化工機械設備的防腐設計及措施探討

孫德全

摘 要：近些年來，伴隨著我國化工生產(chǎn)水平的高速提升，化工機械設備的維護與保養(yǎng)工作也得到了社會各界的高度重視。然而在長時間內(nèi)，由于設備的材質(zhì)一般都為金屬，其腐蝕問題都無法得到有效的避免，這在很大程度上降低了設備的使用壽命與工作效率，同時對設備的穩(wěn)定運行造成了一定的阻礙。因此，大量的技術(shù)人員已經(jīng)投身到相關課題項目的研究工作中，本文主要針對化工機械設備的腐蝕原因與預防措施兩大方面的內(nèi)容進行簡單分析，希望能為我國化工生產(chǎn)活動的順利進行提供一定的保障，同時為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。

關鍵詞：化工機械設備；防腐設計；措施

中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2017）08-0169-02

Abstract：in recent years， along with the rapid upgrading of China's chemical production level， the maintenance and maintenance of chemical machinery equipment has also been highly valued by all circles of society. However， in a long time， because of the equipment are generally made of metal material， the corrosion problems can be effectively avoided， which reduces the service life and the work efficiency of the equipment to a great extent， and stable operation of the equipment caused some obstacles， therefore， a large number of technical personnel have devoted themselves to the study work related project， this paper is mainly aimed at chemical equipment corrosion causes and preventive measures of the two aspects of the simple analysis， the hope for China's chemical production activities carried out smoothly to provide a guarantee， and create more economic benefits for enterprises.

Key Words：chemical machinery equipment； corrosion protection； design measures

由于金屬材質(zhì)的特殊性，使得相關的化工機械設備在長期的使用中都會不可避免地產(chǎn)生一定的腐蝕；另外，溫度與濕度的變化也會在一定程度上影響金屬的腐蝕速度。與此同時，由于化工生產(chǎn)的部分原材料腐蝕性較強，這也會導致設備的損壞。目前，我國化工企業(yè)對于機械設備的防腐主要通過兩大措施，一是使用具有較強的抗腐蝕性材料；二是通過電化學原理控制腐蝕反應的進行，從而進一步實現(xiàn)對設備的保護。目前，這兩種方法在化工生產(chǎn)中都得到了十分廣泛的應用，并且憑借著實用性強、成本低等特點受到人們的廣泛青睞，但是其也不可避免地具有一定的不足，因此，這要求相關的工作人員需要加強對機械設備的防腐設計，提升設備的使用性能[1]。

1化工機械設備的腐蝕類型

1.1電化學腐蝕

電化學腐蝕是造成設備損壞的重要原因之一，這在很大程度上是由于空氣中的電離子與金屬物質(zhì)產(chǎn)生電化學反應，從而導致機械設備的腐蝕與損壞。然而任何電化學反應的產(chǎn)生都需要陰極與陽極的共同反應，在一般情況下，陽極主要產(chǎn)生氧化反應，而陰極則發(fā)生還原反應，電化學反應主要是從金屬單質(zhì)中電離出金屬離子，然后進行離子的互相轉(zhuǎn)移，最后實現(xiàn)反應的平衡，例如在析氫腐蝕中，負極反應為Fe-2e-→Fe2+、Fe2++2H2O→Fe（OH）2+2H+，而正極反應則為2H++2e-→H2。電化學反應往往會產(chǎn)生一定的電流，然而該電流只會在反應內(nèi)部做功，這在很大程度上促進了電化學反應的進行，并提升了設備的腐蝕速度。

1.2工業(yè)大氣腐蝕

由于在化工生產(chǎn)中，其需要運用到大量的強腐蝕性的材料，因此，其空氣中也往往存在較高濃度的二氧化硫、酸性鹽等含有較強腐蝕性的有毒氣體。并且，空氣中還存在一定的工業(yè)粉塵，這都會在一定程度上促進腐蝕反應的進行；另外，空氣中的濕度與溫度也會對反應速度與效率產(chǎn)生一定的影響，在空氣濕度較大的情況下，酸性氣體與水蒸氣產(chǎn)生一定的反應，產(chǎn)生無機酸，從而對鋼材產(chǎn)生一定的腐蝕，從而減少設備的使用壽命，因此，加強對工業(yè)大氣服飾的控制對于機械設備的維護來說起著非常重要的作用。

1.3局部腐蝕

該類腐蝕主要是在設備的某一局部產(chǎn)生的腐蝕，這不會對鋼材的完整性產(chǎn)生較大的損壞，然而相較于均勻腐蝕，局部腐蝕對設備的整體性能的影響相對較大，如圖1所示。首先，局部腐蝕較難被發(fā)現(xiàn)，除非在已經(jīng)產(chǎn)生嚴重損壞的情況下；其次，由于局部腐蝕無法被及時檢測，因此，其較難預防；最后，局部腐蝕會瞬時對設備的穩(wěn)定運行造成損壞，甚至會造成停機等嚴重現(xiàn)象。而均勻腐蝕則主要是產(chǎn)生與設備表面的損壞現(xiàn)象，其對設備的穩(wěn)定運行不會造成太大的影響，僅僅影響機械的外觀、材料等，因此，相關的技術(shù)人員需要預留足夠的腐蝕余量，并且維護人員還需要定期對設備鋼材的厚度進行必要的檢測，從而進一步確保設備的正常運行。

