提升冶金機(jī)械設(shè)備防侵蝕性能分析

崔興元

（河北省機(jī)械科學(xué)研究設(shè)計院有限公司，河北 石家莊 050051）

目前，隨著社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，冶金工業(yè)不斷發(fā)展，冶金機(jī)械設(shè)備、金屬材料機(jī)械設(shè)備在冶金生產(chǎn)中頻繁發(fā)生防侵蝕，致使機(jī)械損壞，嚴(yán)重地影響了冶金企業(yè)的正常生產(chǎn)。因此，加強(qiáng)防侵蝕設(shè)備的安全管理，是鋼鐵行業(yè)一個重大課題。

1 冶金機(jī)械設(shè)備管理的重要性

冶金行業(yè)最重要的就是機(jī)械，從原材料的采集到鋼鐵的生產(chǎn)，都要用到各種冶金設(shè)備。隨著科技的進(jìn)步，冶金設(shè)備也在不斷更新，使冶金設(shè)備更加現(xiàn)代化、智能化、信息化。因此，只有對其進(jìn)行科學(xué)、高效的管理與保養(yǎng)，才能最大限度地發(fā)揮其強(qiáng)大的作用和能力，從而達(dá)到延長設(shè)備壽命、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、促進(jìn)企業(yè)發(fā)展、創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的目的[1]。

2 強(qiáng)化冶金機(jī)械設(shè)備防護(hù)的必要性分析

冶金行業(yè)的特殊性，使其在生產(chǎn)過程中所面臨的各種環(huán)境和工作條件更為復(fù)雜，為了保證其工作的順利進(jìn)行，必須加強(qiáng)對設(shè)備的保護(hù)和維護(hù)，以保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，由于各種原因，冶金機(jī)械設(shè)備的銹蝕，會對設(shè)備的安全造成一定的影響，從而引起安全事故，因此，必須加強(qiáng)對設(shè)備的保護(hù)。冶金機(jī)械設(shè)備的防侵蝕主要包括設(shè)備的局部和表面的防侵蝕，一種是，機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的金屬部位受到了嚴(yán)重的防侵蝕，另一種是，長期浸泡在某種化學(xué)液體里面的設(shè)備，隨著時間的推移，會產(chǎn)生均勻的防侵蝕問題[2]。

3 冶金機(jī)械及設(shè)備防侵蝕的原因

冶金機(jī)械設(shè)備的防侵蝕分為局部防侵蝕和均勻防侵蝕，在局部防侵蝕中，機(jī)械部件的金屬部分比較嚴(yán)重，而均勻防侵蝕則是在長期浸泡于某些化學(xué)介質(zhì)的金屬裝置中，隨著時間的推移，會產(chǎn)生均勻的防侵蝕。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因有很多，有內(nèi)部的原因，也有外部的原因，內(nèi)部的原因，就是機(jī)器的材質(zhì)，外部的原因，就是機(jī)器的運(yùn)行環(huán)境。

3.1 設(shè)備本身

由于冶金機(jī)械的不同，其結(jié)構(gòu)的材質(zhì)也不盡相同，因而對不同的介質(zhì)具有不同的耐蝕性能。第一，在同樣的條件下，具有緊密化學(xué)結(jié)構(gòu)的機(jī)械裝置，其抗防侵蝕性要高于某些結(jié)構(gòu)粗糙的材料。第二，在化工機(jī)械裝置中，某些突出的構(gòu)件易產(chǎn)生防侵蝕，而在連接構(gòu)件中，則易產(chǎn)生防侵蝕。第三，機(jī)械設(shè)備表面的粗糙程度也很高，而且對表面光潔的設(shè)備來說，因為有氧化薄膜的保護(hù)，所以防侵蝕的速率比較緩慢。

3.2 生產(chǎn)環(huán)境的原因

在冶金行業(yè)中，由于長期處于高防侵蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，長期處于高防侵蝕性介質(zhì)中的冶金機(jī)械設(shè)備，其防侵蝕速率將逐步提高。在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常會有酸、堿、鹽等，但這些化學(xué)品很容易造成機(jī)械設(shè)備的防侵蝕。

