)和原料，如酸、堿、氧化物質(zhì)等，同時(shí)還會(huì)受到外界氣溫、空氣濕度的影響。生產(chǎn)過(guò)程中，必須考慮操作規(guī)范性、合理性，避免其他雜質(zhì)的滲入。避免其他物質(zhì)和生產(chǎn)原料等發(fā)生副反應(yīng)，降低設(shè)備腐蝕發(fā)生幾率。

2.2 化工設(shè)備腐蝕分類

本文針對(duì)化工設(shè)備腐蝕進(jìn)行了簡(jiǎn)單分類。主要包括化學(xué)腐蝕、物理腐蝕和電化學(xué)腐蝕三類?；瘜W(xué)腐蝕主要是化學(xué)原料導(dǎo)致，產(chǎn)品生產(chǎn)和加工過(guò)程中，原料和設(shè)備接觸位置易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，多為金屬氧化還原反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備腐蝕問(wèn)題。物理腐蝕多為高溫狀況下發(fā)生的。高溫環(huán)境中，溶解、滲透等均會(huì)導(dǎo)致物理破壞作用，進(jìn)而導(dǎo)致化工設(shè)備受到腐蝕。電化學(xué)腐蝕一般是生產(chǎn)過(guò)程中，金屬和生產(chǎn)原料電解質(zhì)溶液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)所引起，易導(dǎo)致設(shè)備受損、破壞，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備腐蝕。這一現(xiàn)象主要是發(fā)生在低溫、潮濕的環(huán)境中?；どa(chǎn)環(huán)節(jié)中，腐蝕現(xiàn)象較為廣泛，引發(fā)產(chǎn)品生產(chǎn)商遭受了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致化學(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量受到負(fù)面影響，降低了大眾生活質(zhì)量。

3 現(xiàn)代化工設(shè)備防腐策略分析

3.1 防腐設(shè)計(jì)

當(dāng)下，化工設(shè)備的防腐中，防腐控制需從起因出發(fā)進(jìn)行分析，腐蝕問(wèn)題成因較多，需從主觀、客觀角度出發(fā)對(duì)其進(jìn)行細(xì)致化、全面化的分析。結(jié)合化工設(shè)備設(shè)計(jì)狀況分析，必須保證設(shè)計(jì)人員具有全面的防腐常識(shí)，結(jié)合設(shè)備運(yùn)行環(huán)境、設(shè)備功能和產(chǎn)品特點(diǎn)等進(jìn)行分析。設(shè)備設(shè)計(jì)中，必須加強(qiáng)結(jié)構(gòu)、防腐規(guī)劃、材料屬性、設(shè)計(jì)工藝幾大方面的合理分析。近年來(lái)，國(guó)家信息技術(shù)快速發(fā)展，先進(jìn)的技術(shù)理念、理論體系等逐漸引入。僅就現(xiàn)代化工設(shè)備而言，設(shè)計(jì)工作人員必須合理應(yīng)用先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)方法，借助計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，提高設(shè)備安全等級(jí)、可靠程度。此外，必須保證現(xiàn)代化工設(shè)備、構(gòu)件材料的一致性，針對(duì)連接位置的縫隙、焊接工藝等進(jìn)行嚴(yán)加管控。

3.2 表面預(yù)處理的有效控制

結(jié)合當(dāng)代化工設(shè)備防腐處理現(xiàn)狀，必須明確設(shè)備表面處理的重要性，提高表面防腐控制效果。結(jié)合實(shí)際狀況分析可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)代化工企業(yè)在運(yùn)行中，應(yīng)用最多的便是表面防腐措施，包括噴砂、噴劑兩種方法。具體實(shí)踐環(huán)節(jié)中，要針對(duì)化工設(shè)備表面結(jié)構(gòu)、性能狀況等進(jìn)行處理。采用適宜的預(yù)處理方法進(jìn)行設(shè)備除雜，尤其是表面銹蝕嚴(yán)重、氧化嚴(yán)重的區(qū)域，更要提高重視。從設(shè)備表面干燥度、清潔度進(jìn)行分析考慮，并選擇合適的噴砂噴劑材料。此外，還要結(jié)合設(shè)備生產(chǎn)環(huán)節(jié)中常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行種類的選擇，保證材料的科學(xué)性、合理性，以期提高設(shè)備抗腐蝕效果。材料配置期間，要結(jié)合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、降低不規(guī)范情況的發(fā)生，提高噴涂效果。作業(yè)環(huán)節(jié)中，必須加強(qiáng)管控效果，保證現(xiàn)代化工設(shè)備所有位置均可覆蓋到，降低腐蝕問(wèn)題發(fā)生幾率。

