提高化工機械設備防腐能力的方法研究

譚欣惠

承德萬利通實業(yè)集團有限公司 067002

提高化工機械設備防腐能力的方法研究

譚欣惠

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本文結合筆者實際工作經(jīng)驗，針對化工機械設備在使用過程中容易發(fā)生腐蝕的問題做出分析，作者就如何提高化工機械設備的防腐能力方面進行了探討。

化工機械；防腐能力；研究

化工機械設備在受到嚴重的腐蝕之后，不管是設備呈現(xiàn)出來的物理性能（如色澤等）方面，還是機械設備在使用過程中所表現(xiàn)出來的其它方面性能，都有著不同程度的變化，這些變化輕者影響設備美觀，嚴重的會影響設備正常使用壽命，這些都將對化工企業(yè)在產(chǎn)品的生產(chǎn)以及成本控制等方面產(chǎn)生較大的影響，化工企業(yè)也會因此背負著較大的經(jīng)濟損失。因此，關于化工設備的腐蝕問題，就需要采取有力的防腐措施，有效的將運行機械的防腐能力進一步的提高，這才是當今社會中化工企業(yè)以及相關生產(chǎn)領域所迫切需要解決的問題。

1 腐蝕的原因和種類

1.1 腐蝕的原因

腐蝕的主要成因是在一些工業(yè)企業(yè)以及化工企業(yè)，尤其是針對化工企業(yè)表現(xiàn)的最為明顯，在企業(yè)生產(chǎn)過程中含有大量的SO2、H2S、CO2、鹵化物、硫化物、氫氧化物及鹽霧等有害物質(zhì)，這些因素在高溫以及潮濕的環(huán)境當中彼此發(fā)生了綜合性反應，金屬機械本身結構受到這些有害物質(zhì)的影響發(fā)生了化學以及物理反應，最終在其本身產(chǎn)生了腐蝕的現(xiàn)象。

1.2 腐蝕的種類

其一是化學腐蝕，金屬機械的表面和周圍介質(zhì)產(chǎn)生了化學影響，在這種影響下產(chǎn)生了一種新的氧化物，造成設備表面受到了不必要的破壞，這種腐蝕的發(fā)生環(huán)境主要是在高溫的情況和腐蝕性介質(zhì)接觸而導致。

其二是電化學腐蝕，主要是和電解質(zhì)溶液之間的接觸，通過電極反應所產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象。其主要是在潮濕的環(huán)境當中所形成的腐蝕現(xiàn)象。

筆者按照腐蝕現(xiàn)象所產(chǎn)生的原因，以及表面現(xiàn)象等，將腐蝕現(xiàn)象有效的總結劃分成為以下幾點：①高溫氧化腐蝕；②剝層腐蝕；③點狀腐蝕；④晶間腐蝕；⑤縫隙腐蝕；⑥焊接應力腐蝕；⑦疲勞腐蝕；⑧電化學腐蝕；⑨工業(yè)大氣腐蝕。

2 腐蝕的防護措施

化工設備在防腐方面所采取的有效防治措施有著比較多的方法，通常在處理的時候所采取的方法是改善金屬的基本本質(zhì)，將金屬和防腐介質(zhì)進行有效的相互隔離，或者直接采取表面處理法，就是針對金屬表面實施有效的處理，改善腐蝕的環(huán)境和電化學保護。通常采用的方法為電化學保護法和防腐涂料法。

2.1 電化學保護防護法

電化學保護防護法在化工機械設備防腐蝕當中有著極為重要的意義。其主要原理是運用原電池的電化學原理，消除引起金屬發(fā)生電化學腐蝕的原電池反應，使金屬得到防護。

電化學防護分陽極防護和陰極防護兩大類。陽極防護是把被保護的金屬作陽極，在一定外加電壓范圍內(nèi)進行陽極鈍化，使它的表面由化學狀態(tài)轉為鈍化狀態(tài)，從而阻滯金屬在某些酸、堿或鹽中被腐蝕。陰極防護是把被保護的金屬作為陰極，方法有以下兩種：（1）外加電流的陰極防護法用一個不溶性電極作輔助陽極，跟陰極一道放到電解質(zhì)溶液里。當接通外加直流電源后，大量電子強制流向被保護的金屬陰極（例如鋼鐵設備），并在陰極積累起來。這樣就避免或抑制鋼鐵發(fā)生失去電子的氧化作用，從而被保護。（2）犧牲陽極的陰極保護法用比鐵還原性更強的金屬（如鋅）或合金跟鋼鐵制品連接。當發(fā)生電化腐蝕時，這種活潑金屬就作為微電池的負極而被腐蝕，鋼鐵設備得到保護。例如，在輪船尾部和船殼吃水線下部裝上一定數(shù)量鋅塊，保護船殼不被腐蝕。