3.3 多方面外因加劇設(shè)備防侵蝕現(xiàn)象

從外部原因來看，第一，在使用過程中，由于經(jīng)常接觸到化學(xué)物質(zhì)，如果遇到強(qiáng)烈的防侵蝕性，就難以避免設(shè)備的防侵蝕。其次，在使用過程中，接觸到的物質(zhì)是氣體或液體，會導(dǎo)致液體在裝置中流動，如果速度太快，則會在接觸表面形成壓力，增加材料的防侵蝕性。另外，根據(jù)化工產(chǎn)品的防侵蝕特性，公司還會制定保養(yǎng)制度，定期進(jìn)行防侵蝕監(jiān)控，制定相應(yīng)的措施。然而，許多企業(yè)對設(shè)備維護(hù)工作的忽略，從而影響了設(shè)備的防侵蝕性能[3]。

4 冶金機(jī)械設(shè)備日常使用的特點

4.1 使用環(huán)境

冶金機(jī)械設(shè)備在惡劣的工作環(huán)境中，高溫、高粉塵、嚴(yán)重的機(jī)械磨損、防侵蝕、多個工作崗位的工作，很容易造成機(jī)械的損壞。因此，必須保證設(shè)備本身質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定，并對其進(jìn)行有效的日常管理與維修，以及時解決設(shè)備的故障和隱患，從而達(dá)到延長設(shè)備壽命、保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的目的。

4.2 機(jī)械運(yùn)輸

有的冶金機(jī)并不是一直都固定的，有的要頻繁的搬運(yùn)，有的要遠(yuǎn)距離的搬運(yùn)，有的甚至?xí)诎徇\(yùn)的時候出現(xiàn)凹痕，造成損傷。所以，在設(shè)備布置上要合理安排，最大限度地減少運(yùn)輸，在運(yùn)送完后要進(jìn)行細(xì)致的維修，確定后才能投入使用。

4.3 技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜

冶金機(jī)械的種類很多，涉及了機(jī)電、儀表、液壓、自動化、信息化等多個行業(yè)，其中，各種規(guī)格、型號、定制、非標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備也是五花八門，技術(shù)指標(biāo)千差萬別，機(jī)械結(jié)構(gòu)也是復(fù)雜的，所以，在操作和維修方面，既要有較高的技術(shù)含量，又要有較高的專業(yè)水平[4]。

5 機(jī)械設(shè)備防侵蝕的類型

5.1 化學(xué)防侵蝕

前面我們說過，工廠在生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會對某些防侵蝕性的介質(zhì)進(jìn)行處理，在接觸到設(shè)備的金屬表面后，會發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，從而破壞設(shè)備的表面，在合適的情況下，這種化學(xué)反應(yīng)會變得更加激烈，防侵蝕也會越來越厲害，這就是化學(xué)防侵蝕。

5.2 電化學(xué)防侵蝕

一般情況下，電化學(xué)防侵蝕是在潮濕的環(huán)境下進(jìn)行的，當(dāng)設(shè)備與電解液接觸時，會產(chǎn)生一種強(qiáng)烈的電化學(xué)防侵蝕。

5.3 其他防侵蝕

按防侵蝕原因分為疲勞防侵蝕、高溫氧化反應(yīng)防侵蝕、磨損防侵蝕等。根據(jù)設(shè)備防侵蝕的種類，可以分為：熱處理、電焊、電化學(xué)防侵蝕、物理防侵蝕等。在其中電化學(xué)的防侵蝕的影響是最大的[5]。

6 冶金機(jī)械設(shè)備的防侵蝕策略

近幾年，冶金機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀況普遍不佳，致使其在使用過程中出現(xiàn)了許多問題，其中防侵蝕問題尤為嚴(yán)重。在冶金機(jī)械設(shè)備中，防侵蝕是一個普遍存在的問題。在局部防侵蝕方面，通常以金屬構(gòu)件為主，其他構(gòu)件防侵蝕較小。而均勻防侵蝕，則是指冶金機(jī)械設(shè)備在化學(xué)溶液中浸泡一段時間后，會出現(xiàn)均勻的防侵蝕現(xiàn)象。而這樣的問題，也會影響到整個冶金設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，我們要根據(jù)冶金機(jī)械的實際使用狀況，全面分析目前的防侵蝕狀況，并根據(jù)實際需要，進(jìn)行有針對性的改進(jìn)和改進(jìn)，從而使冶金設(shè)備的性能得到充分的發(fā)揮，從而推動冶金業(yè)的發(fā)展。加強(qiáng)對冶金機(jī)械設(shè)備防侵蝕工作的認(rèn)識，是提高企業(yè)生產(chǎn)安全、高效的關(guān)鍵。目前許多冶金設(shè)備都使用普通的碳鋼材料，這種鋼材在干燥、無防侵蝕性介質(zhì)環(huán)境中具有很好的耐防侵蝕性，但在酸性、堿性、潮濕、電場等環(huán)境下，其耐防侵蝕性就會大打折扣；而有些冶金機(jī)械，則會在大氣中發(fā)生氧化等化學(xué)反應(yīng)，在使用中會產(chǎn)生防侵蝕。

