化學(xué)工業(yè)中的腐蝕和防護(hù)

武轉(zhuǎn)玲

（大同師范高等專科學(xué)校，山西大同 037039）

我國化學(xué)工業(yè)從1980年開始起步，到現(xiàn)在已經(jīng)有了幾十年的歷史了，而化工設(shè)備的腐蝕一直是一個比較嚴(yán)重的問題之一。近些年來，伴隨著國家的大力支持，國內(nèi)許多大型化工廠均采用了一些較為先進(jìn)的防腐措施，但是因為防腐措施的缺乏與不完善，所以仍然會出現(xiàn)大量的腐蝕現(xiàn)象。

1 緒論

1.1 研究背景

在化工生產(chǎn)中，設(shè)備是重要的工藝裝備，而化工設(shè)備的腐蝕是指由于化工設(shè)備的操作人員和周圍環(huán)境的影響導(dǎo)致的化學(xué)性介質(zhì)的破壞現(xiàn)象?；ば袠I(yè)的發(fā)展對我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長有著很大的促進(jìn)作用，但是隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工業(yè)企業(yè)也出現(xiàn)了許多的問題與隱患，其最嚴(yán)重的就是化工設(shè)備的腐蝕情況，所以對其進(jìn)行有效的防腐就顯得尤為關(guān)鍵與必要。在實際的工作中，很多時候都是通過外部的一些防護(hù)手段來降低其發(fā)生腐蝕的概率和程度。比如說，采用涂層保護(hù)的方法來防止腐蝕的產(chǎn)生，或者是選擇合適的施工技術(shù)，使其達(dá)到防銹的效果等，這些都需要采取正確的防護(hù)措施，從而減少甚至避免因腐蝕而造成的損失以及安全事故的發(fā)生概率。

1.2 研究目的和意義

我國的化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中，由于其自身的特點和環(huán)境的影響下，設(shè)備容易發(fā)生腐蝕問題，而腐蝕性的破壞又會對設(shè)備造成很大的傷害甚至是毀滅性的打擊。因此必須要加強(qiáng)對化工設(shè)備的保護(hù)措施，防止因腐蝕帶來的損失和危害。本文主要通過對化工行業(yè)的腐蝕問題進(jìn)行具體分析，并提出相應(yīng)的防護(hù)方法，以能夠積極地采取預(yù)防措施來避免這些隱患的存在，從而保證整個化工的正常運行。

2 化學(xué)工業(yè)的腐蝕分析

2.1 化工設(shè)備的腐蝕原理

化工生產(chǎn)中的腐蝕現(xiàn)象是一種普遍存在的化學(xué)污染，它主要是指由于各種化學(xué)品的化學(xué)反應(yīng)所引起的金屬材料、結(jié)構(gòu)或工藝系統(tǒng)的破壞或改變其性能的過程和行為。化工腐蝕的機(jī)理有三種：①在化工設(shè)備的外部直接接觸到大氣中的化學(xué)物質(zhì)；②通過在化工產(chǎn)品的內(nèi)部與介質(zhì)的相互作用而形成的反應(yīng)產(chǎn)物；③在化學(xué)工業(yè)的外環(huán)境中，因為外界條件的變化而造成的化學(xué)反應(yīng)性的物質(zhì)和產(chǎn)生的腐蝕性氣體。這三種類型的腐蝕作用的影響因素，通常情況下，它們都能被氧化或者轉(zhuǎn)化為自由基，從而使其失去原有的活性狀態(tài)，導(dǎo)致其發(fā)生鈍化，最終使整個化工裝置的耐蝕能力降低。假如過多的生成過氧化物，則會增加有毒的有害成分，甚至?xí)θ祟惖纳眢w健康構(gòu)成威脅。所以說，必須采取有效措施來防止這種危害的進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.2 化工設(shè)備的腐蝕成因

對于化工設(shè)備來說，其腐蝕的原因有很多，其中主要包括以下幾方面：

（1）由于化工生產(chǎn)的特殊性，在進(jìn)行化工設(shè)備的操作時，往往會因為一些人為因素而造成設(shè)備的損壞和損耗。

（2）在化工設(shè)備的使用過程中，如果出現(xiàn)了腐蝕現(xiàn)象，就會導(dǎo)致腐蝕的發(fā)生，從而影響到整個工藝流程的正常運行，甚至是對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益的損害。

