淺析化工機(jī)械設(shè)備腐蝕原因及防腐措施

黃濤 （大慶煉化公司，黑龍江 大慶 163411）

1 化工機(jī)械設(shè)備防腐的意義

腐蝕是一種很常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，理論上說(shuō)，人造物質(zhì)從一出現(xiàn)就不斷地被外界截止進(jìn)行腐蝕，但大部分情況下這種腐蝕的影響很小。針對(duì)化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕而言，主要是與介質(zhì)接觸的過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)以及電化學(xué)反應(yīng)，引起機(jī)械設(shè)備部件或整體的機(jī)械性能變化，最終導(dǎo)致不適合繼續(xù)使用。很顯然，這種情況的出現(xiàn)，是對(duì)化工企業(yè)生產(chǎn)力的一種負(fù)面干預(yù)，也會(huì)造成巨大的社會(huì)資源和能源浪費(fèi)，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的安全問(wèn)題。

化工機(jī)械設(shè)備腐蝕的介質(zhì)很多，主要是化工生產(chǎn)環(huán)境中存在的酸堿鹽溶液，以及空氣中包含的腐蝕性溶液分子。腐蝕一旦出現(xiàn)，就會(huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)越來(lái)越快地產(chǎn)生破壞作用，對(duì)機(jī)械設(shè)備的使用壽命造大大縮短。

除此之外，化學(xué)機(jī)械設(shè)備腐蝕的最大危害來(lái)源于對(duì)生產(chǎn)安全的影響。由于化工生產(chǎn)環(huán)境中充滿(mǎn)了強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高壓、高毒、高溫等原料、設(shè)備，腐蝕性破壞會(huì)導(dǎo)致爆炸、泄漏的危害，嚴(yán)重威脅到了操作人員的生命安全；一旦發(fā)生，還會(huì)造成環(huán)境污染、能源浪費(fèi)。

因此，針對(duì)化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕原因分析，并進(jìn)一步尋求防腐措施，對(duì)我國(guó)的工業(yè)發(fā)展具有重要的意義。

2 化工機(jī)械設(shè)備腐蝕的原因分析

簡(jiǎn)單地說(shuō)，造成化工機(jī)械設(shè)備腐蝕的原因有兩類(lèi)，即內(nèi)因和外因；同時(shí)，從現(xiàn)實(shí)角度出發(fā)，本文機(jī)械設(shè)備的腐蝕性討論是基于金屬材質(zhì)展開(kāi)的。

2.1 內(nèi)部腐蝕原因

首先，金屬材料的性質(zhì)較為活躍，容易與其他介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。各種金屬材料的性質(zhì)雖然不同，但從研究結(jié)論上分析，在與空氣、水接觸的過(guò)程中，氧化是最普遍的，不存在絕對(duì)預(yù)防措施。

其次，金屬分子的內(nèi)部構(gòu)造原因。同一種金屬物質(zhì)在鍛造過(guò)程中，由于工藝的差異，也會(huì)造成內(nèi)部構(gòu)造的不同，如晶粒大小問(wèn)題；晶粒越大，彼此之間的結(jié)合度越小，腐蝕的速度就越快，反之，晶粒越小，耐腐蝕性就越好。例如，不銹鋼比生鐵鑄就的機(jī)械耐腐蝕性高的多。

再次，機(jī)械設(shè)備的表面保養(yǎng)。機(jī)械設(shè)備表面保養(yǎng)即防腐蝕的手段，越粗燥就越容易被腐蝕。在保養(yǎng)方面，一般都會(huì)采用防腐處理的手段，如不銹鋼鍍膜、油漆等。此外，一些接口部分容易出現(xiàn)開(kāi)口、斷裂等，露出內(nèi)部金屬斷層，這些也是導(dǎo)致腐蝕出現(xiàn)的原因。