6.1 防侵蝕方法

一是，表層涂料。在機(jī)械設(shè)備表面涂敷抗氧化物質(zhì)，使其與防侵蝕介質(zhì)分離，從而實現(xiàn)對金屬的防侵蝕。尤其是金屬的機(jī)械裝置，其抗氧化性能較差，可在其表面鍍上一層強(qiáng)氧化劑。二是，添加涂層。鋁合金的機(jī)械部件在空氣中會產(chǎn)生一種較厚的氧化膜，因此可以通過電鍍工藝進(jìn)行處理。三是，強(qiáng)化電化學(xué)防護(hù)。在冶金設(shè)備的陰極保護(hù)裝置中，有很多的化學(xué)防護(hù)措施是通過化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)的。采用陰極連接，避免了設(shè)備的電氣防侵蝕和電化學(xué)防侵蝕。

6.2 添加在冶金設(shè)備介質(zhì)防侵蝕緩沖液中

在冶金機(jī)械和設(shè)備中添加緩蝕劑是當(dāng)前比較常用的防侵蝕技術(shù)。一般情況下，應(yīng)嚴(yán)格控制緩蝕劑的濃度范圍，不僅要滿足冶金技術(shù)要求，而且要定期檢修，以保證其壽命。重視源頭治理、新設(shè)備、新設(shè)備、科學(xué)、合理的防侵蝕措施、國家經(jīng)濟(jì)政策的調(diào)整與發(fā)展、固定資產(chǎn)的逐年增長、企業(yè)發(fā)展程度的提高、新設(shè)備的安裝、調(diào)試。因此，在原有的設(shè)計方案中，應(yīng)采取新的設(shè)備，新的防侵蝕技術(shù)，新的材料，新的技術(shù)。防侵蝕防護(hù)是一門新興的新興學(xué)科，新技術(shù)、新材料不斷涌現(xiàn)，設(shè)計者們充分發(fā)揮自己的技術(shù)優(yōu)勢，引領(lǐng)著新技術(shù)的推廣和應(yīng)用。同時，作為一家鋼鐵企業(yè)，也要在生產(chǎn)實踐中持續(xù)發(fā)展防侵蝕工藝，不斷提升工藝、管理、施工質(zhì)量、施工單位的檢查，確保高品質(zhì)的產(chǎn)品的防侵蝕；同時，業(yè)主也敢于否認(rèn)是不適合自己的公司生產(chǎn)的不合理的設(shè)計，設(shè)計上的改變，采用符合自己企業(yè)的生產(chǎn)方案，在濕法冶金工藝中延長設(shè)備的使用壽命。

6.3 對機(jī)械設(shè)備的材料合理選擇

第一，要了解設(shè)備的工作環(huán)境，包括溫度，防侵蝕物質(zhì)成分，濃度，應(yīng)力狀況等。第二，應(yīng)特別注意設(shè)備的規(guī)格，類型，結(jié)構(gòu)和要求。第三，在選用時應(yīng)充分考慮設(shè)備使用壽命，滿足生產(chǎn)需要，并保證設(shè)備及管道材料的劣化，要兼顧采購和維護(hù)費(fèi)用的優(yōu)化，以減少防侵蝕。同時，在機(jī)械、耐防侵蝕等方面也要注意設(shè)備的制造工藝。

6.4 緊密結(jié)合實際情況針對性設(shè)計防侵蝕防護(hù)方案

為保證冶金機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行，有效的控制和防止防侵蝕的發(fā)生，必須根據(jù)生產(chǎn)實際，對冶金機(jī)械設(shè)備的防侵蝕狀況進(jìn)行分析，從根本上解決問題，從根本上解決問題，從根本上解決問題。同時，在日常工作中，要明確冶金機(jī)械的安全保護(hù)責(zé)任，要做好防侵蝕技術(shù)培訓(xùn)，引導(dǎo)廣大鋼鐵企業(yè)積極參加，以增強(qiáng)其防護(hù)作用。同時，加強(qiáng)對保護(hù)措施的執(zhí)行，保證了冶金機(jī)械設(shè)備的安全、有效地運(yùn)轉(zhuǎn)。

