淺談化工機械設備的防腐設計及措施

滑興國（山西焦化股份有限公司，山西 臨汾 031600）

淺談化工機械設備的防腐設計及措施

滑興國
（山西焦化股份有限公司，山西 臨汾 031600）

到目前為止，如何解決化工機械設備的防腐問題始終是化工工廠面臨的難點，但這也是重點所在，鑒于此，筆者在文中對化工機械設備的防腐設計及措施進行了詳細的探討和研究，希望對讀者產(chǎn)生或多或少的借鑒意義與參考價值。

化工機械設備；防腐措施；防腐蝕設計

過去的很長一段時間，化工機械設備的防腐問題都未能得到徹底、有效的解決，設備防腐能力的低下直接減少了其使用年限，為化工工廠造成巨大的經(jīng)濟損失，筆者查閱了相關(guān)的書面資料之后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代化的化工機械設備進行防腐設計主要依靠以下兩種方法：第一，使用耐腐蝕性強的新材料；第二，利用電化學機理采取陰極保護。這兩種方法不僅較為常用，而且也是相當實用的，受到人們的普遍歡迎與青睞。

一、化工機械設備發(fā)生腐蝕的原因

眾所周知，當今社會的大多數(shù)化工機械設備都是金屬材質(zhì)的，而之所以金屬會發(fā)生腐蝕，從根本上就是由于自身的特性導致的，此外，一些溫度和濕度的自然條件也加劇了金屬發(fā)生銹蝕的發(fā)生。化工企業(yè)不同于一些的企業(yè)類型，由于生產(chǎn)而產(chǎn)生的有害物質(zhì)是很多的，除此之外，化工工廠由于施工需要，溫度和濕度很大，這就為金屬發(fā)生化學反應創(chuàng)造了必要的主客觀條件，而一旦發(fā)生化學反應就會造成化工機械設備被腐蝕。

二、化工機械設備發(fā)生腐蝕的分類

第一，從產(chǎn)生腐蝕的機理這個角度對其進行分類，主要包括電化學腐蝕和化學腐蝕兩類。從化學腐蝕這一類來講，主要是因為金屬的表面與四周的介質(zhì)發(fā)生劇烈的化學反應，造成金屬的表面被損壞，導致化學腐蝕產(chǎn)生的主要條件是干燥、溫度高的環(huán)境。而從電化學腐蝕這個方面來講，所謂的電化學反應指的就是電解溶液接觸到金屬表面后會產(chǎn)生電極反應，金屬的腐蝕現(xiàn)象隨之而發(fā)生，而產(chǎn)生這種腐蝕的主要客觀條件是潮濕的環(huán)境；第二，從腐蝕產(chǎn)生的原因以及表象這個角度可以將其分為以下很多的類型：工業(yè)大氣腐蝕、高溫氧化腐蝕等。

三、化工機械設備發(fā)生腐蝕的機理

1 電化學腐蝕的發(fā)生機理

金屬發(fā)生電化學腐蝕現(xiàn)象，主要是由于金屬表面層和離子導電介質(zhì)發(fā)生電化學作用所致，任何以電化學機理發(fā)生的腐蝕，均會包括至少一個陰極以及一個陽極反應，同時會經(jīng)過金屬內(nèi)部電子流與介質(zhì)離子流產(chǎn)生聯(lián)系。陽極發(fā)生的是氧化反應，而陰極發(fā)生的是還原反應，是通過吸收陽極發(fā)出的電子進行的。電化學腐蝕其電流并不會對外做工，都會在電池內(nèi)陰極產(chǎn)生自耗，這種反應，無意會大大提高金屬的腐蝕速度。

2 工業(yè)大氣腐蝕的發(fā)生機理

一些工業(yè)城市的工業(yè)污染較為嚴重，工業(yè)生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的氧化物和硫化物，而這些物質(zhì)都是直接造成腐蝕產(chǎn)生的因素。以上的介質(zhì)一旦和潮濕的環(huán)境相遇，就會造成大量的無機酸在化學反應中出現(xiàn)，很明顯，這些無機酸的腐蝕性是很強的。

