化工：加強化工機械設備防腐能力的途徑

劉翠珊（天津辰鑫石化工程有限公司，天津 300271）

化工：加強化工機械設備防腐能力的途徑

劉翠珊（天津辰鑫石化工程有限公司，天津 300271）

化工機械設備是化工生產過程中必不可缺的重要生產設備。保證化工機械設備的技術性能，防腐工作乃是重中之重的工作。提高設備的防腐能力可以適當延長設備的使用年限，降低生產成本。本文，就從化工機械設備的受腐蝕原因、發生腐蝕的機械原理以及對這些腐蝕問題，我們可以采取的一些防腐措施，加強化工機械設備的防腐能力。

化工機械設備；腐蝕原因；防腐措施；防腐能力

化工機械設備的腐蝕問題日益受到人們的關注，只有做好防腐工作，才能真正保證化工機械設備的工作性能，對于化工材料的研究也是備受重視，下面就是通過對機械設備的一些材料以及腐蝕機理的深入研究，從而探尋加強化工機械設備防腐能力的途徑。

1 造成化工機械設備出現腐蝕現象的原因

化工機械設備大都是各種金屬材料制成的，金屬本身的特性如金相組織結構、所含金屬成分不同等，在不同的操作介質及操作溫度下發生銹蝕、開裂等現象，這是其根本原因。其次在大自然中，由于環境的溫度、空氣潮濕度或者空氣中充斥著的某種氣體，又或是碰到了化學工業中的一些化學物質，像二氧化碳、氫氧化物等等酸性或堿性的物質，都會造成金屬物質的腐蝕現象。無論從物理條件上還是化學條件上，這些內在和外在的影響因素所引起金屬腐蝕對機械設備的損害非常大，縮短化工設備的使用壽命。

2 化工機械設備的幾種腐蝕類別

（1）對于化工設備的腐蝕來說，由于其腐蝕現象的發生原理不同，分類自然不同，一般分為兩種：一種叫做電化學腐蝕，一種叫做化學腐蝕。電化學腐蝕就是說，化工機械設備長期處在那種比較潮濕的環境中，從而出現了一種氧化反應，在電解質的作用下電解溶液浸泡金屬表層，從而產生電極，導致的一種腐蝕現象；化學腐蝕就是化工機械設備在高溫而且比較干燥的環境下接觸到了周圍的某種化學物質并與其發生了化學反應，導致金屬物質發生變質，遭到破壞，從而導致了機械設備的腐蝕現象。

（2）還有一種分類方法是按照腐蝕的表面現象進行的分類，有高溫氧化腐蝕、海洋大氣造成的腐蝕還有工業氣體造成的腐蝕，設備勞損造成的腐蝕等等。

3 化工機械設備的腐蝕機理

(1)電化學腐蝕現象的腐蝕機理

電化學反應，有陰陽兩極的存在，陰極發生離子間的還原反應，陽極則發生氧化反應，陰極和陽極之間會有離子介質的流動，陰極不斷吸收陽極發出的電子來發生它的還原反應，這就產生了電化學現象，然而，金屬表面和電解溶液的這種電化學反應，并不會對外釋放電流，只在內部的陰極消耗，于是便對金屬產生了很大程度上的腐蝕作用。

(2)工業大氣造成腐蝕的腐蝕機理

工業生產會排出很多污染環境的氣體，比如說二氧化硫，還是一種有毒氣體，二氧化碳以及氫氧化物等揮發性都比較強，非常容易造成金屬的腐蝕，尤其是在潮濕度比較高的環境里，二氧化硫氣體遇到水會產生酸性化學物，對金屬的腐蝕作用特別厲害，而工業污染產生的酸性氣體有很多類種，自然而然就對化工機械設備造成了強烈的腐蝕現象。

4 化工機械設備的防腐措施

(1)化工機械設備材料的選擇

碳素鋼是化工機械設備中最常見的一種原材料，大多設備都是由這種材料構成的，碳素鋼不但便宜而且還很好加工，所以這種材料很普遍，但是在惡劣的化工環境下，大量的腐蝕物質充斥在這種鋼材的周圍，就會對其造成很嚴重的腐蝕現象，而通常情況下，企業會給這些鋼材表面涂上防止生銹的漆，但是這種漆一旦脫落，就會造成進一步的更強的腐蝕作用，于是，我們必須要根據生產設備的不同用處，采用不同的金屬材料，以提高設備的防腐蝕性能，如加氫反應器宜使用抗氫鋼，盡量避免氫致裂紋造成的危害，這樣才能有效的避免設備遭遇腐蝕，降低化工機械設備的腐蝕程度，延長了這些機械設備的使用壽命。