（3）化工產(chǎn)品的種類繁多，不同類型的化工設(shè)備之間的差異性很大，所以在實際的工作中，需要根據(jù)具體的情況來選擇合適的器械來滿足加工的需求。

（4）有些化學(xué)試劑的性質(zhì)比較活潑，容易受多種條件的干擾而引起的化學(xué)反應(yīng)不穩(wěn)定，進(jìn)而使其失去活性，最終使其喪失作用。例如：酸、堿的存在使得某些反應(yīng)無法完成，因此會對人體健康以及其他生物安全構(gòu)成威脅。另外還有些物質(zhì)還會與其他化學(xué)品相互接觸，致使它們的毒性增加。這些都說明化工行業(yè)的環(huán)境污染問題也是非常嚴(yán)重的一種狀況。

2.3 化工設(shè)備的腐蝕類型

（1）酸腐蝕：在化工設(shè)備中，酸是一種常見的腐蝕介質(zhì)，它主要是酸性或中性的鹽類，在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的酸氣，對設(shè)備造成嚴(yán)重的破壞和污染。

（2）固體（氣體）腐蝕：當(dāng)化工設(shè)備受到外界大氣環(huán)境的作用時，會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使化工設(shè)備表面形成一層氧化膜，從而導(dǎo)致金屬的腐蝕；同時，也會影響到化學(xué)藥品的質(zhì)量和使用壽命。

（3）輻射與電離：當(dāng)化工設(shè)備的周圍存在著一些可燃物或者有毒物質(zhì)時，就會對這些有害的物體有侵蝕的能力；另外，也可能被可燃物所覆蓋，進(jìn)而使其發(fā)生爆炸。

（4）硫化物：硫元素的性質(zhì)比較活潑，容易在其中起催化的功能；而且硫的含量非常低；并且還會因為氫鍵的存在而使得反應(yīng)進(jìn)行得很迅速。因此如果化工企業(yè)的操作人員不能夠嚴(yán)格按照工藝流程的要求來執(zhí)行，就有可能出現(xiàn)危險的事故隱患。

（5）熱影響?；どa(chǎn)的產(chǎn)品在高溫高壓的環(huán)境下，其內(nèi)部的溫度會不斷升高，當(dāng)其達(dá)到一定程度時，就會引起熱效應(yīng)，使設(shè)備的性能下降，甚至出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象；另外，由于化工設(shè)備的工作條件比較惡劣，一旦被外界因素干擾，就很容易產(chǎn)生熱損傷，進(jìn)而造成腐蝕。

2.4 化工腐蝕的危害

化工生產(chǎn)中的各種事故都會對環(huán)境造成很大的污染和破壞，其中最主要的是化工設(shè)備的腐蝕和化學(xué)藥品的泄漏導(dǎo)致的事故發(fā)生。①由于腐蝕而引起的事故。在化工行業(yè)中，因為腐蝕而產(chǎn)生的安全隱患是非常嚴(yán)重的問題之一。這些危害性氣體會通過大氣、水、土壤等介質(zhì)進(jìn)入周圍空氣當(dāng)中，并與其他物質(zhì)一起反應(yīng)，形成了對人體有害的化學(xué)物質(zhì)；在一些化學(xué)反應(yīng)過程中會釋放出有毒的化合物或者是大量的二氧化碳；在化工產(chǎn)品的儲存運輸?shù)倪^程中會排放出含有毒性的氣體以及少量的SO2。②會使一些設(shè)備的壽命縮短，甚至造成嚴(yán)重的損壞；會使某些工件的質(zhì)量下降，如裂紋、夾生裂紋等，從而降低了材料的使用性能。③對于一些大型的化工設(shè)備，例如：攪拌機(jī)、泵等，這些設(shè)備的腐蝕性非常的強(qiáng)而且強(qiáng)度又大，如果不加以控制，很有可能會發(fā)生爆炸的情況。④因為有些設(shè)備的特殊性，比如：易燃易爆的材料等，一旦出現(xiàn)了腐蝕的現(xiàn)象就會導(dǎo)致重大的損失。⑤還有很多的金屬管道，它們本身的材質(zhì)比較脆，容易被腐蝕，并且還會產(chǎn)生大量的有毒氣體，極有可能引起火災(zāi)。

