化工機(jī)械設(shè)備防腐蝕涂料在鋼表面的應(yīng)用

摘 要：伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，化工行業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中越來越重要，對(duì)當(dāng)前時(shí)期我國(guó)的化工企業(yè)來說，降低化工機(jī)械設(shè)備腐蝕的產(chǎn)生，避免設(shè)備產(chǎn)生故障，造成化工行業(yè)損失，已經(jīng)成為我們當(dāng)前亟待解決的重要問題。本文我們主要從化工行業(yè)機(jī)械設(shè)備的腐蝕種類以及腐蝕過程展開，接著全面分析了腐蝕材料化工行業(yè)機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用情況[1]。

關(guān)鍵詞：防腐蝕;化工機(jī)械設(shè)備;涂料

0 前言

化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會(huì)應(yīng)用到能夠產(chǎn)生很大腐蝕作用的化學(xué)原料或化學(xué)添加劑，當(dāng)機(jī)械設(shè)備同化學(xué)原料或添加劑產(chǎn)生密切接觸時(shí)，那么就容易對(duì)化學(xué)機(jī)械設(shè)備造成一定的腐蝕作用，腐蝕作用不但能夠影響設(shè)備的使用壽命，造成設(shè)備零件的損壞，造成企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓情況，同時(shí)還會(huì)造成周邊出現(xiàn)很大的環(huán)境污染、能源浪費(fèi)等程度不同的危害發(fā)生，從而使企業(yè)產(chǎn)生不可估量的損失。環(huán)境中的中間介質(zhì)同物質(zhì)的相互作用是造成化工行業(yè)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生腐蝕的最主要因素，外力的影響作用很小，通常僅僅發(fā)生在腐蝕疲勞的情況下才會(huì)出發(fā)揮出作用。所以一定要重視相關(guān)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生腐蝕的重視力度，并積極采取有效措施進(jìn)行控制改善，這對(duì)于提升化工行業(yè)機(jī)械設(shè)備的整體效益具有十分重要的意義。

1 化工機(jī)械設(shè)備防腐蝕的種類

1.1 根據(jù)腐蝕能夠產(chǎn)生的破壞性可分成整體腐蝕和局部腐蝕

1.1.1 整體腐蝕

主要指的是化工機(jī)械設(shè)備在同腐蝕性介質(zhì)相接觸過程中，接觸的部分或全面金屬表面產(chǎn)生的腐蝕。當(dāng)化工機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)整體腐蝕，就容易降低金屬表面的厚度，因而就容易為化工機(jī)械設(shè)備帶來非常大的安全隱患。整體腐蝕是在化工機(jī)械中發(fā)生腐蝕幾率較高的一種腐蝕類型。在強(qiáng)酸與強(qiáng)堿中鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕可以將其歸結(jié)為均勻腐蝕，均勻腐蝕在實(shí)際中的危害程度不高，可以在具體維護(hù)過程當(dāng)中進(jìn)行預(yù)測(cè)，也可以在設(shè)計(jì)當(dāng)中根據(jù)機(jī)器使用年限對(duì)腐蝕程度實(shí)施有效預(yù)估。

1.1.2 局部腐蝕

主要指的是在腐蝕情況的發(fā)生僅僅出現(xiàn)在金屬表面的某個(gè)區(qū)域，其他部分未產(chǎn)生腐蝕問題或者腐蝕情況較輕;同整體腐蝕的破壞程度相比，局部腐蝕的損害速度一般是非?？斓模谔厥馇闆r下，還容易產(chǎn)生意外性破壞，存在很大的安全隱患;點(diǎn)腐蝕、氫腐蝕、雙金屬腐蝕以及磨損腐蝕等都是人們經(jīng)常見到的腐蝕破壞類型。

1.2 根據(jù)腐蝕產(chǎn)生的機(jī)理可以將腐蝕類型分為化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕

化學(xué)腐蝕：在化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)常能夠利用多種容易產(chǎn)生很大腐蝕作用的化學(xué)原料或化學(xué)添加劑，當(dāng)化學(xué)企業(yè)當(dāng)中的機(jī)械設(shè)備同化學(xué)原料或添加劑產(chǎn)生密切接觸時(shí)，那么就容易在化學(xué)機(jī)械設(shè)備表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)從而進(jìn)一步造成金屬物質(zhì)產(chǎn)生氧化，引發(fā)設(shè)備金屬表面出現(xiàn)很大程度的破壞;當(dāng)外界環(huán)境溫度較高時(shí)，這時(shí)金屬物質(zhì)的表面與化學(xué)物質(zhì)間產(chǎn)生常見的化學(xué)腐蝕反應(yīng)。

