提高化工機(jī)械防腐能力的有效路徑

孫艷玲（內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古 赤峰 025350）

廣義地說，腐蝕是指材料與環(huán)境之間發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)或者電化學(xué)反應(yīng)，造成材料一定程度的結(jié)構(gòu)破壞或者質(zhì)量損耗；狹義地、結(jié)合論文研究的目標(biāo)來說，腐蝕就是化工設(shè)備的金屬材質(zhì)與環(huán)境中的腐蝕性物質(zhì)接觸，發(fā)生了一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，造成化工設(shè)備的外表生銹、部件斷裂甚至整體報(bào)廢等現(xiàn)象。

腐蝕現(xiàn)象在工業(yè)生產(chǎn)中處處可見，尤其本身既要與化工材料接觸的機(jī)械設(shè)備，更容易被腐蝕。一旦腐蝕的情況發(fā)生，首先機(jī)械設(shè)備的外觀就會(huì)發(fā)生變化，典型的如油漆脫落、銹跡、外殼變形、機(jī)械性能變差等。如果不及時(shí)處理的話，就會(huì)造成整體設(shè)備機(jī)械性能報(bào)廢，不僅會(huì)影響到化工企業(yè)的正常生產(chǎn)，同時(shí)也會(huì)對(duì)資源和能源造成浪費(fèi)，甚至?xí)斐芍卮蟮陌踩a(chǎn)事故。

因此，為了杜絕這一現(xiàn)象的發(fā)生，就必須提高化工企業(yè)對(duì)化工機(jī)械防腐的能力和意識(shí)。

1 化工機(jī)械發(fā)生腐蝕現(xiàn)象的原因和種類

1.1 化工機(jī)械發(fā)生腐蝕的原因

這要從化工環(huán)境的特點(diǎn)來說，化工企業(yè)或化工區(qū)域中，空氣、水體中往往蘊(yùn)含著大量的硫化物和氧化物，如二氧化硫、硫化氫、二氧化碳等等，這些化合物在與水結(jié)合之后就會(huì)表現(xiàn)出酸性或者堿性，尤其是在高溫環(huán)境或其他輔助作用下，濃度會(huì)更高。

化工機(jī)械一般都是金屬材質(zhì)的，而鋼鐵等一類的金屬本身的構(gòu)成就容易與這些酸堿化合物發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，從而造成機(jī)械設(shè)備的腐蝕現(xiàn)象。

1.2 化工機(jī)械發(fā)生腐蝕的種類

從宏觀角度來說，腐蝕出現(xiàn)主要有兩類，一種是化學(xué)反應(yīng)，一種是電化學(xué)反應(yīng)。

首先，所謂化學(xué)反應(yīng)是化工機(jī)械的金屬材質(zhì)與周圍腐蝕性物質(zhì)接觸到，從外向里直接發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，形成一種新的物質(zhì)，例如：氧化鐵、氯化鐵等物質(zhì)，也就是日常中接觸到的鐵銹。一旦鐵銹出現(xiàn)，就意味著化工設(shè)備的金屬材質(zhì)遭到了破壞。

其次，電化學(xué)反應(yīng)。電化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電解質(zhì)溶液與金屬材質(zhì)的接觸，通過電極反應(yīng)形成了置換腐蝕。電化學(xué)反應(yīng)是需要一定的潮濕環(huán)境的，以便于電解質(zhì)的作用發(fā)揮。

除此之外，關(guān)于化工機(jī)械腐蝕的詳細(xì)種類，主要包括：高溫氯化腐蝕、點(diǎn)狀腐蝕、疲勞腐蝕、縫隙腐蝕、剝層腐蝕、工業(yè)大氣腐蝕等等。但是對(duì)于化工行業(yè)而言，設(shè)備腐蝕主要是化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，因此本文在討論的過程中，也會(huì)從這兩個(gè)方面重點(diǎn)展開。

