化工機械設(shè)備電化學(xué)腐蝕與防護(hù)方法研究

田永紅

洛陽欒川鉬業(yè)集團(tuán)股份有限公司 河南洛陽 471500

化工生產(chǎn)具有條件惡劣、危險性高等特點，企業(yè)必須重視生產(chǎn)安全的控制管理，以有效避免安全事故的發(fā)生，并加強對造成安全事故因素的防護(hù)力度[1]。現(xiàn)階段，我國化工行業(yè)出現(xiàn)安全事故的概率極高，據(jù)調(diào)查得知，化工設(shè)備的運行故障是造成安全事故發(fā)生的原因之一。一般而言，化工設(shè)備的使用壽命是有限的，在受到生產(chǎn)條件、環(huán)境等方面的影響后會縮短其使用壽命，如果設(shè)備故障嚴(yán)重，還會對工作人員的生命安全以及生產(chǎn)環(huán)境造成一定威脅，在此情況下企業(yè)需停止生產(chǎn)作業(yè)，并對設(shè)備進(jìn)行全面、徹底的檢查修理，以免發(fā)生安全事故。

1 化工機械設(shè)備的電化學(xué)腐蝕的機理與原因

1.1 電化學(xué)腐蝕機理

化工機械設(shè)備在運行過程中極易受到環(huán)境等因素的影響，進(jìn)而出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，影響設(shè)備的正常運行和工作效率。化工企業(yè)在使用設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)時必須重視電化學(xué)腐蝕的影響，并作好相應(yīng)的預(yù)防工作，這要求企業(yè)與員工明確認(rèn)識電化學(xué)腐蝕機理[2]?；C械設(shè)備在與環(huán)境以及空氣中的部分物質(zhì)接觸時會發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，由于發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)不同，因此，各種物質(zhì)對化工機械設(shè)備的腐蝕速度也不同。電化學(xué)腐蝕機理也可以解釋為化工機械設(shè)備內(nèi)部金屬完整的電子回路與外界環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生的結(jié)果，即電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象，進(jìn)而影響設(shè)備的正常運行以及工作效率。

1.2 電化學(xué)腐蝕原因

電化學(xué)腐蝕是化工設(shè)備比較常見且對設(shè)備造成影響最為嚴(yán)重的腐蝕類型之一。電化學(xué)腐蝕過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)式為：

該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)。該反應(yīng)會導(dǎo)致設(shè)備的使用壽命縮短，對企業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，并降低其生產(chǎn)效率，如果腐蝕情況嚴(yán)重，還會對工作人員的人身安全造成一定威脅，對環(huán)境造成較為嚴(yán)重的污染。一般來說，造成化工設(shè)備出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕的原因有很多，主要有：化工設(shè)備自身結(jié)構(gòu)的影響；外界環(huán)境中的物質(zhì)與其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等。因此，企業(yè)必須重視電化學(xué)腐蝕的防治工作，采取有效的手段避免或減緩腐蝕發(fā)生的概率和速度。

2 提高化工機械設(shè)備防腐能力的措施

2.1 犧牲陽極保護(hù)法

犧牲陽極保護(hù)法也可稱之為犧牲陽極的陰極保護(hù)法，目前大多數(shù)化工企業(yè)都使用該方法用于電化學(xué)腐蝕的防護(hù)。其本質(zhì)可看作為原電池反應(yīng)，該方法的工作原理是犧牲陽極以對化工機械設(shè)備的陰極起到保護(hù)作用，從而減少或避免腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)。換句話說就是將陽極暴露出去進(jìn)行化學(xué)腐蝕而達(dá)到保護(hù)陰極的目的，從而有效減慢設(shè)備電化學(xué)腐蝕的速度。

該方法的具體操作流程是將電極電勢低于保護(hù)金屬的物質(zhì)作為設(shè)備陽極，并將其固定在需保護(hù)的金屬外部，從而形成腐蝕電極，在這種情況下，被保護(hù)的金屬作為電極陰極就免于接觸外界環(huán)境中的物質(zhì)，也不會與其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到保護(hù)的作用。犧牲陽極保護(hù)法無需企業(yè)提供外部電源，也不會產(chǎn)生雜亂的電流干擾設(shè)備的正常運行，且操作簡便，成本較低，因此，被廣泛應(yīng)用于化工設(shè)備保護(hù)。

