化工設備的防腐控制措施

胡 冰，劉 鑫

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化工設備的防腐控制措施

胡 冰，劉 鑫

（東北石油大學，黑龍江 大慶 163301）

由于化工設備其本身的特性，經常出現腐蝕現象，因此，在化工設備的設計和使用當中，腐蝕問題必須要有效解決。目前我國化工設備防腐問題解決措施并不完善，由于受到各種客觀條件的限制，化工設備防腐問題遲遲不能完善解決，導致化工設備在運行和使用中存在著大量的安全隱患。對化工設備腐蝕原因及種類作簡要分析，并提出了幾點化工設備防腐控制措施，希望能夠引起相關行業對防腐問題的重視。

化工設備；腐蝕問題；防腐措施

現代社會經濟發展迅速，我國各企業對生產設備要求也越來越高，就實際情況來看，化工設備被廣泛應用于大型石油、化工企業中，化工產品的質量、產量和成本，在很大程度上取決于化工設備的完善程度。在一般企業的化工設備設計中，對于其防腐蝕要求都是由設備專業以及相關專業的設計人員全面分析之后對防腐蝕內容進行相關設計，但是受到各種客觀因素的影響，并沒有充分考慮防腐蝕標準要求，使化工設備防腐措施存在著很大缺陷，因而使化工設備本身產生了安全隱患，因而要求結合化工設備的使用環境和自身材質特點，分析其發生腐蝕的主要原因和腐蝕種類，有針對性的制定化工設備的防腐蝕措施，使防腐措施高效快速實施，保障化工設備的安全性能。

1 化工設備腐蝕主要原因和種類

1.1 化工設備腐蝕主要原因和種類

如表1所示，化工設備腐蝕的主要原因是在各化工企業生產過程中其生產介質中含有較多的二氧化硫、硫化氫、二氧化碳、鹵化物、硫化物、鹽霧以及其他有害物質[1]。這些物質容易在生產中各環境溫度下相互發生反應，化工設備結構材料受到相關物質的影響也隨之發生反應，導致化工設備發生腐蝕現象， 其結構被破壞或者存在了隱患。按照腐蝕現象和腐蝕原因以及化工設備腐蝕表面狀態等可將腐蝕種類分為以下幾類：高溫氧化腐蝕；剝層腐蝕；點狀腐蝕；晶間腐蝕；縫隙腐蝕；焊接應力腐蝕；疲勞腐蝕；電化學腐蝕；工業大氣腐蝕[2]。

表1 化工設備腐蝕主要原因和種類

1.2 化學腐蝕、電化學腐蝕和物理腐蝕

在化工設備腐蝕現象中，最常見的三個現象就是化學腐蝕、電化學腐蝕和物理腐蝕。化學腐蝕現象的產生是由于化工設備表面結構材質和與其接觸的物質產生了化學反應，在化學反應過程中會產生一種或幾種新氧化物，這種氧化物會破壞設備表面結構，形成腐蝕現象[3]。發生化學腐蝕的主要原因是生產過程中產生的高溫環境為反應提供了有利條件，使設備與媒介物質之間快速產生了反應。

另外一種就是電化學腐蝕[4]，這種腐蝕現象主要是化工設備接觸電解質溶液，通過電極反應而產生腐蝕現象，電化學腐蝕主要發生在潮濕環境中。

最后是物理腐蝕[5]，物理腐蝕是指單純的物理溶解對化工設備結構中的金屬造成損壞。物理腐蝕過程中不參雜化學反應或電化學反應，而是在液態金屬中發生的物理現象，造成金屬物理溶解。

2 探析化工設備的防腐控制措施

2.1 提升化工設備防腐作業人員的專業技能

化工設備的腐蝕不僅影響美觀，還損壞了設備安全性能，在防腐蝕作業中，要求加強施工組織，對相關防腐蝕施工人員進行專業防腐技能培訓。正式進行防腐作業時要求選派經過系統專業知識培訓的防腐施工人員上崗，并對表面防腐蝕工作各環節進行質量監督，把握防腐蝕作業的每一個細節，使防腐作業人員意識到設備防腐的重要性，在操作中避免失誤，嚴格遵守操作規范，以免因為方式不當加重設備腐蝕，造成不可逆的損失。

2.2 化工設備表面防腐蝕措施

化工設備表面腐蝕是防腐作業中需要首先解決的問題，化工設備表面防腐主要采用的是表面噴砂和噴劑式方案，處理時首先是預處理，采用噴砂或拋丸設備，將設備鋼材上的氧化程和銹蝕等雜物徹底清除，檢查表面處理質量，要使達到國家除銹標準，確保設備表面清潔、干燥、無雜物。然后進行防腐噴劑的調配，在調配過程中，要注意主劑、輔劑和稀釋劑的混合比例，最好派遣經驗豐富的工作人員進行調配，確保噴劑混合時攪拌均勻，且稀釋程度也要符合使用標準。最后是選擇適合的噴涂方法，不同的設備其結構材質不同，使用噴劑不同，對其選擇的噴涂方式也應該不同，對無機富鋅底漆噴劑可使用無氣高壓噴涂，之后對缺陷部分進行刷涂補充。對于直徑較大的設備，應將其水平放在滾動胎上，噴涂時設備殼體由滾動胎帶動緩慢向上轉動，噴嘴在設備水平方向上左右噴涂，全面保護設備表面，防止再次被腐蝕。