2.2 外部腐蝕原因

化工機(jī)械設(shè)備的外部腐蝕主要是指在介質(zhì)的影響下，產(chǎn)生的速度快、影響大的腐蝕現(xiàn)象。

第一，以各類(lèi)腐蝕性介質(zhì)為典型腐蝕原因，如酸堿鹽水溶液，氧化環(huán)境等。

第二，化工生產(chǎn)環(huán)境中往往處在大量的化學(xué)原料，這些原料作為介質(zhì)而言，在成分、濃度、催化作用等方面，都會(huì)直接或間接的作用與化工機(jī)械方面。

第三，溫度、壓力的影響，以及介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)，也是導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備從外部腐蝕的原因。

3 化工機(jī)械設(shè)備腐蝕的防止措施

3.1 材料選擇原則

金屬材料鋼鐵成分是用于化工機(jī)械設(shè)備制造的主要內(nèi)容。從經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)，大多采用碳鋼，同時(shí)碳鋼也具有很好的機(jī)械性、力學(xué)性特點(diǎn)，便于加工。但是，碳鋼材料對(duì)腐蝕性的抵抗力較差。

因此，在材料選擇方面要結(jié)合新材料工藝，充分考慮化工環(huán)境中的介質(zhì)影響，并且滿(mǎn)足耐高溫、耐高壓的需求。近年來(lái)，我國(guó)材料技術(shù)得到了很大的發(fā)展，如高分子耐熱材料、高強(qiáng)度樹(shù)脂材料以及新型橡膠技術(shù)等，目前來(lái)看，還無(wú)法完全代替金屬材質(zhì)，但可以從降低化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕范圍和程度入手，延長(zhǎng)設(shè)別的壽命周期。

3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝

機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)也是防止腐蝕的一大要素，如在設(shè)計(jì)中，要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)械性穩(wěn)定，減少安裝死角，避免出現(xiàn)腐蝕性物質(zhì)囤積的溝槽、縫隙等，尤其在焊接技術(shù)方面加強(qiáng)內(nèi)應(yīng)力和外應(yīng)力的匹配，減少焊點(diǎn)，避免形成腐蝕點(diǎn)；機(jī)械部件之間的幾何形狀要盡量簡(jiǎn)單，操作過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)局部振動(dòng)，避免設(shè)計(jì)死角產(chǎn)生的縫隙。

3.3 強(qiáng)度設(shè)計(jì)思路

化工機(jī)械設(shè)備一旦投入生產(chǎn)，就意味著需要高強(qiáng)度、長(zhǎng)期性的運(yùn)轉(zhuǎn)，由于化工產(chǎn)品的特殊性，一般不建議經(jīng)常性的拆卸維護(hù)。因此，必須從設(shè)備的強(qiáng)度設(shè)計(jì)上入手，減少機(jī)械零件的設(shè)計(jì)缺陷，增強(qiáng)運(yùn)轉(zhuǎn)強(qiáng)度，適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)需求。化工機(jī)械設(shè)備的強(qiáng)度設(shè)計(jì)滿(mǎn)足之后，在此基礎(chǔ)上即可進(jìn)行化學(xué)防腐蝕、電化學(xué)防腐蝕等技術(shù)應(yīng)用。

除此之外，還包括其他的很多腐蝕防止方法，如犧牲陽(yáng)極保護(hù)法、外加電流保護(hù)法等，可以針對(duì)不同的化工生產(chǎn)環(huán)境分別采用。

4 結(jié)語(yǔ)

腐蝕性問(wèn)題對(duì)于化工機(jī)械設(shè)備而言，一般都是一個(gè)相對(duì)長(zhǎng)期的過(guò)程，容易讓人在思想上放松，產(chǎn)生僥幸心理；考慮到腐蝕性的破壞嚴(yán)重性，就必須正視機(jī)械設(shè)備腐蝕防止措施的重要性，一方面從設(shè)備角度入手，強(qiáng)化機(jī)械設(shè)備的防腐能力，另一方面從管理制度入手，提高管理者和操作者的安全意識(shí)。

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