關于預防化工設備腐蝕及故障的研究

周濤 陳天天 王倩倩（河南省化工研究所有限責任公司，河南 鄭州 450000）

關于預防化工設備腐蝕及故障的研究

周濤 陳天天 王倩倩（河南省化工研究所有限責任公司，河南 鄭州 450000）

隨著社會的發展，化工產品在人們生活當中所占的需求比例越來越高。為了擴大企業生產規模并提升產值效益，化工企業設備不斷增添、更新或升級。然而化工設備的腐蝕及故障問題卻無法避免，同時二者又是影響企業發展的重要元素。如何結合腐蝕及故障發生的原因，進而采取針對性地預防措施和處理辦法，以最大限度地減少腐蝕故障發生的幾率，是化工行業首要解決的課題。

化工設備；預防；腐蝕；故障

生產環境決定了化工設備易受到腐蝕影響，甚至在一些特定條件下，腐蝕現象尤為嚴重，從而導致機器故障發生，進而給化工企業帶來了不必要的經濟損失，嚴重制約了企業可持續發展。目前，化工設備科技應用水平越來越高，生產連續性非常緊湊，因此，一旦出現故障，輕則會降低生產效率，重則會危害生命財產安全。由于化工原料的特性使然，一些故障多由設備腐蝕引發，因此腐蝕與故障的發生有機關聯，都是危害化工生產的重要元素。基于此，要想延長設備使用壽命，并穩固生產流程，這就需要石化企業加大對化工設備腐蝕及故障的研究，不斷總結規律，并從實踐中探索防腐的新技術工藝，以推動石化企業實現穩定可持續發展的目標。

1 對化工設備腐蝕原因及分類的分析

1.1 化工設備腐蝕的原因

首先，化工設備多由金屬材料構成，而不同金屬的抗腐蝕能力并不相同，因此化工設備所產生的腐蝕效應也不盡一致。一方面，設備材質粗糙、組織不致密和技術工藝不精確都會加速腐蝕現象的出現。另一方面，化工設備多處于酸、堿、鹽等高腐蝕空間，而且不可避免地會與腐蝕性化學原料進行接觸，因此，設備易于受到腐蝕干擾。其次，化工設備在生產加工過程中，會受到溫度的改變、渦旋沖刷以及應力作用的影響，因此腐蝕反應一旦出現，則會逐漸加劇。最后，化工設備出現腐蝕的成因還與其結構設計的形狀及質量有很大關聯，例如：與設備的材質、開口、縫隙以及焊接工藝都有直接關系。此外，人為操作不當也是造成設備腐蝕的重要因素之一，例如：防腐措施不得當、設備管理不及時以及設備超負荷運行都會導致設備提前出現腐蝕現象。

1.2 化工設備腐蝕的分類

化工設備腐蝕多由輸送介質中的化學物質引發，因此化學腐蝕占據主導，其次為電化學腐蝕。而根據腐蝕作用的機械原理，又可分為沖擊腐蝕和應力腐蝕。此外，根據設備腐蝕部位區分，又包括內腐蝕和外腐蝕。而且在環境濕度、沉積物、細菌、應變以及壓力的變化下，化工設備都會出現不同類型的腐蝕機理。

2 對化工設備故障成因的闡述

2.1 功能設計不科學

化工設備出現故障多由于功能設計不科學引起，也就是說，裝置設備在設計的初級階段并沒有嚴密地考慮到生產中設備能否經受腐蝕。這不僅說明了設計對于設備的重要性，同時也提醒石化企業在選用設備時，一定經過反復考察驗證，以選取安全、可靠、耐用的機械設備。此外，化工設備還需要在使用中滿足工作標準，假如違反規定，也會造成設備出現故障。

2.2 使用方式不當

化工企業種類繁多，其產品類型也多種多樣，而且不同產品的生產流程也非常繁瑣。但其生產流程都可用三個過程來概括，即：準備過程、加工過程和后期處理過程。三個環節緊密相連，且相互協調才能實現高效穩定生產。然而一旦在設備使用過程中，出現操作失誤或先后順序的改變，那都會引發設備出現故障。