2.2 外加電流陰極保護(hù)法

該方法也是用于電化學(xué)腐蝕防護(hù)的方法之一，其工作原理是利用外加電流以及輔助陽極讓電流流向轉(zhuǎn)變?yōu)閺耐寥懒飨蚧C械設(shè)備，這會讓化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)電位會低于其所處環(huán)境，從而起到保護(hù)作用。該方法大多用于保護(hù)處于高電阻率環(huán)境下的化工設(shè)備，比如埋在地下的管道以及化學(xué)儲料罐等。直流電源是該方法有效發(fā)揮保護(hù)作用的基礎(chǔ)；輔助陽極則主要作用于被保護(hù)的化工設(shè)備；參比電極主要用于測量化工設(shè)備的電位，還可以向自動控制的恒電位儀發(fā)生控制信號，從而合理調(diào)控輸出電流，使化工設(shè)備始終處于被保護(hù)狀態(tài)。

2.3 加強防腐蝕能力的設(shè)計

設(shè)計人員必須重視化工機械設(shè)備的防腐蝕設(shè)計，從設(shè)備結(jié)果等方面入手，加強其自身的防腐蝕性能。大部分化工設(shè)備都是由金屬結(jié)構(gòu)制作的，當(dāng)其零部件的質(zhì)量、性能較差或不穩(wěn)定時，會導(dǎo)致化工設(shè)備電腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，且在一定程度上對設(shè)備的工作效率和使用壽命造成影響。就實際生產(chǎn)而言，生產(chǎn)過程中最常見的腐蝕現(xiàn)象是設(shè)備在運行一段時間后出現(xiàn)積濃現(xiàn)象，并隨著時間的流逝而不斷累積，進(jìn)而造成腐蝕。因此，企業(yè)必須明確設(shè)計人員對腐蝕嚴(yán)重性以及防腐蝕重要性的認(rèn)知，使其在設(shè)計過程中重視防腐蝕性能的提高。企業(yè)還需引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段以及防腐理念，提高設(shè)計人員的專業(yè)能力和素養(yǎng)，從而更好的進(jìn)行防腐設(shè)計。另外，設(shè)計人員在進(jìn)行化工設(shè)備設(shè)計時還要遵循簡約化的發(fā)展原則，充分利用零部件加強設(shè)備金屬結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并借助先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段和理念提高設(shè)備的整體性能。當(dāng)設(shè)備計劃投入使用時，企業(yè)還要安排專業(yè)人員對設(shè)備進(jìn)行全面、深入的檢查與測試，在確定設(shè)備完整度以及性能穩(wěn)定的前提下投入使用，如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備有破損，需及時處理，并對其性能進(jìn)行深入檢驗，以保證修復(fù)工作的質(zhì)量。最后，在保證設(shè)備運行正常后，在其表面噴涂防腐漆以進(jìn)一步提高其防腐蝕能力，促進(jìn)其更好的進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，為企業(yè)創(chuàng)收更多的利益。

3 結(jié)語

綜上所述，化工機械設(shè)備在運營過程中與外界環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)及產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，而電化學(xué)腐蝕作為其生產(chǎn)過程中較為常見的腐蝕類型之一，企業(yè)必須重視設(shè)備電化學(xué)腐蝕的防護(hù)工作?；どa(chǎn)所處的環(huán)境較差，環(huán)境中存在諸多具有腐蝕性的介質(zhì)，因此，化工設(shè)備出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的速度與情況相較于其他環(huán)境更快一些，這對于企業(yè)而言，會影響其生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)收益。在科學(xué)技術(shù)如此發(fā)達(dá)的當(dāng)代社會，企業(yè)可以使用犧牲陽極保護(hù)法以及外加電流陰極保護(hù)法等進(jìn)行電化學(xué)腐蝕防護(hù)工作，有助于化工設(shè)備性能的提高以及防腐蝕能力的提升。