化工機(jī)械的腐蝕原因及預(yù)防對(duì)策

丁兆涵 劉佳薇 王佳月

摘要：在我國化工行業(yè)飛速發(fā)展的背景下，現(xiàn)代化工設(shè)備的腐蝕問題日益受到企業(yè)的關(guān)注和重視，如何通過對(duì)設(shè)備的積極管控提升設(shè)備的使用壽命，強(qiáng)化設(shè)備在生產(chǎn)中的安全效用發(fā)揮，是當(dāng)前我國化工產(chǎn)業(yè)亟待解決的問題。

關(guān)鍵詞：化工機(jī)械;金屬防腐;耐腐蝕

1 化工機(jī)械抗腐蝕的必要性

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的日新月異，化工行業(yè)也見證了自身的蓬勃壯大。眾所周知，在當(dāng)今幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域，絕大多數(shù)的物質(zhì)生產(chǎn)活動(dòng)都已經(jīng)離不開機(jī)械設(shè)備的輔助[1]。它是建立在嚴(yán)格的技術(shù)基礎(chǔ)上的，也是在極高的技術(shù)要求和安全標(biāo)準(zhǔn)的控制下進(jìn)行的。隨著生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，機(jī)械設(shè)備管理的水平也在相應(yīng)地提高，機(jī)械設(shè)備的管理在項(xiàng)目工程中也會(huì)越發(fā)重要。

化工設(shè)備常存儲(chǔ)和運(yùn)作于各種潮濕的環(huán)境中。在設(shè)備表面的水汽凝聚的環(huán)境下，往往容易有化工設(shè)備大面積腐蝕情況的出現(xiàn)[2]。我們應(yīng)該不斷強(qiáng)化對(duì)化工設(shè)備保養(yǎng)，通過打磨除銹以及使用優(yōu)質(zhì)防銹漆等各種手段，來提高對(duì)整個(gè)化工設(shè)備防腐蝕的管控。在這個(gè)技術(shù)探索過程當(dāng)中，完善人員監(jiān)督管理制度也是必不可少的，通過定期檢查和不定期抽查的長(zhǎng)期監(jiān)督管理安全保障機(jī)制，以達(dá)到第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)和防范石油化工設(shè)備腐蝕的目的，并及時(shí)維修、保養(yǎng)和更換腐蝕的金屬部件，積極采取相關(guān)措施來降低其整體腐蝕程度。只有對(duì)設(shè)備腐蝕的預(yù)防和保護(hù)同時(shí)開展，才能提升化工設(shè)備的整體使用壽命，從而根本上解決更換不達(dá)安全標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的巨大成本問題，提高企業(yè)利潤(rùn)和資源利用率，促進(jìn)環(huán)保，節(jié)約能源。

2 化工機(jī)械的腐蝕原因

2.1 化工機(jī)械腐蝕分類

針對(duì)于當(dāng)前化工設(shè)設(shè)備的腐蝕特點(diǎn)，往往分為全面腐蝕和局部腐蝕兩個(gè)層面[3]。首先針對(duì)全面腐蝕（也叫均勻腐蝕），是最常見的化工設(shè)備腐蝕形態(tài)，其主要特征是發(fā)生于整個(gè)金屬表面，因此往往能夠在化工設(shè)備的外層觀測(cè)到均勻分布的腐蝕介質(zhì)。而局部腐蝕通常指的是在化工設(shè)備的表面發(fā)生腐蝕，以及腐蝕介質(zhì)呈現(xiàn)出不均勻分布的形態(tài)。監(jiān)測(cè)人員能夠通過肉眼去觀察以及辨別化工設(shè)備的表面存在著何種形式的腐蝕情況。

無論是全面腐蝕或是局部腐蝕，其都對(duì)化工設(shè)備造成了不可逆的損害?；诖耍瑧?yīng)強(qiáng)化石油化工等企業(yè)設(shè)備的腐蝕防護(hù)，為整體化工設(shè)備的作業(yè)提供較為良好的保障，強(qiáng)化化工企業(yè)生產(chǎn)的安全性以及穩(wěn)定性。

2.2 腐蝕的科學(xué)原理和機(jī)制

化工設(shè)備的腐蝕機(jī)理按其過程主要分為兩大類[4]：

一是電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕常出現(xiàn)在濕度較大的作業(yè)環(huán)境，是氧化還原反應(yīng)的一種特殊形式。金屬裝置與電解質(zhì)溶液接觸后，正負(fù)極形成原電池，發(fā)生電極反應(yīng)從而產(chǎn)生腐蝕。

二是化學(xué)腐蝕。金屬設(shè)備在酸、堿性條件下分別發(fā)生酸溶、堿溶、氧化，或是與空氣中的H2O、CO2、O2等發(fā)生氧化反應(yīng)，例如金屬銅在潮濕的空氣中生成墨綠色銅臭：2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2（OH）2CO3;鋼鐵從外到內(nèi)的不可逆腐蝕：4Fe+3O2+xH2O =2Fe2O3·xH2O等。