2.3 化學介質濃度控制

化工設備的腐蝕和化學介質有著不可分割的關系，化學介質的濃度對化工設備腐蝕有著直接關聯。化學介質的腐蝕特性和介質濃度以及介質所處的溫度條件有關，化學介質中的氫氧化鈉、硫化氫以及水的濃度都會對設備腐蝕產生影響。對于設備鋼材焊接過程中主要注重控制水和硫化氫的含量，如此可延長焊接接頭應力腐蝕破裂時間。而對于碳鋼和低合金鋼制壓力設備如果進行了焊后冷加工處理，不進行消除應力熱處理，在此過程中，對氫氧化鈉的濃度一定要限制，且要控制其溫度環境。合理控制氫氧化鈉的濃度和溫度，其目的也是為了阻止和減少焊接后應力腐蝕破裂程度。

2.4 正確使用防腐涂料

防腐涂料法是化工設備常用的防腐措施，就目前實際情況來看，這種方法應用最廣泛的要數石油企業化工設備。防腐涂料的使用能夠預防設備腐蝕現象的發生，其作用主要體現在以下幾個方面：

第一方面，具有較強的保護作用，可有效將腐蝕介質和設備材料之間的接觸隔離切斷，而且能夠有效阻礙腐蝕電流的通路，這就有效防止了介質和設備材料接觸而產生化學反應，使腐蝕過程無法順利進行。

第二方面，防腐蝕涂料對腐蝕過程有一定的延緩作用，在某些程度上和緩蝕劑有相同功效，例如一些顏料可和介質之間的水分反應形成保護膜，不過只對于化工設備金屬材料的腐蝕有一定的緩解作用。

第三方面，在電化學腐蝕中，對電極陰極有保護作用。漆膜的電極電位較之金屬材料的電極電位要相對高一些，在腐蝕的電池當中可將防腐蝕涂料當作陽極使用，腐蝕涂料的過程中有效的保護了陰極。

2.5 使用緩蝕劑防腐

緩蝕劑的使用是防范化工設備化學腐蝕的一種有效方式。緩蝕劑實際是一種能夠在低濃度下抑制金屬腐蝕速度的物質，緩蝕劑的使用可以有效減慢金屬被腐蝕的速度。因為緩蝕劑成本較低，使用簡單，因此這種方式被廣泛使用在化工設備防腐方案中。緩蝕劑的主要作用原理是，在介質中加入緩蝕劑，會在電極表面形成一層鈍化膜或吸附膜，將電化學腐蝕的電極極化程度速率提高，有效降低了腐蝕電流對化工設備的腐蝕速度，在具體使用中，需要根據要保護的金屬種類、特點以及腐蝕介質對緩蝕劑進行選擇，而且緩蝕劑添加量的控制對緩解電化學腐蝕也有重要作用，下面我們通過實例進行分析。

表2 2010年某月對化工設備緩蝕劑防腐實驗結果

表2為2010年某月對化工設備緩蝕劑防腐實驗中，不同濃度緩蝕劑的動電位極化曲線參數分析結果。

由分析結果可知，采用動電位極化曲線實驗可測試出緩蝕劑最佳添加濃度，根據上述結果，可以看出當添加量為200 mg/L時緩蝕劑質量最佳，緩蝕效果高達99%以上。當然，在緩蝕劑的使用過程中也應該根據實際情況和化工設備種類進行適當復合配比，緩蝕劑有不同種類，包括陰極抑制性緩蝕劑和陽極抑制性緩蝕劑等。

4 結束語

化工設備是所有機械設備中的特殊存在，因其在工作時過多接觸化工介質，要求化工設備在設計和使用時必須具備耐高溫、高壓、強腐蝕性等特點[6]。因此在化工設備內部以及與之相關聯的工藝操作、存積、選材、熱處理等各環節都要嚴格把關，制定相關防腐蝕措施，保障化工設備的安全性和可靠性。

［1］王國臣.石油化工設備表面防腐質量要求與缺陷產生原因及對策[J].中國石油和化工標準與質量,2012(7)：58.

［2］張家驥,詹士平.淺談化工設備的腐蝕以及防腐措施的設計應用[J].中國化工貿易,2012(10):102-103.

［3］李東海.化工壓力容器的腐蝕原因分析以及相關防腐措施[J].中國石油和化工標準與質量,2012(16):69.

［4］羅前寬.論玻璃鋼貼襯防腐工藝在化工設備上的應用研究[J].科技創新與應用,2012(28) :210-212.

［5］蔡科.常減壓裝置常壓塔塔頂系統腐蝕失效分析與防腐[J].石油化工設備,2012(3)：115-117.

［6］郭維娜,張國棟,楊巧蓮等.淺析化工機械設備腐蝕原因及防腐措施[J].城市建設理論研究（電子版） ,2013(36)：210.

Discussion on Control Measures of Chemical Equipment Corrosion

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（Northeast Petroleum University，Heilongjiang Daqing 163301，China）

Due tooneself characteristics of chemical equipment, its corrosion phenomenon often appears, therefore, in the design and use of chemical equipments, corrosion problems must be solved effectively. At present, China's chemical equipment corrosion problem solving measures are not perfect, due to the limitation of all kinds of objective conditions, chemical equipment corrosion problems can't be completely solved, which will cause a lot of potential safety problems in operation and use of chemical equipments. In this article, reasons and types of chemical equipment corrosion were analyzed, and several control measures of the chemical equipment corrosion were put forward.

Chemical equipment; Corrosion problems; Corrosion protection measures

TQ 050.9

A

1671-0460（2014）06-1032-03

2014-04-27

胡冰(1981-)，女，黑龍江尚志人，碩士研究生，講師，研究方向：應用化學。