化工設(shè)備腐蝕與腐蝕控制的措施

蘇淵

摘要：本文首先分析了化工機械設(shè)備腐蝕原因，接著分析了化工機械設(shè)備腐蝕控制的措施。希望能夠為相關(guān)人員提供有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：化工設(shè)備;腐蝕;控制措施

引言：

在化工機械設(shè)備運行過程中，無法控制其與外界環(huán)境等不確定因素接觸的程度和大小，致使機械設(shè)備上形成碳化物、氧化物等腐蝕性物質(zhì)，機械設(shè)備的外觀和功能受到影響，嚴(yán)重影響作業(yè)進度和質(zhì)量，給化工企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。

1化工機械設(shè)備腐蝕原因

1.1機械設(shè)備材料本身

化工機械設(shè)備所使用的材料金屬占據(jù)很大一部分比例，但就其性質(zhì)而言，長時間暴露在外界環(huán)境中，易被空氣氧化，也極易被其他介質(zhì)腐蝕。腐蝕介質(zhì)的存在形式和傳播速度受溫度的影響較大，溫度越低，分子擴散速度越慢，腐蝕過程中的反應(yīng)速率也會相對放緩。反之，溫度越高，腐蝕速率就越快。影響化工機械設(shè)備腐蝕的包括介質(zhì)的傳播速度，氣體或液體的速度越快，腐蝕也會隨之越嚴(yán)重。金屬耐蝕性的程度與金屬顆粒的密度有關(guān)。由高密度小顆粒構(gòu)成的金屬機械設(shè)備耐蝕性較強。

1.2接觸腐蝕性液體

化工機械設(shè)備的生產(chǎn)和運行中，經(jīng)常會接觸到大量的酸堿液體。由于它們具有較強的腐蝕性，會對機器和設(shè)備造成嚴(yán)重腐蝕，特別是酸性液體?；C械設(shè)備防止腐蝕性液體侵蝕的主要措施是及時清理殘留物和垃圾，防止機械設(shè)備與腐蝕性液體長期密切接觸，影響設(shè)備及后續(xù)生產(chǎn)。此外，腐蝕性液體的揮發(fā)也會造成機械設(shè)備的腐蝕，還會危及空氣和水源。

1.3配置零件的干擾

化工機械設(shè)備的外殼和主要部件最容易發(fā)生腐蝕。通過化工機械設(shè)備的腐蝕程度來觀察評估，但不能通過觀察設(shè)備的核心部件來判斷腐蝕程度，所以主要部件的腐蝕也容易被忽略。在化工生產(chǎn)過程中，核心部件對安全生產(chǎn)和作業(yè)效率至關(guān)重要。要知道，主要零部件的腐蝕是由機械設(shè)備零件表面氧化，氧化層腐蝕導(dǎo)致金屬層直接暴露引起的?；どa(chǎn)環(huán)境本身具有很強的腐蝕性，因此長期暴露會導(dǎo)致腐蝕，但核心部件長期運行過程會增加腐蝕速率。

1.4結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理

化工機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計也是造成腐蝕的重要影響因素。在機械設(shè)備的設(shè)計中，由于焊接過程中零件的預(yù)留間隙和邊緣較多，這些間隙很容易造成液體和原料殘渣的侵蝕，加之清理困難，容易腐蝕機械設(shè)備。再者，設(shè)備表面粗糙度比較差，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，化工機械設(shè)備的腐蝕在大多數(shù)情況下開始與零部件，表面設(shè)計越粗糙，腐蝕率越低。

2化工機械設(shè)備腐蝕控制的措施

2.1選擇耐腐蝕的材料

防腐材料的選擇是最直接的防腐措施，對于微酸性溶液則選擇使用316L不銹鋼或者更高等級的2204、1.4529雙相不銹鋼，也可以選擇耐腐蝕的氟塑料等耐腐蝕的物質(zhì)。輸送或者盛裝何種介質(zhì)，選擇何種材質(zhì)是化工設(shè)備的基本常識，對于部分危害性較大往往也會選擇高級別的材料。例如，介質(zhì)為稀硝酸、有機酸、堿液等選擇304材質(zhì)或316L材質(zhì);各種濃度的酸、堿、鹽、氧化劑、氫氟酸等氧化性較強的介質(zhì)選擇PP材質(zhì)。同時，對于金屬材料還可以采用導(dǎo)電設(shè)備，在設(shè)備外部接通電源，采用犧牲活潑電極的方式保護化工機械設(shè)備能夠有效的應(yīng)對電化學(xué)反應(yīng)的影響。

