提升化工機(jī)械設(shè)備防腐性能的研究

（中海福建天然氣有限責(zé)任公司 福建 351100）

引言

腐蝕是化工機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的一種現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)這種現(xiàn)象不僅會(huì)損害化工機(jī)械設(shè)備，還會(huì)對(duì)企業(yè)整體產(chǎn)能帶來極大影響[1]。能夠?qū)е禄C(jī)械設(shè)備發(fā)生腐蝕的原因有很多，如，外界因素、化學(xué)反應(yīng)等，想要對(duì)腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行防治就需要先對(duì)導(dǎo)致化工機(jī)械設(shè)備發(fā)生腐蝕的原因進(jìn)行深入挖掘，并針對(duì)這些原因制定提高化工機(jī)械設(shè)備防腐性能的措施。

1.化工機(jī)械設(shè)備防腐蝕必要性分析

(1)為化工生產(chǎn)的順利進(jìn)行提供保障

化工機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和整個(gè)化工企業(yè)的正常運(yùn)行之間有著緊密關(guān)系，只有做好防腐工作才能為整個(gè)化工企業(yè)的平穩(wěn)運(yùn)行提供保障?；C(jī)械設(shè)備是化工企業(yè)生產(chǎn)中必不可少的設(shè)施，一旦機(jī)械設(shè)備發(fā)生腐蝕損壞就會(huì)對(duì)整個(gè)操作流程造成嚴(yán)重影響，甚至不得不中斷生產(chǎn)，基于此，就需要對(duì)化工機(jī)械設(shè)備的防腐性能進(jìn)行增強(qiáng)，以免由于化工機(jī)械設(shè)備發(fā)生腐蝕而給企業(yè)生產(chǎn)帶來影響，這也是確?；どa(chǎn)順利進(jìn)行的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。

(2)有助于對(duì)化工生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行提升

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，化工企業(yè)數(shù)量不斷增加，化工企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)也變得越來越激烈，化工企業(yè)要想獲取更大的經(jīng)濟(jì)收益就要提高機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率，這就需要對(duì)機(jī)械設(shè)備的防腐性能進(jìn)行增強(qiáng)，從而可以避免化工機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)腐蝕問題，并能有效應(yīng)對(duì)化工生產(chǎn)中的各種腐蝕性液體和氣體，能夠平穩(wěn)、順利的完成生產(chǎn)任務(wù)，化工企業(yè)獲取的經(jīng)濟(jì)收益也會(huì)有所提升，這也是化工生產(chǎn)操作中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題[2]。

(3)有助于對(duì)化工生產(chǎn)安全性進(jìn)行提升

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷提升，化工企業(yè)生產(chǎn)水平也有了很大提高，但是化工生產(chǎn)中應(yīng)用了很多新型機(jī)械設(shè)備，化工反應(yīng)類型也變得越來越多，從而導(dǎo)致化工生產(chǎn)管理難度不斷增加，而且生產(chǎn)設(shè)備的增加也提高了安全事故的發(fā)生概率，在實(shí)際生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了很多由于生產(chǎn)設(shè)備存在問題而導(dǎo)致的安全事故，這些安全事故的發(fā)生不僅會(huì)對(duì)生產(chǎn)作業(yè)帶來?yè)p害，還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生泄露，甚至?xí)?duì)工作人員的人身健康帶來危害，為此，就要對(duì)化工設(shè)備的防腐蝕性進(jìn)行增強(qiáng)，從而可以為機(jī)械設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行提供保障。

2.化工機(jī)械設(shè)備腐蝕的主要原因及分類

(1)化工機(jī)械設(shè)備腐蝕類型

①化學(xué)腐蝕。化工企業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常要用到腐蝕性化學(xué)原料，如，鹽酸、硫酸等，當(dāng)這些物質(zhì)接觸到化工機(jī)械設(shè)備后，機(jī)械設(shè)備就會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并生成一些金屬化合物，這樣就會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備的表面造成損害，此外，如果機(jī)械設(shè)備所處的環(huán)境溫度比較高，這種化學(xué)腐蝕將會(huì)變得更加嚴(yán)重，對(duì)于機(jī)械設(shè)備表面的損害也會(huì)更加嚴(yán)重。

②電化學(xué)反應(yīng)腐蝕?；どa(chǎn)中機(jī)械設(shè)備是必不可缺少的部分，同時(shí)生產(chǎn)過程中也會(huì)涉及到水溶液，這就會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備中金屬部分表面形成微電池，通過電極反應(yīng)產(chǎn)生的腐蝕[3]和化學(xué)腐蝕相比，電化學(xué)反應(yīng)腐蝕多發(fā)生在電解質(zhì)融合過程中，而且具有導(dǎo)電特性，在腐蝕過程中還會(huì)在陰陽(yáng)極中出現(xiàn)不同的電子，如，酸性、堿性導(dǎo)電解質(zhì)就會(huì)給化工機(jī)械設(shè)備造成腐蝕，這也是化學(xué)企業(yè)生產(chǎn)過程中最為常見的一種腐蝕現(xiàn)象。