3 化學(xué)工業(yè)腐蝕防護(hù)現(xiàn)狀分析

防止腐蝕的根本方法是采用各種有效的技術(shù)手段，如化學(xué)防腐、電焊、熱壓等，使化工設(shè)備的壽命延長，從而達(dá)到減少腐蝕的目的；還能保證其質(zhì)量，避免因人為因素而產(chǎn)生的問題或故障。目前，國內(nèi)防止化學(xué)工業(yè)腐蝕的措施主要有兩種，一種為強(qiáng)化涂層的防護(hù)形式，另一種為阻垢劑的防護(hù)形式。

3.1 防腐蝕涂料

涂料在工業(yè)領(lǐng)域的使用非常廣泛，它可以分為兩類：一類是涂層防腐涂料，另一類是金屬涂層。涂層防腐涂料的作用機(jī)理主要是：

（1）保護(hù)和防止腐蝕介質(zhì)的侵蝕；

（2）延長絕緣材料的壽命；

（3）減少或消除腐蝕產(chǎn)物對設(shè)備的影響和破壞。

①涂敷技術(shù)在化工生產(chǎn)中，為了避免腐蝕，通常采用一些具有良好耐蝕性的防護(hù)涂料，如聚丙烯、聚氯乙烯、環(huán)氧樹脂等。這些防護(hù)涂料的應(yīng)用范圍很廣，但其價格昂貴，一般用于非封閉容器的防護(hù)（例如：噴漆），也可用作密封的一種類型。

②金屬表面的處理工藝及施工方法包括金屬的加工與制造，如鍍鋅，鍍錫，燒結(jié)等。其中最重要的是要進(jìn)行切削，要保證切削液的清潔和干燥。

3.2 阻垢劑

阻垢劑是一種能阻止腐蝕的化學(xué)物質(zhì)而被廣泛使用的添加劑或限制其在設(shè)備表面的作用總稱。它主要是指能對金屬進(jìn)行有效腐蝕性的物質(zhì)，如：鹽類、硝酸鹽等，它們都可以通過物理的方法來達(dá)到防止腐蝕的目的。阻垢劑分為以下兩類：

（1）化學(xué)性質(zhì)的阻垢劑，如：聚丙烯酸、聚酰胺和聚乙烯等。

（2）物理的阻垢劑：在工業(yè)生產(chǎn)過程中，為了提高設(shè)備的耐磨性，常常需要加入一些緩蝕物，這些緩蝕物的存在會使設(shè)備的耐磨性能變差，從而降低了其工作壽命，因此要想使那些沒有辦法起到鈍化效果的鈍化物的添加量減少，就必須增加這類物品的用量。

4 對化學(xué)工業(yè)腐蝕的防護(hù)措施

4.1 化工設(shè)備防腐設(shè)計

加強(qiáng)化工企業(yè)的防腐設(shè)計，首先要從技術(shù)層面入手，提高化工設(shè)備的防腐蝕能力。針對化工設(shè)備的特點和環(huán)境，選擇合適的工藝流程和生產(chǎn)方式，對其進(jìn)行合理的設(shè)計與布局，在設(shè)計過程中，要充分考慮到操作人員的安全問題，避免出現(xiàn)人為因素的影響而造成的不必要的損失；其次，在化工設(shè)備的日常維護(hù)中，盡量減少機(jī)械性的損耗以及非金屬性的磨損等，防止因腐蝕而導(dǎo)致的設(shè)備受損，從而降低其使用壽命。此外，還可以通過以下途徑來實現(xiàn)：

（1）強(qiáng)化化學(xué)原料的采購管理，確保原材料的 質(zhì)量；

（2）嚴(yán)格控制各類產(chǎn)品的出廠日期，杜絕不合格的材料進(jìn)入工廠，以達(dá)到節(jié)約成本的目的；

（3）建立完善的檢驗制度，對于各種規(guī)格的化工產(chǎn)品，必須經(jīng)過試驗才能投入使用，以保障化學(xué)工業(yè)的安全性和可靠性。

4.2 設(shè)備腐蝕預(yù)防

預(yù)防腐蝕的主要措施就是要加強(qiáng)對化工生產(chǎn)設(shè)備的定期檢查，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的隱患并采取相應(yīng)的保護(hù)措施。在化工企業(yè)中，有些操作人員的安全意識薄弱，不注意日常的保養(yǎng)和維護(hù)，造成化工設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)了重大的事故；還有一些工作人員在工作中偷工減料，不按照規(guī)定的流程進(jìn)行，導(dǎo)致化工設(shè)備的損壞；有的工作人員為了降低成本，偷偷將化工設(shè)備帶入車間，這樣不僅使機(jī)器處于潮濕的狀態(tài)下，而且還增加了腐蝕的風(fēng)險性。因此相關(guān)的技術(shù)人員要重視起來，嚴(yán)格要求，切實落實好這些防范的制度和責(zé)任。