2.2優(yōu)化表面涂層工藝

化工設(shè)備的表面防腐是降低防腐成本、保證設(shè)備機械強度的有效措施，也是化工機械設(shè)備防腐最為有效、最為直觀的防腐方法。對于表面防腐方式、防腐材料的選擇非常重要，必須保證腐蝕介質(zhì)與設(shè)備構(gòu)件完全隔離開，避免滲透。對于暴露在空氣中的表面設(shè)備需要做到2度以上的防腐油漆，1度的防腐面漆;對于盛裝腐蝕液體的容器，內(nèi)里則根據(jù)溶液的性質(zhì)選擇采用襯膠、襯玻璃鋼等不同的方式，這樣既能夠保證防腐，又能夠保證設(shè)備的機械強度。目前，較為常用的防腐漆料包括聚乙烯醇縮丁醛+磷酸、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂和鄰苯二甲酸樹脂等油料涂漆。在化工設(shè)備的防腐應(yīng)用中，應(yīng)該避免涂層的老化，機械損傷，充分考慮設(shè)備應(yīng)用的環(huán)境和條件，提高設(shè)備的使用壽命，做到有效防腐。

2.3結(jié)構(gòu)和工藝的防腐設(shè)計

工藝設(shè)計看似簡單，但是如何做到適應(yīng)工作條件，避免出現(xiàn)設(shè)備的熱效應(yīng)、機械應(yīng)力以及積液等缺陷是比較困難的。所以，應(yīng)該盡量做到優(yōu)化設(shè)計，降低設(shè)備的氧化腐蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕等。在設(shè)備的工藝設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計中，通常應(yīng)考慮以下四點：第一，設(shè)備的工藝構(gòu)件外形要盡量簡單，避免有積液部位，并且材質(zhì)的組成應(yīng)該選擇相同材質(zhì)的，避免多種材料復(fù)合形成電化學(xué)腐蝕。設(shè)備設(shè)計避免有類似U型彎式設(shè)計，防止存在積液造成濃度濃縮和固體的沉積，有效的避免排液不盡的問題;第二，盡量減少縫隙，很多設(shè)備都需要焊接，容易形成焊縫、對接口等縫隙，液體流動不暢則會對縫隙形成腐蝕。一般的碳鋼材質(zhì)、鋁合金以及不銹鋼等都會存在這種問題?？p隙腐蝕之后往往會在后續(xù)里產(chǎn)生孔蝕和應(yīng)力腐蝕，時間久了就會發(fā)生結(jié)構(gòu)的破壞。設(shè)計的時候應(yīng)該對有積液的設(shè)備及管道設(shè)計排水孔，避免向上的設(shè)備有凹狀設(shè)計;第三，化工設(shè)備在焊接的時候應(yīng)該避免出現(xiàn)應(yīng)力集中，采取連續(xù)焊接的工藝;嚴(yán)格按照焊接的要求操作，避免出現(xiàn)咬邊、焊瘤、未焊透的問題，因為這些很有可能導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)腐蝕點;第四，化工流體含有強腐蝕性是非常常見的，如果按照常規(guī)設(shè)計不考慮腐蝕余量這么很容易造成設(shè)備使用年限時間短，容易造成設(shè)備故障等問題。所以，應(yīng)該考慮設(shè)備的強度問題，預(yù)留一定的設(shè)備強度和剛度，按照腐蝕深度的2倍以上進行設(shè)計。

結(jié)束語：

綜上所述，在化工企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動中，機械設(shè)備腐蝕問題是目前尚無法徹底解決的難題。然而，細致分析腐蝕機理，根據(jù)機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工藝進行腐蝕防護設(shè)計，完善腐蝕防護管理方案，進一步提高機械設(shè)備的防腐能力，提高設(shè)備的安全性能，延長設(shè)備的使用壽命。這不僅有助于降低生產(chǎn)成本，提高化工企業(yè)的生產(chǎn)效率，而且對促進化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也意義重大。

參考文獻：

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