2 化工機(jī)械腐蝕機(jī)理分析

2.1 化學(xué)腐蝕機(jī)理

化工企業(yè)或化工區(qū)域會(huì)存在大量的、高濃度的硫化物、氧化物和鹵化物，這些具有腐蝕性的介質(zhì)滯留在空氣或者水分子中，在一定的條件下就會(huì)形成無機(jī)酸溶液，雖然腐蝕性有強(qiáng)有弱，但與鋼鐵一類的戒指發(fā)生反應(yīng)之后，很快就會(huì)表現(xiàn)出腐蝕性的一面。同時(shí)，腐蝕一旦形成，破壞的速度就會(huì)越來越快。

機(jī)械設(shè)備的材質(zhì)是鋼鐵，分子較為活躍，與同樣活躍的硫化物結(jié)合速度最快，以二氧化硫?yàn)槔纬伤犰F、酸雨等對(duì)腐蝕具有催化作用。

2.2 電化學(xué)腐蝕機(jī)理

電化學(xué)腐蝕是指機(jī)械設(shè)備的金屬表面與例子到電解質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)，按照化學(xué)原理來說，腐蝕過程是陽極反應(yīng)和一個(gè)陰極反應(yīng)聯(lián)系在一起，金屬變成游離狀態(tài)，并于另外的陰離子結(jié)合形成。游離態(tài)的鐵元素本身就是一種容易氧化或者硫化的狀態(tài)，進(jìn)而形成了腐蝕狀態(tài)。

無論是化學(xué)腐蝕作用或者是電化學(xué)腐蝕作用，本質(zhì)上都是氧化還原反應(yīng)，不同點(diǎn)在于雙方實(shí)現(xiàn)鐵元素游離態(tài)的途徑不同。化學(xué)腐蝕是在干燥環(huán)境下直接產(chǎn)生的，而電化學(xué)腐蝕是在潮濕的環(huán)境中形成了電解液。從這一點(diǎn)也可以看出，不管環(huán)境如何，化工機(jī)械的腐蝕發(fā)生性都存在，因此要時(shí)刻做好防腐準(zhǔn)備。

3 提高化工機(jī)械的防腐能力措施

金屬材質(zhì)的機(jī)械設(shè)備是最為常見的形式，同時(shí)，也能夠深刻的感覺到腐蝕是破壞金屬材質(zhì)的主要途徑。想要提高化工機(jī)械的防腐能力，可以從材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)等方面入手。

3.1 選擇防腐材質(zhì)

機(jī)械設(shè)備的材質(zhì)大多為鋼鐵，鋼鐵自身容易被腐蝕的特性是很明顯的，但并非所有的鋼鐵材料都是如此。國內(nèi)用來制造化工機(jī)械設(shè)備的鋼鐵材質(zhì)一大部分都是碳素鋼，這種材質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)是硬度大、便于加工同時(shí)價(jià)格也很低廉，在常規(guī)的條件下，通過隔絕空氣或者其他防腐處理，能夠確保設(shè)備不被腐蝕。但是在特殊的工業(yè)環(huán)境中，尤其是高濃度酸性介質(zhì)出現(xiàn)之后，腐蝕的現(xiàn)象就很明顯。

因此，對(duì)于有條件的化工企業(yè)，建議采用防腐合金設(shè)備，例如16MUCU，材質(zhì)的價(jià)格明顯要比碳素鋼高一些，但總體經(jīng)濟(jì)效益卻很好，同樣的負(fù)荷程度下，耐腐蝕的材質(zhì)設(shè)備要比普通材質(zhì)設(shè)備壽命多出兩到三年。

3.2 結(jié)構(gòu)和工藝防腐措施

化工機(jī)械自身的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)也對(duì)腐蝕有一定的影響，如果設(shè)備的構(gòu)造過于復(fù)雜，設(shè)計(jì)過于零碎，那么在化工環(huán)境下容易沉淀污垢、酸液、灰塵等物質(zhì)，通常較為隱蔽而且不易清洗。在這樣的情況下，一旦出現(xiàn)破碎或者縫隙腐蝕，就會(huì)發(fā)生連鎖反應(yīng)。所以，化工機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)要盡量簡約化，減少縫隙存在，避免出現(xiàn)存留污垢點(diǎn)等。

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