在電化學保護方法當中，目前較為有效的一種防腐蝕控制方法就是應用犧牲陽極的保護方法，而對化工機械設備進行陰極的保護。我國當前較為常用的犧牲陽極的材料為：鎂陽極，其中包括了純鎂以及Mg-Mn合金等。其中，標準鋅電極電位相對鐵而言為負，因而在一定的介質(zhì)條件之下，當這兩種金屬相互之間進行接觸的時候，就會形成一個微電池，其中鋅為陽極，而鐵為陰極，鋅在介質(zhì)當中被腐蝕，而鐵得到了保護。在具體的使用過程當中，可以應用將犧牲陽極在化工機械設備的構件上進行焊接，以此作為犧牲陽極安裝方法，同時也可以應用螺栓來進行固定。

2.2 防腐涂料法

防腐涂料法是目前化工機械設備在使用過程中有效預防腐蝕的另一重要方法，其作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

其一，具有較強的屏蔽作用，將腐蝕介質(zhì)和材料之間的接觸能夠有效的進行阻止，而且將腐蝕電池的通路也能夠進行有效的阻隔，對于電阻就有一定程度的增大。

其二，防腐蝕涂料具有一定的緩腐蝕作用，例如一些顏料和其它與之成膜或者水分的反應等，對于化工機械的金屬材料的腐蝕有著緩解的作用。

其三，具有相應的陰極保護作用。漆膜的電極電位較底材料金屬低，在腐蝕的電池當中可以將它作為陽極進行“犧牲”，這樣對于底材金屬就有一種保護作用。

根據(jù)主要成膜物質(zhì)的不同，防腐蝕涂料可分為以下幾種類型：

1）油脂涂料

油脂涂料主要是利用干性油作為主要成膜物的一類涂料。其所具有的主要特點是容易生產(chǎn)，而且具有較好的涂刷性，對于所需要涂刷面也具有較好的潤濕性，并且在價格方面也較為低廉，這是其主要的優(yōu)點所在。但是，漆膜也具有干燥慢以及膜的性質(zhì)相對較軟，機械性能較差，同時也不具有較強的耐水性以等缺點。

2）生漆

生漆不僅具有較強的附著力以及漆膜堅韌，而且其所呈現(xiàn)出來的光澤也較為優(yōu)秀，并且對于土壤以及水和油性等腐蝕也具有一定的抵抗力。但是其存在的缺點是具有一定的毒性，對于人們的皮膚使得在使用中容易產(chǎn)生皮膚過敏，而且其對于強氧化劑以及堿性都比較差。

3）酚醛樹脂涂料

醇溶性酚醛樹脂涂料抗腐蝕性能較好，但是施工過程較為不便，而且其附著力和柔韌性相對較差，在實踐具體的應用中受到一定程度的限制。所以，我們在使用之前需要對其進行有效的改性，例如松香改性酚醛樹脂與桐油煉制，在其中加入各種顏料，經(jīng)過有效的研磨可以制出各種磁漆，這種漆膜相對堅韌，其價格也相對較為廉價，在日常的使用中可以延伸擴展到家庭用具以及門窗方面的涂裝，具有一定程度的附著力以及耐水耐熱，而且對于腐蝕性也有著較強的抵抗力。

4)環(huán)氧樹脂涂料

環(huán)氧涂料具有較好的附著力，在堿和油以及水等都有著較強的抵抗能力，但是其中不足的沒有較好的抗老化性。環(huán)氧防腐蝕涂料通常由環(huán)氧樹脂和固化劑兩個部分組成。固化劑對于漆膜的性能通常有著一定程度的影響，在實際中所常用的固化劑有：①脂肪胺及其改性物；②芳香胺及其改性物；③聚酰胺樹脂。

3 結語

化工企業(yè)和其他企業(yè)之間相比較，其生產(chǎn)設備的腐蝕速度通常會顯得更加的快，這就必須要采取相應有效的防治措施，對于當今的化工企業(yè)以及與之相關生產(chǎn)領域都有著極其重要的現(xiàn)實意義。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.16.013