三﹑化工機(jī)械腐蝕的的防范對(duì)策

3.1 材料精選

隨著化學(xué)化工的發(fā)展，在化工設(shè)備中，根據(jù)工作環(huán)境和設(shè)備整體情況、使用情況來選擇適宜的金屬材料，已經(jīng)成為化學(xué)設(shè)備防腐蝕技術(shù)應(yīng)用的重要內(nèi)容。

通?？梢赃x擇物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)適合相應(yīng)工作環(huán)境條件的金屬材料來優(yōu)化整體防腐性能，從而延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。選材時(shí)應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)的多方面需求，全面分析設(shè)備腐蝕的影響因素，包括介質(zhì)的pH、空氣濕度、磨損、溫度、大氣濕度等[5]。

3.2化學(xué)手段

現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備的腐蝕可以通過腐蝕程度以及腐蝕過程的化學(xué)原理來進(jìn)行規(guī)避。具體工業(yè)生產(chǎn)過程中，需要從化工設(shè)備腐蝕的內(nèi)部機(jī)理入手，來不斷推進(jìn)完善防腐蝕技術(shù)的滲透，強(qiáng)化整體設(shè)備結(jié)構(gòu)的管控，提升化工生產(chǎn)的安全性以及穩(wěn)定性。常見的化學(xué)防腐方法主要介紹為以下四種：

1）外加電流 將金屬機(jī)械設(shè)備的負(fù)電連接起來，避免活潑金屬形成原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕。

2）犧牲陽極 電鍍或覆蓋在金屬表面，通過犧牲陽極的方法保護(hù)內(nèi)層金屬，因其原料相對(duì)便宜、工藝簡(jiǎn)單，在航海領(lǐng)域的船舶外殼保護(hù)中取得了廣泛應(yīng)用。

3）磷化處理 先將需要處理的鋼鐵表面去油、除銹后，浸入特定組成的磷酸鹽溶液中，在金屬表面形成一層不溶于水的磷化膜，呈暗灰色至黑灰色，有較好的耐蝕性。

4）烤藍(lán)處理 將鋼鐵制品浸入強(qiáng)堿混液中加熱，使其表面形成一層厚度約為0.5～1.5μm的藍(lán)色保護(hù)膜（主要成分Fe3O4），此過程稱為烤藍(lán)。該氧化膜彈性和光滑性好，不影響零件的精度。所以精密儀器、光學(xué)儀器的部件?？舅{(lán)處理[6]。

3.3物理手段

伴隨著社會(huì)環(huán)境的整體變化，工業(yè)大氣的成分趨于變幻莫測(cè)和錯(cuò)綜復(fù)雜。在環(huán)境溫度以及濕度不斷變化的情況下，化工設(shè)備整體金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕情況也會(huì)出現(xiàn)一定的差異。那么在涂層表面發(fā)生各種氧化之后，再進(jìn)行防腐蝕的技術(shù)保障已經(jīng)存在一定的滯后性。為了加強(qiáng)整體防腐蝕的效能發(fā)揮，可以采取物理的方法來進(jìn)行防腐蝕處理。常用的物理防腐方法包括：

1）形成合金 合金通常結(jié)合了組成元素的多重優(yōu)點(diǎn)，耐腐蝕性、強(qiáng)度、硬度都比原來純金屬高，可以延長(zhǎng)某些金屬設(shè)備的使用壽命。

2）涂層保護(hù) 非金屬如油漆、陶瓷、玻璃、瀝青、塑料、橡膠、聚酯等涂覆在金屬表面上形成保護(hù)層，金屬如不銹鋼管表面鍍鉻，可達(dá)到防腐蝕的目的。例如，船身、車廂常涂油漆，汽車外殼噴漆，武器外覆蓋礦物脂等[6]。

四﹑總結(jié)與展望

化工設(shè)備的腐蝕情況十分常見，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該從當(dāng)前化工生產(chǎn)作業(yè)的實(shí)際情況入手，選擇適宜的化工設(shè)備，并加強(qiáng)生產(chǎn)中對(duì)于整體設(shè)備的維護(hù)力度。此外，還要強(qiáng)化設(shè)備管理人員設(shè)備防腐意識(shí)的培養(yǎng)，通過更為系統(tǒng)化以及完善化的績(jī)效考核制度，推進(jìn)化工設(shè)備防腐蝕管理趨于成熟。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹金龍.化工設(shè)備腐蝕的因素及防護(hù)[J].化工管理，2021（01）：129-130.

[2]黃北峰.淺析化工設(shè)備防腐的有效措施[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2016，42（06）：68+76.

[3]錢宏林.現(xiàn)代化工設(shè)備的腐蝕問題及其防護(hù)技術(shù)[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2019，9（11）：109-110.

[4]黃森.淺析化工設(shè)備腐蝕的原因及防護(hù)[J].化工管理，2018（31）：146.

[5]王海峰.淺談化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕原因及防腐措施[J].中國鹽業(yè)，2020（11）：43-45.

[6]包月霞.金屬腐蝕的分類和防護(hù)方法[J].廣東化工，2010，37（07）：199+216.