1.3 根據(jù)腐蝕的表象以和腐蝕產(chǎn)生的原因也可將腐蝕類型分為大氣腐蝕、震動(dòng)磨損腐蝕、電化學(xué)腐蝕與縫隙腐蝕等

通常在化工企業(yè)中常見的化工機(jī)械腐蝕類型有縫隙腐蝕、疲勞腐蝕。

2 化工機(jī)械設(shè)備腐蝕過程

2.1 大氣腐蝕

大氣腐蝕一般出現(xiàn)在大氣環(huán)境較差，污染較嚴(yán)重的地區(qū)，空氣當(dāng)中常常會(huì)有很多的硫化物、酸堿鹽、二氧化碳等一些擁有很強(qiáng)揮發(fā)性的物質(zhì)，同時(shí)空氣當(dāng)中會(huì)有很多的工業(yè)粉塵，揮發(fā)性物質(zhì)以及工業(yè)粉塵常常是造成腐蝕性反應(yīng)的主要介質(zhì)。當(dāng)這化工機(jī)械設(shè)備在多種物質(zhì)混合的條件下，處于較高的濕度環(huán)境，那么其中空氣中的水蒸氣常常會(huì)同酸性氣體進(jìn)行混合構(gòu)成無機(jī)酸，無機(jī)酸的具有更加強(qiáng)的腐蝕性。如當(dāng)鐵合金或鐵物質(zhì)處于濃度非常高的無機(jī)酸條件下時(shí)，往往就會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。通常人們見到最多的就是鹽酸和鐵物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，F(xiàn)e+2HCl=FeCl2+H2，這種情況下的鋼結(jié)構(gòu)破壞力較強(qiáng)，破壞面積較大。在大氣環(huán)境當(dāng)中，能夠?qū)C(jī)械設(shè)備造成腐蝕最重要的因素就是化學(xué)腐蝕同電化學(xué)腐蝕。這兩種性質(zhì)是腐蝕，從本質(zhì)上來分析，主要是化工機(jī)械設(shè)備當(dāng)中的金屬原子失去電子，從而造成陽離子產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)過程，其中最主要的不同之處為二者產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的條件不同。電化學(xué)腐蝕主要是處于高濕度環(huán)境，產(chǎn)生的一系列氧化反應(yīng)，例如，化工機(jī)械設(shè)備當(dāng)中的鐵合金負(fù)極反應(yīng)情況一般是：2H2O+O2+4e-=4OH-，接著陰陽離子發(fā)生結(jié)合Fe2++2HO-=Fe（HO）2，接著Fe（OH）2在水、氧氣混合作用下形成Fe（OH）3，從而引發(fā)設(shè)備產(chǎn)生的大面積腐蝕，由此造成設(shè)備使用年限縮短。

2.2 化工機(jī)械設(shè)備電化學(xué)腐蝕過程

化工機(jī)械設(shè)備當(dāng)中的金屬物質(zhì)容易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕的最重要的因素是就是金屬物的表面會(huì)結(jié)合空氣當(dāng)中出現(xiàn)的導(dǎo)電離子，從而能夠產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而使設(shè)備會(huì)有程度不等的破壞。通常情況下電化學(xué)原理引起的化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕，都會(huì)有超過一個(gè)陽極反應(yīng)與陰極反應(yīng)。其中電化學(xué)腐蝕當(dāng)中常常出現(xiàn)的一種反應(yīng)就是氧化反應(yīng)，氧化反應(yīng)的發(fā)生主要過程的利用金屬的特性將金屬離子轉(zhuǎn)移出來，然后將其轉(zhuǎn)移到電化學(xué)反應(yīng)的主要介質(zhì)中，通過這種變化能夠產(chǎn)生的電子流往往會(huì)同電化學(xué)反應(yīng)的主要介質(zhì)完全結(jié)合;陰極作為化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中較強(qiáng)的腐蝕劑，通常會(huì)和陽極轉(zhuǎn)移構(gòu)成的金屬離子形成還原反應(yīng)?；C(jī)械設(shè)備電化學(xué)腐蝕過程中產(chǎn)生的電流通常不會(huì)出現(xiàn)外部反應(yīng)，它通常情況下是在內(nèi)部進(jìn)行陰極的自損，從而會(huì)使化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕速率出現(xiàn)大幅增加。

