化工機械設備的防腐設計與應對措施

茅國龍

（紹興華威化工有限公司，浙江紹興 312073)

化工機械設備的防腐設計與應對措施

茅國龍

（紹興華威化工有限公司，浙江紹興 312073)

化工機械設備就是在化工企業(yè)中進行生產和儲運等工作的機器設備，由于這類設備長期直接接觸化學品，其被腐蝕的可能性較高，因此在進行化工設備的設計時就要針對這類設備的防腐性能的提升進行專門設計，以降低設備在運轉中被腐蝕損壞的概率，使化工機械設備能夠更加高效穩(wěn)定地運轉。

化工機械設備；防腐設計；應對措施

化工機械設備設計工作就要綜合考慮機械設備的技術需求與防護，防腐設計就是其中一個重要內容，因為與化工用品長期接觸的化工設備必然面臨著腐蝕風險，那么化工機械設備的耐腐蝕性能究竟和那些因素有關？化工機械設備的防腐設計又主要有哪些方面呢，本文將就這些內容進行探討，同時還會針對化工機械設備的防腐技術措施進行探討。

1 化工機械設備腐蝕的影響因素

1.1 化工機械設備腐蝕的內在因素

1.1.1 金屬材質的耐腐蝕性能

一般的機械設備都會應用很多金屬材料，化工機械設備也不例外，因為金屬材質的防腐能力較為薄弱，因此金屬構件所用材質的耐腐蝕性能就會影響設備整體的耐腐蝕能力。通常金屬材質的耐腐蝕性能與金屬晶粒密度反相關，也就是晶粒密度大的金屬構件耐腐蝕性相對于晶粒密度小的金屬來說差很多。

1.1.2 溶液介質的腐蝕性

由于化工設備要直接接觸化學溶液，這些溶液介質的腐蝕性就會對化工機械設備造成影響，接觸的溶液腐蝕性強，那么化工機械設備就更易發(fā)生腐蝕。

1.1.3 機械構件表面平滑程度

在化工用品與機械設備接觸時，機械設備的構件表面情況對于設備腐蝕速度具有一定的影響，具體說就是，機械構件的表面粗糙度足夠的話，機械構件的腐蝕過程就會放緩。

1.1.4 機械的防腐設計是否合理

為了降低化工機械設備的腐蝕損傷，一般在進行設備設計時就會根據(jù)設備的運轉情況進行防腐設計，如果設計不合理就會給灰塵或者腐蝕液累積提供便利，造成設備腐蝕。

1.2 化工機械設備腐蝕的外因

1.2.1 設備接觸到腐蝕性的物質

由于化工設備在運轉中不可避免地會長期接觸化學品，這些化工用品在接觸中如果表現(xiàn)出強腐蝕性的話，就會給化工設備帶來腐蝕危害。

1.2.2 設備中物質的流動速度

一般來講如果化工設備進行運轉時所接觸到的物質是氣態(tài)或者液態(tài)的話，通常都會在設備中流動，如果流動速度過快就會在設備的接觸面產生應力，這種應力會加大這些物質的腐蝕性。

1.3 化工機械設備的養(yǎng)護不力

針對化工設備易發(fā)生腐蝕的特點，化工單位應該制定合理的設備養(yǎng)護制度，要安排技術人員定期進行設備構件的腐蝕監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)設備零件發(fā)生了腐蝕現(xiàn)象就要進行科學處理，但很多化工企業(yè)為了生產效率等沒有進行及時的設備養(yǎng)護，造成設備腐蝕嚴重，使企業(yè)蒙受損失。

2 針對化工機械設備進行防腐設計的技巧

2.1 對設備的幾何形狀進行簡化處理

由于機械設備的死角處會沉積化學物質或者殘留一些具有腐蝕性的液體，因此在化工機械設備設計中，要盡量避免采用復雜的幾何形狀，而進行設備形狀的簡化設計，這樣就能最大限度地減少設備中死角的出現(xiàn)，降低因為積存化學物質而產生腐蝕的幾率。

2.2 盡量減少設備中的縫隙

化工機械設備中的金屬構件較易出現(xiàn)縫隙，并且如果液體流動不夠順暢的話，還會因為液體滯留造成應力增大，使縫隙腐蝕加劇，而縫隙腐蝕的出現(xiàn)又會引發(fā)孔蝕，并使應力腐蝕的情況惡化，那么存在縫隙的機械設備就會面臨嚴重腐蝕的危險。為了避免這種風險，在進行設備設計時就應該盡量減少縫隙和接觸面凹槽，避免化學品滯留。

2.3 選擇合理的焊接工藝

在進行焊接工藝的選擇時，設計者要明確防腐的需求，選擇連續(xù)性焊接的技術工藝，并且需要焊接技術較高，焊接中要避免焊接缺陷比如咬邊和焊瘤等，因為這種部位較易發(fā)生應力集中現(xiàn)象而造成耐腐蝕性能降低。而如果進行間斷式焊接的話也會由于焊接點的出現(xiàn)造成設備中內應力增加，使設備更易被腐蝕。