6.5 注重冶金機(jī)械設(shè)備防侵蝕防護(hù)技術(shù)水平的提升

為了提高冶金機(jī)械的防侵蝕效果，提高其防侵蝕效果，必須從工藝上進(jìn)行改進(jìn)和改進(jìn)。一是，防侵蝕涂料，是指在冶金機(jī)械的防侵蝕表面涂上防銹涂料，使其與防侵蝕介質(zhì)相分離，達(dá)到防侵蝕、防侵蝕的目的。通常，對冶金設(shè)備進(jìn)行高抗氧化的材料進(jìn)行噴涂。二是，鍍層，冶金機(jī)械零件因長期處于潮濕環(huán)境下，其表面會形成一層氧化膜，為防止防侵蝕，需要對其進(jìn)行電鍍，以改善其抗防侵蝕性能。另外，在有條件的情況下，應(yīng)增加電化學(xué)防護(hù)，或在冶金設(shè)備介質(zhì)中加入緩蝕劑，以實現(xiàn)防侵蝕。

6.6 建立健全管理制度

在濕法冶金行業(yè)，建立和完善設(shè)備防侵蝕管理體系是一項基礎(chǔ)工作。由于冶金行業(yè)的設(shè)備、設(shè)施、規(guī)模、使用需求各不相同，且與前、后兩個系統(tǒng)之間有著緊密的關(guān)系，所以要制定設(shè)備的防侵蝕管理制度和運(yùn)行規(guī)程，確保設(shè)備的安全、高效運(yùn)行，以確保生產(chǎn)的連續(xù)性和可持續(xù)性。某鋼鐵公司，規(guī)定的浸出罐檢查周期為30天，但在--次例檢中，發(fā)現(xiàn)罐內(nèi)的蒸氣將罐壁上的耐酸瓷磚沖走了4塊，如果設(shè)備檢查人員不能及時檢查，沒有發(fā)現(xiàn)問題，10個罐子就不能正常工作了，系統(tǒng)也會癱瘓，生產(chǎn)也就泡湯了。

6.7 做好設(shè)備實施的周期性防侵蝕計劃檢修

由于冶金行業(yè)處于惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中，各種酸、堿、鹽時時作用在機(jī)器上，即使采取了防侵蝕措施，也難免會發(fā)生一些防侵蝕問題。如果在生產(chǎn)的過程中，僅僅是為了制造，那么設(shè)備和設(shè)施就會受到損傷，從而導(dǎo)致整個系統(tǒng)的崩潰。所以，及時安排設(shè)備維修，維護(hù)和防侵蝕，預(yù)防和防止重大設(shè)備的重大事故，對于企業(yè)的生產(chǎn)十分有益。

6.8 高度重視環(huán)保設(shè)備的防侵蝕

從表面上看，環(huán)保設(shè)備投資大，利潤低，有些冶金公司不愿在設(shè)備上投資防侵蝕，只在工廠里安裝一套設(shè)備，慢慢地，環(huán)境越來越差，工人們都得了職業(yè)病，到了一定的時候，公司就會花大價錢去治療。所以，增加對環(huán)境保護(hù)設(shè)施的防侵蝕投資，是公司的長期戰(zhàn)略決策，可以為公司創(chuàng)造更多的隱性收益。

6.9 冶金機(jī)械設(shè)備的日常防護(hù)

設(shè)備的保護(hù)是指在設(shè)備運(yùn)行期間，通過檢測、調(diào)整加工過程中因摩擦而產(chǎn)生的工藝變更。本工程作為一項長期的工作，其首要工作是保證員工的維護(hù)與運(yùn)行。最主要的設(shè)備維修方式是根據(jù)有關(guān)的設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行啟動、潤滑、調(diào)整和保護(hù)。設(shè)備維護(hù)主要有：設(shè)備定期維護(hù)，設(shè)備潤滑和更換，預(yù)防性測試，設(shè)備校準(zhǔn)精度，設(shè)備防侵蝕維護(hù)和一次維護(hù)。設(shè)備的例行維修一般是指員工在使用設(shè)備之前、使用過程中和使用之后所要進(jìn)行的例行維修。設(shè)備的例行維修是為了降低損耗，保證設(shè)備的技術(shù)性能。設(shè)備的日常維修工作的基本要求：一是，員工應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)備使用規(guī)范，對設(shè)備的使用情況進(jìn)行定期的記錄，包括在使用前和使用后，還要保證設(shè)備的干凈、安全設(shè)備和管線的正常使用，并定期擦拭設(shè)備的各個部件，以避免設(shè)備的泄漏和漏油。當(dāng)心抽油量，確認(rèn)裝置已開鎖，并認(rèn)真地檢查設(shè)備的安全。在進(jìn)行優(yōu)化時，首先要對冶金設(shè)備進(jìn)行防侵蝕防護(hù)的成因有一個全面的認(rèn)識。二是，針對其化學(xué)作用和多種防侵蝕現(xiàn)象，采取科學(xué)、合理的防侵蝕措施，以有效地改善其工作效率、質(zhì)量和防侵蝕性能，從而大幅度地降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，從而推動企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

