提高化工機械防腐能力的探討

朱明龍（浙江省特種設(shè)備檢驗研究院，浙江 杭州 310020）

提高化工機械防腐能力的探討

朱明龍（浙江省特種設(shè)備檢驗研究院，浙江 杭州 310020）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，社會對化工產(chǎn)品的需求也越來越大，生產(chǎn)設(shè)備也扮演著越來越重要的角色，因此，如何使生產(chǎn)設(shè)備具有較強的防腐能力，從而延長設(shè)備的使用期成為人們最關(guān)注的問題之一。本文通過對機械設(shè)備腐蝕的原理進行分析，從而提出合理的解決和預(yù)防措施，希望對生產(chǎn)實踐活動帶來一定的啟示。

化工機械；防腐能力；解決方式；預(yù)防措施

腐蝕是化工設(shè)備常見的問題之一，產(chǎn)生腐蝕的原因多種多樣，腐蝕指的是設(shè)備與周圍環(huán)境相接觸，從而發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)或者電化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致金屬性能發(fā)生變化，進而導(dǎo)致設(shè)備損壞的一種現(xiàn)象。因此，通過研究化工機械設(shè)備的腐蝕機理，進而提出合理的解決措施，對企業(yè)提高生產(chǎn)效率具有重要作用。

1 化工機械設(shè)備腐蝕的原因和種類

1.1 化工機械設(shè)備腐蝕的原因

設(shè)備腐蝕的原因主要包括內(nèi)因和外因兩部分。內(nèi)因主要是由設(shè)備的材料及結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的，采用易被腐蝕的材料進行生產(chǎn)加工，那么設(shè)備的使用壽命將會大大減少，另一方面，在進行設(shè)備設(shè)計時，由于沒有考慮腐蝕性，使設(shè)備大面積裸露也易造成腐蝕；外因主要是指周圍環(huán)境的影響，包括溫度、濕度、氣體含量等多方面的影響。例如，在潮濕悶熱的環(huán)境下進行生產(chǎn)加工，那么設(shè)備很容易發(fā)生化學(xué)腐蝕或者電腐蝕。

1.2 腐蝕的種類

按照腐蝕機理可以將腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩類：

（1）化學(xué)腐蝕：化學(xué)腐蝕指的是機械設(shè)備在運行過程中其表面直接與周圍環(huán)境相接處，周圍環(huán)境與機械設(shè)備發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，從而形成一種新的物質(zhì)的過程。

（2）電化學(xué)腐蝕：電化學(xué)腐蝕指的是在潮濕的環(huán)境下，機械設(shè)備的金屬材料與電解質(zhì)溶液接觸，通過電極反應(yīng)產(chǎn)生的腐蝕，電化學(xué)腐蝕本身也是一種氧化還原反應(yīng)。

2 產(chǎn)生腐蝕的化學(xué)機理

2.1 電化學(xué)腐蝕機理

由于機械設(shè)備大都是由金屬所制作而成，因此極易發(fā)生電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象，電化學(xué)腐蝕指的是金屬的表面與周圍環(huán)境中的電解質(zhì)相互接觸后，受到電解質(zhì)中的陰、陽離子的作用，在金屬表面產(chǎn)生一定的電極，從而腐蝕破壞金屬的過程。電化學(xué)腐蝕包括陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)兩種，陽極反應(yīng)指的是機械設(shè)備中的陽離子在電極作用下，像電解質(zhì)中的陰離子方向移動、放電的過程，是一種陽極氧化過程；陰極反應(yīng)指的是介質(zhì)中氧化劑組分吸收來自陽極的電子的還原過程。電化學(xué)腐蝕的機理實際上是在機械設(shè)備與周圍環(huán)境中形成一個短路的電路，從而產(chǎn)生極大的電流的過程。

2.2 工業(yè)大氣腐蝕機理

工業(yè)大氣指的是工業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的氣體，主要包括硫化氫、二氧化硫、二氧化碳、粉塵、堿性氣體等，這些氣體在潮濕的環(huán)境中易變成酸性或堿性溶液，與金屬表面接觸后，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而腐蝕金屬。