(2)在機械設備的制作上合理設計進行防腐

化工機械設備除了功能要求外，還要考慮很多細節的設計，必須要做到形狀合理。太過于繁瑣的結構設計會導致機械應力，容易積灰塵，積液，金屬表面防銹漆不好涂全等等各種易腐蝕現象的產生，造成機械設備某些局部上的結構早早就開始遭受腐蝕，導致設備受損，因此，對化工設備的結構設計必須要做到最優化。

①設備的結構設計一定要做到最簡單化，避免繁瑣的形狀設計，而且構件制作要選用同一種原材料。

②盡量減小縫隙，制造、裝配合理。

③焊接材料與主體設備材質匹配，焊接設備時也要注意避免應力過于集中的現象出現，做到焊接最優化。

④金屬表面涂防銹漆，選擇優質的防銹漆，注意每個部位都要涂抹到，尤其是焊縫處。

(3)設備存放的環境清理方法

①設備存放的環境要注意腐蝕性物質的清除，具體方法如：（1）要注意存放環境的除濕、除潮，盡量做到設備的金屬表面能經常保持在適當的濕度環境里，輸送易揮發氣體時，要做好脫水處理；（2）在水中添加亞硫酸鈉等脫氧劑，或者用機械脫除氣體法減少水中氧氣的含量，防止碳鋼材料受到腐蝕；（3）在化工生產過程中，難免會產生腐蝕性氣體，因此一定要做好脫除有害氣體的準備工作。

②還可以在環境中適當的添加符合標準的防腐劑，添加適當量的防腐劑，可以對金屬表面形成一層保護膜，有效的降低金屬表面與腐蝕性物質直接接觸的幾率，從而有效的控制了金屬表面的腐蝕速度，降低了機械設備受到腐蝕的損傷，但是在使用防腐劑時，一定注意添加的量，濃度要掌握好；還可以添加一些鈍化劑，像不銹鋼和鈦合金材質，對于強酸類的化學物質抵抗力比較強，耐腐蝕度比較高，可以添加一些氧氣等氧化劑，來降低腐蝕程度；還有一種叫中和劑，就是將腐蝕性化學物比如濃硫酸等中和掉，像氫氧化鈉就是常用的中和劑，但是要注意中和劑的濃度，避免過堿造成的材料損傷。

(4)機械設備表面進行處理，物理隔離進行防腐。

①金屬表面涂防銹漆。常用的防腐方法就是在設備的金屬表面上涂上防腐蝕性強的防銹漆等物質，像聚乙烯醇縮丁醛、環氧樹脂等等都可以起到隔絕外界腐蝕性物質的作用，在涂漆的過程中，還要注意對漆材料的各方面性能嚴格考核，選用高標準的漆料，同時還要非常注重設備的材質以及涂漆的實施環境等等。

②金屬表面再覆蓋一層金屬：（1）在金屬表面再焊接一層防腐蝕性能強的金屬材料，或者直接將防腐蝕性能強的金屬材料與母材進行鍛造熔合或是壓延在一起，當作設備的材料使用，增強設備的防腐蝕性，延長設備的使用周期，但這種方法對兩種材料的選擇，焊接以及加工等各方面的工藝要求非常嚴格，以避免不良后果產生；（2）利用噴鍍或者均勻鍍鉛的方法來鍍上一層電位比設備材料電位低的金屬材料，從而讓這種材料代替設備材料來進行電化學作用，也就是替代設備進行腐蝕，但是這種方法的防腐性比較低，所以在日常防腐手段中并不常用。

③對于防腐材料的選擇和使用都要進行嚴格的審核，按照一定的標準嚴格使用和操作，必須要考慮到這些防腐材料的附著性、耐高溫性、耐水氣性能以及在設備表面上還應該具有的機械性能等等，嚴格考核這些材料的防腐蝕性，熱穩定性能，從而大大的降低機械設備的腐蝕速度，保護好機械設備的金屬表層，進一步的保護機械設備不受腐蝕，延長機械設備的使用周期。

5 結語

在化工生產中，難免會產生一些不利于設備生存的腐蝕性氣體或溶液，對機械設備的使用壽命造成嚴重的威脅，再加上化工企業的自然環境，難免會對機械設備造成腐蝕，因此，必須要研究腐蝕的機理及原因，不斷研發新型防腐材料，開發并選用耐腐蝕且穩定性能好的設備材料等，探尋防止化工機械設備遭受腐蝕的新方法，改進防腐蝕的措施以及其實施過程，努力尋找加強機械化工防腐蝕能力的新途徑，從而加強機械化工設備的防腐蝕能力，延長化工設備的使用壽命，保證化工生產的穩定和安全性。

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劉翠珊（1976-），女，工程師，碩士研究生，從事化工機械靜設備設計工作。