6.10 對機(jī)械設(shè)備的使用進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理

機(jī)械設(shè)備防侵蝕性能的提高，要求對機(jī)械設(shè)備的使用進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范化管理，在管理上要做到規(guī)范化，要有嚴(yán)格的管理流程，從設(shè)計到生產(chǎn)的全過程。在進(jìn)行管理時，首先要提高管理者的整體素質(zhì)，同時，通過對管理者的相關(guān)培訓(xùn)，向管理者講解先進(jìn)的管理理念。管理人員應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備的使用和保養(yǎng)，重新分配管理人員，合理安排人員的年齡、經(jīng)驗和專業(yè)水平，以保證管理者的高效管理。設(shè)備的使用，維護(hù)，設(shè)備的使用，維護(hù)，安裝等各個環(huán)節(jié)分開，由管理者根據(jù)各自的職責(zé)來進(jìn)行管理，以防止管理不當(dāng)和職責(zé)相互抵觸。加強(qiáng)防侵蝕工作，增強(qiáng)安全意識，定期巡視，制訂進(jìn)度，建立責(zé)任制度，及時發(fā)現(xiàn)問題，防止防侵蝕進(jìn)一步惡化。

6.11 重視設(shè)備技術(shù)改造

隨著技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，以及軍用和航天技術(shù)的普及，傳統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)過時，或者已經(jīng)被淘汰了，因此，對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，采用新技術(shù)、新工藝、新材料等，以調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加產(chǎn)品品種，提高產(chǎn)品競爭力，減少消費(fèi)，提高資源綜合利用，治理環(huán)境，提高經(jīng)濟(jì)效益。

6.12 注重源頭管理，對新設(shè)備設(shè)施設(shè)計出科學(xué)合理的防侵蝕方案

由于國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，固定資產(chǎn)投資逐年增長，企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，各種新的設(shè)備和設(shè)備不斷出現(xiàn)。所以，設(shè)計師們應(yīng)該采取新的防侵蝕技術(shù)、新的材料、新技術(shù)，而不是簡單地利用老式的設(shè)計。防侵蝕技術(shù)是一種新技術(shù)新材料不斷出現(xiàn)的新技術(shù)新材料，應(yīng)充分利用自身技術(shù)優(yōu)勢，積極引導(dǎo)新技術(shù)的推廣與應(yīng)用。濕法冶金企業(yè)要在持續(xù)的生產(chǎn)實踐中不斷地培養(yǎng)技術(shù)管理人員，提高工藝、管理水平，監(jiān)督檢查施工單位的施工質(zhì)量，拿出高質(zhì)量的防侵蝕產(chǎn)品；同時業(yè)主方也要敢于否定不適合自己企業(yè)生產(chǎn)的不合理設(shè)計，變更設(shè)計，使用符合自己企業(yè)生產(chǎn)的方案，延長設(shè)備設(shè)施在濕法冶金過程中的使用壽命。例如，某濕法煉鋅廠的鋼屋架，本來是用來刷氯磺化聚乙烯的，但經(jīng)過專家討論，在酸堿和強(qiáng)酸的環(huán)境下，用涂料制作鋼屋架是不合情理的，再加上環(huán)氧玻璃纖維板的使用，經(jīng)過4年的實踐，鋼屋架的結(jié)構(gòu)基本沒有問題

6.13 增設(shè)電鍍層

鋁質(zhì)機(jī)械零件能夠在潮濕的空氣中形成一層致密的氧化膜，以避免侵蝕，利用鋁合金制造的機(jī)械部件，可以在潮濕的空氣中生成一種高密度的氧化膜，從而防止侵蝕[6]。

7 結(jié)語

總而言之，在進(jìn)行防侵蝕措施優(yōu)化時，必須對冶金機(jī)械設(shè)備的防侵蝕原因進(jìn)行全面的認(rèn)識，并根據(jù)其防侵蝕的化學(xué)原理，制定科學(xué)的、合理的防侵蝕方法，開發(fā)新的防侵蝕技術(shù)，生產(chǎn)出具有較強(qiáng)耐防侵蝕性的設(shè)備，以提高產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，從而可以降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)冶金企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。