2.3 缺乏實效的維護保養

一般來講，化工設備的造價很高，然而不出意外的情況下，使用壽命還是比較長的。但前提是需要設備在后期能夠得到有效的保養，才會達成穩定運行的目標。一方面，化工設備的生產環節較為惡劣，而且伴隨的各種腐蝕及磨損，如果維護和檢修環節跟不上，那么化工設備的設計功能就很難保障，進而造成潛在安全危險。另一方面，化工的連續生產特點決定了設備整體性維修時間少且短，因此疲勞運營現象十分普遍，而缺乏定期的檢查和區域性維護是導致故障發生的又一關鍵要素。

3 預防化工設備腐蝕及故障的對策

3.1 合理選用設備

首先，化工設備的選擇不僅要求材料要確保高質量，而且材質的設計要科學合理，尤其是要具有超強的防腐效果。據調查顯示，大量化工設備成分均采用了普通碳素鋼材料，該材料在無腐蝕介質、干燥環境下，其抗腐蝕性能非常的強，實踐中若在酸堿、磁場以及潮濕等環境條件下，則化工設備的抗腐蝕性會大幅度降低，很容易被腐蝕。基于此，可采取如下措施予以防治。第一，外表涂料。對于化工設備的外表增加適量的、具有抗氧化性涂料，以此來有效增強化工設備的抗腐蝕性，并且使化工設備能夠與運行環境相互隔絕，實現抗腐目的。其次，設備的選擇要凸顯性價比，既經濟實用又能夠確保使用周期。最后，設備材質的選擇要與防腐環境緊密相連，例如不同酸堿生產環境下，就需要考慮不同金屬的耐腐蝕能力。此外，結合生產實際情況，對于局部或整體有特殊要求的設備，在選取中要慎重對待。

3.2 表面圖層處理法

化工設備表面圖層是預防腐蝕的重要途徑，其包含為涂漆、金屬覆蓋和電化學保護法等。首先，涂漆較為常見，通過涂抹一層防腐蝕漆料，可以有效延長設備的抗腐蝕能力。其次，將具有耐腐蝕性的金屬附著于設備表面，進而形成較為致密的氧化膜，這樣可以充分實現防腐目標。最后，運用原電池理論將被保護金屬作為腐蝕電池的陰極，以避免化工設備受到的電化學侵蝕。

3.3 構建智能化檢測體系

化工設備十分龐大且復雜，單靠人工統計和維護，勢必會造成疏忽或遺漏。因此將計算機技術引入到設備維護中來十分必要。它既可以實現智能化的實時監控，又可以及時準確地將預警信息上傳至監管單位，以為安全生產提供自動化保障。此外，智能化檢測體系的構建還需要對全部化工設備進行全面的設計，并健全質量合格標準制度和章程，以推動化工設備能夠有效降低故障及維修頻率。

3.4 提升工作人員的整體素質以及提升設備自身的性能

提升工作人員整體素質，加強對其這些方面的知識、技能培訓，因為操作人員自身的素質與能力，在很大程度上間接影響著化工設備的運行質量與狀態。由此，在上崗前我們應該對操作人員進行必要的相關培訓，尤其要做好化工設備操作應用方面的培訓工作，確保操作人員做到了解設備性能、操作規范以及工藝流程，尤其是應用、檢查以及保養和修理方面的工作，并且對他們進行考核，通過考核后，才允許其正式上崗作業。其次，構建全面的化工設備管理機制，化工設備實踐應用過程中，應該嚴格遵循化工設備的自身性能與特點，針對化工設備的特點，制定科學、嚴謹、合理的制度，尤其是操作規范、定期檢查要求以及工藝流程和責任制內容。在此過程中，應當嚴格按照化工設備工藝流程、特點，對化工設備科學配備。根據化工設備結構、性能，合理布置任務，同時設置測量、監控設備。最后，對化工設備磨損規律、特點進行總結與觀察，以此為正常的設備維修提供依據。此外，要對非正常磨損、腐蝕原因深入研究和思考，從而為今后的化工設備的應用、管理提供有價值的信息。

總之，化工設備的腐蝕原因多種多樣，而且發生故障的機制也各不相同，這就需要化工企業加大對腐蝕及故障成因的研究，進而掌握其特性和規律，以從根本上提升維修效率，并促進維修手段實現多元化的發展，最終確保企業取得經濟效益的最大化。

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