3 化工機械防腐設(shè)計

化工機械的腐蝕對于設(shè)備的破壞是巨大的，一旦設(shè)備遭到破壞，則將無法再繼續(xù)進行生產(chǎn)，因此在機械設(shè)備防腐設(shè)計時，設(shè)計者需要把控各個環(huán)節(jié)，不僅需要針對所處環(huán)境選擇合適的材料，同時也要注意結(jié)構(gòu)及工藝的防腐設(shè)計。

重要的

3.1 原材料的選用

由于普通碳素鋼材料價格便宜、原料多，因此在普通工作條件中被大量作為原材料進行使用。但是在腐蝕性嚴重的化工行業(yè)，如果使用碳素鋼作為設(shè)備的原材料進行加工生產(chǎn)，那么設(shè)備易受周圍環(huán)境的影響發(fā)生腐蝕。因此在化工企業(yè)中，應(yīng)選擇低合金鋼作為設(shè)備的原材料，低合金鋼的價格雖然比碳素鋼要貴，但是使用壽命是普通碳素鋼的2-3倍，因此性價比相對較高。

3.2 結(jié)構(gòu)和工藝的防腐設(shè)計

設(shè)備的機構(gòu)和工藝設(shè)計同樣是防止腐蝕的重要一環(huán)，如果結(jié)構(gòu)不合理，會造成機械熱應(yīng)力損傷，如果凹槽過多，會導(dǎo)致設(shè)備積水過多產(chǎn)生腐蝕，如果防腐涂層的用料不防腐，不但起不到防腐效果，同時也會有損企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此，為了使設(shè)備具有良好的防腐性能，除了對原材料進行優(yōu)選外，還應(yīng)該注意以下幾個方面：

（1）機械設(shè)備的幾何形狀不易太復(fù)雜，形狀越簡單越好；

（2）工作人員需要定期對設(shè)備進行維護、涂防腐層，防止因為損傷導(dǎo)致腐蝕程度加劇；

（3）考慮到不同種類金屬之間會產(chǎn)生電偶腐蝕，因此在選擇材料時，同一種或者相隔較近的設(shè)備需要使用同一種金屬；

（4）由于大量的灰塵會在縫中堆積，易產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，因此機械設(shè)備表面應(yīng)盡量減少縫隙；

（5）在選擇防腐涂層材料時，不要單純考慮價格因素，應(yīng)著重關(guān)注性價比問題，選擇防腐效果好的材料；

4 抑制腐蝕的措施

化工機械設(shè)備防腐的種類很多，主要有以下幾個方面：（1）改變機械的金屬材料，使金屬設(shè)備在該環(huán)境下不易腐蝕；（2）采用涂漆的方式，使金屬表面與周圍環(huán)境分離；（3）用電極電勢比被保護金屬更低的金屬或合金做陽極，并把它固定在被保護金屬上，這樣被保護金屬可以作為陰極被保護；（4）將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極，使被保護的金屬作為陰極。

5 結(jié)語

化工行業(yè)中金屬腐蝕現(xiàn)象不僅危害巨大，而且容易發(fā)生，金屬設(shè)備一旦發(fā)生腐蝕，不僅影響設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，更重要的是會導(dǎo)致企業(yè)的經(jīng)濟損失，因此，化工企業(yè)需要重視設(shè)備的防腐能力，運用技術(shù)手段良好的解決設(shè)備腐蝕問題。只有這樣，才能使企業(yè)穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)展。

[1]趙麥群，雷阿麗﹒金屬的腐蝕與防護[M]﹒北京：國防工業(yè)出版社，2002．

[2]陳霞．提高化工機械防腐能力的探討[J]．廣東化工，2009，36(6)：205-206).

朱明龍（1987-），性別：男，籍貫：江西省吉安市萬安縣，學(xué)歷：本科，畢業(yè)于南昌航空大學(xué)；現(xiàn)有職稱：中級工程師；研究方向：特種設(shè)備檢驗檢測。