四、化工機械設備的防腐蝕設計

1 化工設備材料的選擇

碳素鋼是當前機械設備制造所采用的主要材料，這種材料自身及多種優(yōu)點于一身，其中最明顯的優(yōu)點就是采購價格低廉而且方便，加工程序簡便易行。如果是在一般的環(huán)境中作業(yè)，碳素鋼則不會輕易發(fā)生腐蝕，更重要的是不會由于使用不當而損害機械設備。然而，如果將其放置到化工環(huán)境中使用，我們就不能保證其不被腐蝕和損害了。舉例來說，Q235鋼在生活和生產(chǎn)中極為常見，一旦其四周包含定量的腐蝕性介質(zhì)，就會致使其腐蝕速度加快，縱使在設備表面開展恰當?shù)姆栏縿┨幚恚矔唤?jīng)意間造成漆膜局部劃傷或者脫落，進一步加快了鋼表面被腐蝕的速度，不利于機械設備的正常使用。所以，在制造化工設備的過程中，一般不會使用這種材料，而是以抗腐蝕性更強悍的普通低合金鋼取而代之。低合金鋼的采購價格雖然要高一些，但是如果進行綜合的比較和分析，其整體的優(yōu)勢是明顯強于其他材料的。

2 化工設備的結(jié)構(gòu)工藝

第一，簡化機械構(gòu)件的形狀，不要過度的復雜化；第二，盡量對機械構(gòu)件進行細致的保護，不要讓其受到損害；第三，統(tǒng)一機械構(gòu)件的所選材料，不要使用各種不同類型的材料，保證材料的單一化；第四，杜絕機械構(gòu)件縫隙的出現(xiàn)；第五，精心的挑選質(zhì)量上乘的防銹漆，優(yōu)化其結(jié)構(gòu)形式，力求將機械構(gòu)件與腐蝕介質(zhì)徹底隔開，對焊縫的涂漆予以格外的注意和高度的重視，完善涂漆結(jié)構(gòu)，保證構(gòu)件的每一部分都被涂漆，防止有遺漏的部位。第六，將機械設備表面的積水清除干凈，不要讓水分殘留其表面，設計機械設備的時候要保證設備表面的平整性，不要出現(xiàn)凹處，如果沒有辦法避免凹處的出現(xiàn)，應該為設備設置排水孔；第七，在焊接接卸設備時，應盡可能避免出現(xiàn)內(nèi)應力或者應力集中的現(xiàn)象，盡可能采用連續(xù)焊接工藝，避免因間斷焊接出現(xiàn)內(nèi)應力。

五、化工機械設備的防腐蝕方法

防止金屬被腐蝕的方法和技術(shù)在當今社會可謂是數(shù)不勝數(shù)，但是主要思路主要包括以下兩種：其一，簡單來說就是保護金屬，即讓金屬與腐蝕介質(zhì)分割開來；其二，簡單來說就是表面處理，運用科學合理的表面處理方式改善腐蝕環(huán)境和電化學保護，最終保護金屬自身的特性。何為電化學保護法呢？所謂的電化學保護法就是指在電化學有關(guān)原理的利用下采用某種措施使其成為腐蝕電池中的陰極，達到減輕金屬被腐蝕的程度或者從根本上杜絕腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，通常包括外加電流保護法和犧牲陽極保護法兩種保護法。所謂的外加電流指的就是把一附加電極作為電池的正極，把需要保護的金屬作為電池的負極，同時還要把需要保護的金屬當做電池的陰極，最后加入外加直流電，在外加直流電的作用下，陰極就會得到保護，這就意味著金屬得到了保護，防止了被腐蝕。

結(jié)語

通過上面的詳細敘述我們大致的了解到，能否做好化工機械設備的防腐設計直接關(guān)系甚至是決定著化工機械設備的使用壽命，所以為了延長化工機械設備的使用年限并使其更好的服務于化工工廠的生產(chǎn)建設，我們必須投入更多的人力、物力以及財力對機械設備的防腐設計進行研究，研發(fā)新型的抗腐蝕的材料，對腐蝕發(fā)生的化學機理進行更深層次的研究和分析。以上是筆者在做好化工機械設備防腐蝕設計方面的淺要見解，希望為有需要的讀者提供綿薄之力。

[1]李樹義.淺談如何提高化工機械防腐能力[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2011 （04）：45.

[2]張亞娟，高澤吉，孫延龍，許雄軒.提高化工機械防腐能力的有效路徑[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2011（05）：11.

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