③物理性腐蝕。因?yàn)槲锢砣芙鈱?dǎo)致的腐蝕現(xiàn)象就被稱作物理性腐蝕。當(dāng)物質(zhì)在某一區(qū)域進(jìn)行溶解時(shí)有時(shí)會(huì)在其他區(qū)域析出，這種類似轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象就是物理性腐蝕，如，熱鍍鋅所導(dǎo)致的機(jī)械腐蝕。

(2)化工機(jī)械設(shè)備腐蝕原因

導(dǎo)致化工機(jī)械設(shè)備發(fā)生腐蝕的原因可以分為內(nèi)部和外部?jī)煞矫?，?nèi)部原因是因?yàn)闃?gòu)成化工機(jī)械設(shè)備的材料主要就是金屬，而金屬在很多環(huán)境中都會(huì)保持穩(wěn)定，但是合金材料卻會(huì)在特殊環(huán)境中出現(xiàn)變形，這也是化工機(jī)械設(shè)備發(fā)生腐蝕的主要原因；至于外部原因則是因?yàn)榇蟛糠只瘜W(xué)機(jī)械設(shè)備都有著很大的體積，為了對(duì)設(shè)備表面的粗糙性進(jìn)行處理，提高設(shè)備表面光滑度，設(shè)備生產(chǎn)廠家就會(huì)對(duì)金屬均勻度進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕档停@也是后期出現(xiàn)腐蝕的主要原因之一。

3.化工機(jī)械設(shè)備的防腐性能提升措施

(1)對(duì)制造材料進(jìn)行合理選擇

化工企業(yè)每年都會(huì)因?yàn)樵O(shè)備發(fā)生腐蝕而淘汰一些設(shè)備，但是這些淘汰的設(shè)備因?yàn)楦g比較嚴(yán)重，因此不能對(duì)設(shè)備中的金屬材料進(jìn)行回收，這樣就會(huì)導(dǎo)致企業(yè)發(fā)生經(jīng)濟(jì)損失，而且淘汰的設(shè)備會(huì)對(duì)土地和水資源造成污染，還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來破壞。基于此，生產(chǎn)化工機(jī)械設(shè)備的廠家就要對(duì)設(shè)備材料進(jìn)行合理選擇，選擇那些既可以有效對(duì)抗腐蝕，又不會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大破壞的材料，當(dāng)然對(duì)于機(jī)械設(shè)備性能和化工生產(chǎn)要求也要進(jìn)行充分考慮，如，塑料材料，塑料材料對(duì)于自然環(huán)境的污染比較小，而且不需要特別復(fù)雜的處理步驟，另外，還可以防止出現(xiàn)金屬浪費(fèi)現(xiàn)象。如果一定要使用金屬材料當(dāng)做化工設(shè)備原料，就要先對(duì)材料特性和設(shè)備使用時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行充分考慮，同時(shí)還要兼顧設(shè)備的抗腐蝕性，盡量使用耐腐蝕的材料，這樣才能延長(zhǎng)設(shè)備使用時(shí)長(zhǎng)，避免因?yàn)樵O(shè)備腐蝕導(dǎo)致發(fā)生浪費(fèi)問題。很多機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)廠家都會(huì)根據(jù)自身經(jīng)濟(jì)條件選擇制造材料，但是為了滿足我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求，就要對(duì)機(jī)械設(shè)備的回收再利用進(jìn)行充分考慮，盡量選擇質(zhì)量比較高、使用壽命比較長(zhǎng)的材料，將腐蝕問題控制在一定范圍內(nèi)。