2.4 選擇優(yōu)良的設備涂層工藝和材料

化工設備的防腐涂層可以降低設備構件與腐蝕性物質接觸的概率，因此其防腐效果非常優(yōu)異，尤其采用在焊接處進行優(yōu)良防腐漆涂層技術操作，可以使焊接縫的耐腐性增強，這一過程的技術重點就是要注意不能因為涂層防護而引起設備強度與結構的改變，使機械設備的本身性能受到影響。就目前的防腐涂料而言，常見的有環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂等幾類防腐漆料，在進行實際化工設備設計中要根據(jù)設備的實際情況選擇合適的涂漆，要針對設備構件的狀態(tài)和材質標準、運轉環(huán)境等進行研究，據(jù)此選擇防腐性能與其他機械性能相匹配的涂漆材料。

2.5 進行設備的強度設計優(yōu)化

由于化工機械設備的運轉環(huán)境中存在大量具有腐蝕性的物質，因此設備就易因發(fā)生腐蝕損傷而降低設備強度，正是基于此，在進行化工設備的相應結構規(guī)劃設計時就要進行強度優(yōu)化，要根據(jù)實際情況進行腐蝕余量的設置，可以根據(jù)設計規(guī)范將這個腐蝕余量設定在設備腐蝕限值的二倍以上。

3 設備的腐蝕控制措施

3.1 外加電流法對金屬材質進行保護

外加電流法是通過外加電源來對金屬進行保護，即：在負極上接入保護對象，使其成為陰極，同時在廢鋼鐵上接入正極，使其成為犧牲陽極，同時在外加電流的作用下，將引起陰極電勢移向負極方向，而其上的還原反應將使保護對象免受腐蝕破壞。與犧牲陽極保護法相比，外加電流法中所用的電流由外電源提供。

3.2 通過材料改良來優(yōu)化設備防腐性能

相同的設備，相同的環(huán)境，如果化工機械設備構成原材料的不相同，其抵抗腐蝕的特性也就不一樣。一般情況下，化工機械設備大多都是使用一般的碳素結構鋼，這種碳素結構鋼的市場價格比較便宜，取材也比較廣闊，對其進行加工的工藝也比較簡單。碳素結構鋼的主要是由碳和鐵兩種元素構成的，基本上不含有合金，在一般的環(huán)境中受到腐蝕的可能性并不大，但是在化工企業(yè)單位正常生產運行條件下，面對空氣中含有大量的二氧化碳、二氧化硫以及其他的酸堿鹽介質，化工機械設備的抗腐蝕性能就會大幅度較低，受到腐蝕的可能性就比較大。就拿使用最為廣泛的Q235鋼為例，這種金屬材料在濃度比較高的化學介質中，就會很快的遭到腐蝕，所以在對化工機械設備進行選擇的時候要最大限度地避免選擇使用這一類別的結構材料制成的化工機械設備。要選擇使用耐腐蝕的鋼材制成的化工機械設備，比如使用：制造材料為16MnCu、09MnCuPTi等普通低合金鋼的化工機械設備。用這些材料制成的設備雖然價格比較昂貴，但是它的使用壽命是采用普通碳素鋼制成的設備的2～3倍，性價比非常合算。

3.3 在設備管理中強化保養(yǎng)措施

由于化工機械設備的腐蝕都是在無聲無息的情況下發(fā)生的，因此在設備管理中強化日常設備保養(yǎng)就變得非常必要，化工企業(yè)要根據(jù)設備的運行環(huán)境、設備防腐情況等進行保養(yǎng)周期的安排，強化設備狀態(tài)的檢查力度，優(yōu)化日常工作中的設備防腐保養(yǎng)技術水平，要能夠及時發(fā)現(xiàn)銹蝕發(fā)生點，并進行科學處理。

4 結束語

總之，化工機械設備的防腐設計與技術措施的應用對于化工機械設備的運行穩(wěn)定和安全具有重要作用，在進行化工機械設設計工作時要將防腐作為一項設計目標，根據(jù)化工設備的性能要求和技術標準進行防腐標準的確定，并利用材料選擇、金屬材料優(yōu)化、強度設計等手段來使設備的防腐性能得到提升。

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Anti-corrosion Design and Countermeasure of Chemical Machinery and Equipment

Mao Guo-long

Chemical machinery and equipment is in the chemical industry in the production and storage and transportation of machinery and equipment，because of such equipment long-term direct contact with chemicals，the possibility of corrosion is higher，so the design of chemical equipment is necessary For the protection of such equipment，the anti-corrosion performance of the specially designed to reduce the equipment in the operation of the probability of corrosion damage，so that chemical machinery and equipment can be more efficient and stable operation.

chemical machinery and equipment；anti-corrosion design；response measure

TQ050.9

B

1003–6490（2017）11–0126–02

2017–08–21

茅國龍（1969—），男，浙江紹興人，工程師，主要研究方向為化工機械管理。