3 常用的防腐涂料

防腐涂料的采用不但能夠有效隔斷金屬物質(zhì)同化學(xué)反應(yīng)中間介質(zhì)的有效接觸，同時(shí)還能夠降低金屬的腐蝕性，充分發(fā)揮較好的陰極保護(hù)機(jī)制。目前應(yīng)用最多的防腐材料有下面幾種。

3.1 酚醛樹脂涂料

酚醛樹脂涂料本身雖然具有的較強(qiáng)的耐腐蝕性，但是由于受到施工不便因素的影響，同時(shí)還由于酚醛樹脂涂料柔韌性與附著力不夠強(qiáng)，所以在化工機(jī)械設(shè)備防腐施工具體的應(yīng)用中受到了很大的限制。因此，人們?cè)诓捎梅尤渲苛现熬托枰訌?qiáng)它有效性方面的改進(jìn)，比如，在松香改性桐油和酚醛樹脂過程職工，要添加進(jìn)多種顏料，在研磨作用下從而研制出不同的磁漆，磁漆的應(yīng)用能夠?qū)C(jī)械設(shè)備起到有效地防護(hù)作用。由此分析可以得出，磁漆具有堅(jiān)韌的特性，價(jià)格相對(duì)來說也會(huì)較低，具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。正因改性后的酚醛樹脂涂料具有較強(qiáng)的耐水耐熱以及很強(qiáng)的附著力，同時(shí)最主要是有較強(qiáng)的抗腐蝕性，人們?cè)谶@種改性后的防腐涂料應(yīng)用過程中，可以將其擴(kuò)展到門窗以及裝修涂裝方面[2]。

3.2 油脂材料

它本身屬于一種干性油膜材料，其主要具有下面的優(yōu)點(diǎn)：成本具有較高的經(jīng)濟(jì)性、生產(chǎn)效率高、涂刷性能優(yōu)良，涂刷過程中對(duì)涂刷面的要求是保持濕潤(rùn)性，但是同樣具有質(zhì)地較軟或機(jī)械性能較差的缺點(diǎn)。

3.3 環(huán)氧樹脂涂料

一般是由環(huán)氧樹脂同固化劑構(gòu)成，因而就擁有了很強(qiáng)的附著力，能夠?qū)A性物質(zhì)、油類產(chǎn)生穩(wěn)定的防護(hù)作用，但是它最主要的缺點(diǎn)是壽命相對(duì)較短，缺乏較高的抗老化性能。

3.4 生漆

生漆不但擁有很強(qiáng)的附著力和堅(jiān)韌的漆膜，最主要是由于它一般表現(xiàn)出來很高的光澤性，同時(shí)針對(duì)土壤、水、油等物質(zhì)的腐蝕作用能夠產(chǎn)生較強(qiáng)的抵抗力。但是生漆最大的缺點(diǎn)就是它具有很強(qiáng)的毒性，能夠引起人們對(duì)生漆造成不同程度的過敏反應(yīng)，且生漆具有較差的強(qiáng)氧化劑和堿性。

4 表面涂層的方法

在化工機(jī)械設(shè)備表面進(jìn)行防腐涂漆是人們經(jīng)常應(yīng)用的，同時(shí)也是最有效的防腐蝕方式，選擇科學(xué)合理的防銹漆，能夠有效隔離開腐蝕介質(zhì)同構(gòu)件，尤其是要注意化工機(jī)械設(shè)備中的焊縫涂漆。涂層防工作通常情況下不對(duì)設(shè)備的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)產(chǎn)生改變，一般是在化工機(jī)械設(shè)備的外部實(shí)施涂裝防護(hù)，從而有效隔離機(jī)械設(shè)備同周圍介質(zhì)，使其免遭腐蝕或降低腐蝕程度。當(dāng)前應(yīng)用最多的防腐涂料很多都是環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、酚醛樹脂等一些油性的涂漆。人們通常情況下，為了能夠有較好的防腐目的，不僅要對(duì)漆膜的防銹能力、漆膜的老化走向以及漆刷能力有要求，同時(shí)還對(duì)需要刷漆的形狀、部位以及施工條件有深入的了解。