4.3 化工設(shè)備的修復(fù)

對化工設(shè)備進(jìn)行修復(fù)，主要是針對那些在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的腐蝕問題，通過采取一定的技術(shù)措施來解決，比如說采用化學(xué)藥劑或者是其他方法來對其腐蝕性的情況加以處理，從而達(dá)到減少腐蝕的目的。

對于化工設(shè)備的修復(fù)也可以使用一些新的材料和新的工藝來輔助，例如：涂層、涂布、復(fù)合膜等，這些都能夠有效地改善設(shè)備的性能和維護(hù)的周期。

在化工設(shè)備的維修中，還應(yīng)該注意的是，不能只注重表面的修復(fù)而忽視了內(nèi)部的保護(hù)工作，這樣會使化工設(shè)備的壽命極大降低；除此之外，還需要考慮到化工產(chǎn)品自身所具有的特點以及相關(guān)的質(zhì)量要求，如果其中一個方面出現(xiàn)了缺陷，就會導(dǎo)致整個化工行業(yè)受到嚴(yán)重影響，所以要加強(qiáng)對其的管理力度，避免因為人為因素而造成不必要的損失和浪費。總而言之，在實際操作時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同地區(qū)的具體環(huán)境，制定出合理科學(xué)的方案去應(yīng)對，以確保企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

4.4 加大科技投入，引進(jìn)先進(jìn)防腐技術(shù)

在我國，許多大型的化工裝置都會有一些特殊的腐蝕問題，因此必須重視技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，通過技術(shù)的革新來促進(jìn)技術(shù)的更新?lián)Q代，從而實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。不僅要加大科技投入，提高科學(xué)技術(shù)水平，采用新工藝、新材料，不斷改進(jìn)化工產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，降低其成本，減少資源浪費。同時，還要注意引進(jìn)先進(jìn)的國外技術(shù)，并加以利用，以達(dá)到防腐的目的。

4.5 建立健全風(fēng)險防范和防腐措施制度

要想有效地防止化工企業(yè)的設(shè)備出現(xiàn)腐蝕問題，就需要建立健全防腐措施制度，在生產(chǎn)的過程中，可以對設(shè)備進(jìn)行定期的檢查與維護(hù)，保證其能夠正常的運轉(zhuǎn)；在日常的工作中，也應(yīng)該加強(qiáng)對設(shè)備的管理與保養(yǎng)，避免因為人為因素導(dǎo)致的操作失誤，從而造成不必要的損失；對于那些使用年限較長的設(shè)備也應(yīng)及時更換或者更新，以免影響到整個化工行業(yè)的發(fā)展；而對于一些已經(jīng)報廢的設(shè)備則應(yīng)嚴(yán)格控制其型號，不能讓其應(yīng)用到別的工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中去。建立完善的防腐措施制度，是為了使化工的安全性能得到保障，所以必須要有一套完整的制度來規(guī)范，這樣才能使員工更加重視自身的責(zé)任和義務(wù)，同時還能提高工作人員的積極性，讓他們意識到自己的職責(zé)所在，只有這樣才有利于化工的穩(wěn)定持續(xù)地發(fā)展下去。

5 結(jié)束語

化工生產(chǎn)是一個極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及的技術(shù)領(lǐng)域非常廣泛，包括化學(xué)工藝、設(shè)備制造、化工產(chǎn)品的選型和加工等。因此對化工設(shè)備的防腐蝕的研究也是一項十分重要的工作之一。從化工設(shè)備的防腐蝕入手，對我國的現(xiàn)狀進(jìn)行了簡要的闡述和說明，提出了一些關(guān)于加強(qiáng)化工企業(yè)防腐蝕的建議措施，希望能夠為以后的實際操作提供一定的參考依據(jù)。