3.3 電化學(xué)保護(hù)的分析

電化學(xué)保護(hù)是針對(duì)現(xiàn)代化工設(shè)備腐蝕狀況提出的應(yīng)對(duì)方案，主要是針對(duì)當(dāng)代化工設(shè)備表層進(jìn)行保護(hù)的方法，避免其與空氣直接接觸引發(fā)的腐蝕問(wèn)題，從阻斷電化學(xué)腐蝕路徑的角度出發(fā)進(jìn)行防護(hù)。電化學(xué)保護(hù)主要包括陰極、陽(yáng)極保護(hù)兩種形式，不僅可以起到防護(hù)一般腐蝕的效果，還可避免點(diǎn)腐蝕、沖擊腐蝕等狀況的發(fā)生;后者主要是指，及時(shí)將被保護(hù)的金屬元件和外加直接電源的正極進(jìn)行相連，經(jīng)由電解質(zhì)溶液完成保護(hù)作用。使其構(gòu)建成較為穩(wěn)定的保護(hù)狀態(tài)，降低腐蝕速度。

3.4 緩蝕劑的合理使用

現(xiàn)代化工設(shè)備的防腐管理中，緩蝕劑是常見(jiàn)方法之一，可對(duì)設(shè)備表層起到良好的保護(hù)作用，降低腐蝕速度。尤其是金屬性質(zhì)的化工設(shè)備中，防腐效果更加突出。需引起重視的是，這一方法對(duì)當(dāng)代常見(jiàn)的金屬化工設(shè)備而言具有更加穩(wěn)定的效果。緩蝕劑一般使用較為便捷，一般僅在介質(zhì)內(nèi)部摻入適量緩蝕劑便可達(dá)到抗腐蝕效果，保證其在電機(jī)位置處發(fā)生明顯吸附作用，建立良好的保護(hù)膜結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，為了保證緩蝕劑發(fā)揮良好穩(wěn)定的效果，還可基于現(xiàn)代化工設(shè)備進(jìn)行特征化、環(huán)境效果的分析，進(jìn)行緩蝕劑種類的合理選擇和優(yōu)化。

3.5 化學(xué)介質(zhì)濃度的限制

化學(xué)介質(zhì)濃度對(duì)設(shè)備腐蝕具有直接影響，當(dāng)代化工設(shè)備前期使用中，設(shè)計(jì)是依照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范執(zhí)行，當(dāng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中不同工況介質(zhì)濃度與初期不同時(shí)，極易引發(fā)設(shè)備腐蝕問(wèn)題。如化學(xué)介質(zhì)中可能會(huì)包含硫化氫、水等物質(zhì)，極易增加設(shè)備腐蝕效果。以焊接操作為例，必須合理考慮硫化氫、水的濃度，并調(diào)整二者含量，可降低焊接處發(fā)生腐蝕破裂的狀況;焊接后如果未及時(shí)進(jìn)行熱應(yīng)力處理，則需進(jìn)行氫氧化鈉濃度的調(diào)控，保證環(huán)境溫度、環(huán)境壓力的合理控制。降低設(shè)備腐蝕破裂幾率。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)現(xiàn)代化化工設(shè)備的防腐措施進(jìn)行了全面分析，針對(duì)化工設(shè)備腐蝕原因、腐蝕種類和影響因素等進(jìn)行了探討。而后提出了化工設(shè)備的防腐策略，力求快速提高化工設(shè)備的可靠度、高效性，為化工行業(yè)的發(fā)展提供有效支撐。

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