(2)借助化學(xué)方法對(duì)化工設(shè)備的抗腐蝕性進(jìn)行提升

化工機(jī)械設(shè)備一般都會(huì)使用在氣體或液體環(huán)境中，如果是處于液體生產(chǎn)環(huán)境中的化工機(jī)械設(shè)備常用的防腐方法就是利用外置電源對(duì)因?yàn)殡娀瘜W(xué)反應(yīng)造成的腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行防止，最簡(jiǎn)單的方法就是連接電源負(fù)極和金屬設(shè)備，但是這種方法也存在很多問題，如果電源正極和金屬設(shè)備已經(jīng)進(jìn)行了連接，就不能再采用這種方法，想要采用這種方法就需要用碳棒替換正極金屬材料，也可以用其他惰性金屬替換正極金屬材料，這樣才能確保電流的正常運(yùn)行，而且可以對(duì)金屬表面的腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行有效防止。上面介紹的兩種方法都是借助外在條件來處理腐蝕問題，并對(duì)腐蝕程度進(jìn)行減輕，但并沒有真正的解決腐蝕問題，為此，需要采取更有效的預(yù)防措施，可以在機(jī)械設(shè)備金屬外殼上綁上其他的活潑金屬，這種活潑金屬就會(huì)充當(dāng)電池陽(yáng)極，進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)時(shí)，就會(huì)對(duì)這種活潑金屬進(jìn)行腐蝕，內(nèi)部化工構(gòu)件就可以得到保護(hù)，這種防腐方法比較適合用在大型化工設(shè)備上。在外界氣體的影響之下，機(jī)械設(shè)備表面會(huì)發(fā)生腐蝕，但是如果外界氣體發(fā)生酸堿變化，也會(huì)對(duì)防腐效果帶來一定影響，這時(shí)如果還采用上述幾種方法進(jìn)行防腐，起到的效果就會(huì)變得比較低，這時(shí)最合適的方法就是采用物理防腐措施。

(3)控制腐蝕源

現(xiàn)在的化工企業(yè)生產(chǎn)過程中都會(huì)在機(jī)械設(shè)備表面涂上一層防腐材料，也有一些企業(yè)會(huì)采取一定的防腐手段，以此來對(duì)腐蝕源進(jìn)行攔截，這種防腐方法操作最為簡(jiǎn)單，起到的效果也非常好，能夠?qū)Ωg源侵害進(jìn)行有效防范。最近幾年我國(guó)的科學(xué)技術(shù)實(shí)力不斷增強(qiáng)，防止腐蝕的措施也在不斷更新，例如，現(xiàn)在已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)化工機(jī)械設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的有效控制，從而可以對(duì)環(huán)境中的腐蝕因素進(jìn)行減少，對(duì)空氣濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，還可以對(duì)腐蝕源進(jìn)行有效阻攔，從而可以防止腐蝕源對(duì)設(shè)備表面造成損害，使得化工機(jī)械設(shè)備可以使用更長(zhǎng)的時(shí)間，這對(duì)于化工企業(yè)發(fā)展而言無疑是非常有利的[4]。

(4)對(duì)機(jī)械設(shè)備工藝和結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)

機(jī)械設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)對(duì)于設(shè)備正常運(yùn)行能夠起到直接影響，和設(shè)備的防腐性能之間也有著緊密關(guān)系，因此，就要提高機(jī)械設(shè)備工藝設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性，這樣才能為機(jī)械設(shè)備不受腐蝕提供保障。此外，設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)對(duì)于設(shè)備防腐性也能起到重要作用，如果機(jī)械設(shè)備存在很多縫隙，灰塵和殘?jiān)蜁?huì)順著這些縫隙進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，從而導(dǎo)致設(shè)備的防腐性能有所降低。針對(duì)這些情況，就要更加關(guān)注機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)過程，對(duì)機(jī)械設(shè)備外觀進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要嚴(yán)格檢查是否存在縫隙，還要采用比較簡(jiǎn)潔的設(shè)計(jì)，以便可以比較輕松的完成設(shè)備清理和維護(hù)工作。

(5)在機(jī)械設(shè)備表面涂抹涂料或涂層

在機(jī)械設(shè)備表面涂抹涂料或涂層能夠?qū)C(jī)械設(shè)備的防腐性進(jìn)行提升，還可以起到一些其他的作用，例如，在設(shè)備表面覆蓋涂層不僅可以阻斷腐蝕物質(zhì)對(duì)機(jī)械設(shè)備材料的腐蝕，還可以降低電化學(xué)腐蝕的發(fā)生概率，另外，防腐涂層還可以為機(jī)械設(shè)備提供一定的保護(hù)作用，從而可以為機(jī)械設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。

4.結(jié)語

化工企業(yè)生產(chǎn)過程中比較常見的、后果也非常嚴(yán)重的一個(gè)問題就是腐蝕問題，能夠?qū)е赂g的因素來自各個(gè)方面，而且很多因素都會(huì)對(duì)腐蝕現(xiàn)象造成影響，這也給防腐工作增加了難度?；て髽I(yè)要想做好防腐工作，就要對(duì)制造材料進(jìn)行合理選擇、借助化學(xué)方法對(duì)化工設(shè)備的抗腐蝕性進(jìn)行提升、控制腐蝕源、對(duì)機(jī)械設(shè)備工藝和結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)以及在機(jī)械設(shè)備表面涂抹涂料或涂層，以此來為機(jī)械設(shè)備免受腐蝕危害提供防護(hù)，為化工機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)良好運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。