5 化工機(jī)械設(shè)備防腐蝕涂料在鋼表面的應(yīng)用

5.1 表面除銹

防銹涂料的應(yīng)用效果好壞，其中最主要是在表面的處理上，我們不能夠?qū)C(jī)械設(shè)備的防銹涂料直接涂于物體表面。在防銹涂料涂裝過程中雖然存在一些油污、較少的銹斑情況，但是一定要去除舊漆膜、氧化皮或浮銹，比如，潮濕環(huán)境中的鋼鐵表面當(dāng)沾有較多粉塵或酸、堿、鹽，這時(shí)就需要對(duì)表面進(jìn)行水洗工作，然后晾干處理，直到?jīng)]有水滴出現(xiàn)，然后再進(jìn)行物體的有效性防腐蝕處理，降低鐵銹以及氧化皮等各種雜物對(duì)化工機(jī)械的腐蝕，還可以利用噴砂法處理，噴砂完成然后除盡砂塵?？偠灾瑢?duì)化工行業(yè)機(jī)械設(shè)備的表面除銹一定要達(dá)到相應(yīng)的除銹要求，才能發(fā)揮出涂料的防銹作用，降低多種因素對(duì)化工行業(yè)機(jī)械設(shè)備的腐蝕效果。

5.2 涂裝環(huán)境條件

對(duì)化工行業(yè)機(jī)械設(shè)備的涂裝工作，同環(huán)境條件有很大的關(guān)系，能夠?qū)Ψ栏垦b結(jié)果造成很大影響，所以人們通常在涂裝過程中，要免于在雨雪天氣下進(jìn)行，同時(shí)也要避免涂裝設(shè)備處于暴曬環(huán)境進(jìn)行露天涂裝作業(yè);濕度較大的環(huán)境中不適宜施工;當(dāng)夏天陽光較強(qiáng)，涂裝材料的溫度超過60°時(shí)，也不適宜施工工作的開展。冬季能一般材料夠進(jìn)行施工的溫度一般在-5°以上，但是H06-3環(huán)氧云鐵防銹漆不適合在室外環(huán)境下進(jìn)行施工。

5.3 施工方法

化工行業(yè)對(duì)機(jī)械設(shè)備的噴涂施工方法，通常情況下的利用高壓噴涂，當(dāng)然也可以利用空氣噴涂的形式或手工形式進(jìn)行涂刷不同的施工技術(shù)方案。為了能夠使焊接、邊角部位的能夠有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的漆膜，要首先利用漆進(jìn)行預(yù)先涂刷，然后再實(shí)施大面積噴涂作業(yè)施工。在噴涂過程中，相關(guān)操作人員要采用濕膜測(cè)厚儀對(duì)物體表面的漆膜厚度進(jìn)行評(píng)測(cè)。涂裝工藝的進(jìn)行要采用左右再上下或上下再左右的縱橫噴涂形式，如此一來，就能保證漆膜具有良好的平整度以及均勻的厚度。對(duì)施工后的物體表面檢查要保證其無氣泡、無針孔、無脫落和裂紋等問題出現(xiàn)。

6 結(jié)語

綜上所述，化工行業(yè)中的化工機(jī)械發(fā)生不同程度的腐蝕性，是化工產(chǎn)業(yè)中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容?；C(jī)械設(shè)備的腐蝕不但能夠?qū)υO(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行以及使用壽命產(chǎn)生影響，同時(shí)還有很大的安全隱患問題。所以，人們要重視化工機(jī)械設(shè)備的防腐處理，提升設(shè)備的防腐性能，對(duì)降低企業(yè)的生產(chǎn)成本以及提升化工行業(yè)機(jī)械設(shè)備的使用年限有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫紅堯，張興鐸，李森林，吳燁.防護(hù)涂料在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)表面的國(guó)內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀[J].涂料工業(yè)，2019，49（05）：79-87.

[2]張倉碩，劉立柱，等.高羥基水性丙烯酸酯乳液及其防腐蝕涂料的制備及性能[J].材料保護(hù)，2020，53（04）：103-110.

作者簡(jiǎn)介：

朱新生（1969- ），男，重慶墊江人，學(xué)歷：研究生，職稱：中級(jí)，研究方向：化工機(jī)械設(shè)備及鋼構(gòu)防腐材料及防腐涂料。