2化工機械設備的防腐設計與改進措施

2.1選擇高質(zhì)量的設備材料

在化工機械設備的生產(chǎn)過程中，碳素鋼是極其常見的一種材料，其憑借著采購成本低、使用方式簡單以及加工程序較少等優(yōu)點在機械生產(chǎn)中得到了十分廣泛的應用。在普通的生產(chǎn)環(huán)境中，碳素鋼不容易產(chǎn)生腐蝕，同時，不規(guī)范的使用方式也不會輕易損壞設備，但是在強腐蝕性的化工環(huán)境中，碳素鋼也可能產(chǎn)生一定的腐蝕，例如Q235號鋼材在機械生產(chǎn)中廣泛應用，若使用環(huán)境中存在大量的腐蝕性物質(zhì)，就會導致金屬的腐蝕速度大大提升，即使相關的技術(shù)人員能夠在設備表面涂抹均勻的防腐劑，但是在實際的生產(chǎn)過程中，不經(jīng)意的劃痕也會破壞防腐劑表層的完整性，這會在很大程度上促進腐蝕反應的進行，從而對設備的安全使用造成很大的隱患[2]。因此，這要求相關的技術(shù)人員在設備生產(chǎn)過程中需要選擇高質(zhì)量的材料，目前，在實際的生產(chǎn)中，工作人員往往不會使用碳素鋼，而是選擇質(zhì)量更高、強度更大的合金鋼，相較于碳素鋼而言，合金鋼的價格更高，但是就整體而言，其性能更強，更具有應用前景。總而言之，選擇高質(zhì)量的材料對于設備的防腐設計來說起著非常重要的作用。

2.2完善機械設備的結(jié)構(gòu)工藝

機械設備結(jié)構(gòu)工藝的改進也能夠在一定程度上實現(xiàn)對腐蝕反應的控制，從而進一步確保機械的正常運行。首先，相關的工作人員應該盡量簡化設備結(jié)構(gòu)，避免結(jié)構(gòu)過于復雜，從而為監(jiān)測與維護工作的開展提供一定的便利，另外，工作人員還需要確保設備的全面保護，避免其受到損壞；其次，設計人員需要加強對機械設備構(gòu)件材料選擇的重視，盡量使用同一類型的材料，從而為設備的維修與改進提供一定的便利；最后，為了避免機械設備縫隙的產(chǎn)生，相關的工作人員需要為設備均勻噴涂質(zhì)量較好的防銹漆，完善設備的結(jié)構(gòu)類型，盡量實現(xiàn)設備與外界腐蝕性物質(zhì)的全面隔離與保護，而對于防銹漆的噴涂則應該尤其注重縫隙與高度等容易被忽視的位置，避免各個位置都能夠噴涂到位。除此之外，在日常運行中，相關的工作人員應該確保設備表面的干燥與清潔，及時清理積水，避免水分的殘留，同時，在設計過程中，工作人員需要盡量確保機械表面的平整性，若無法保證平整性，還可以通過設置必要的排水孔達到及時排水的目的。

2.3防止電化學腐蝕

目前，機械設備的防腐方式數(shù)不勝數(shù)，但是歸根結(jié)底，其主要分為兩類，一是通過鋼材與腐蝕物質(zhì)的隔離實現(xiàn)對設備的保護；二是通過科學、適當?shù)谋砻嫣幚砀纳圃O備的使用環(huán)境，避免電化學反應的產(chǎn)生，而該種方法主要是利用電化學的原理，并采取合理的措施，創(chuàng)造反應中的陰極，從而減弱腐蝕反應中金屬產(chǎn)生的氧化反應，達到保護設備的目的。而目前我國工作人員一般通過外加電流的方法實現(xiàn)對陰極的保護，避免了金屬設備的腐蝕。另外，為了進一步控制電化學腐蝕，相關的技術(shù)人員還可以通過噴涂防腐材料的手段實現(xiàn)對陰極的保護，因為相較于大量設備鋼材的電位，防腐漆的電位相對較高，在金屬表面噴涂防腐漆，在電化學反應中，防腐漆將優(yōu)先發(fā)生反應，從而達到保護金屬的目的。目前，該方法在實際的應用中取得了十分良好的效果，例如在硝酸的生產(chǎn)中，可以通過噴涂耐硝酸試劑，達到屏蔽腐蝕物質(zhì)的目的，從而進一步防止電化學腐蝕。

2.4加強對設備防腐的管理

設備防腐對于其高效使用來說起著非常重要的作用，因此，相關的工作人員不僅應該加強對防腐技術(shù)的重視，還需要從管理方面入手實現(xiàn)對設備的全面保護。首先，相關的管理人員需要加強對設備防腐工作重要性的宣傳與強調(diào)，讓工作人員能夠?qū)υ擁椆ぷ鹘o予足夠的重視，尤其需要完善一線人員的防腐意識；其次，相關的工作人員應該加強對防腐技術(shù)的研究與改進，積極引進先進的防腐技術(shù)，并進行大力的推廣與普及；另外，在材料選擇的過程中，工作人員應該盡量選擇性能較強的防腐材料，實現(xiàn)對材料質(zhì)量的嚴格控制；最后，相關的工作人員需要完善工廠內(nèi)部的設備管理體系，建立必要的設備管理檔案，從而實現(xiàn)對機械設備的全面監(jiān)測與管理，掌握其腐蝕特征與規(guī)律，并提前采取有效的預防措施，避免設備腐蝕規(guī)模的擴大與嚴重化，實現(xiàn)對設備的高效管理?？偠灾?，加強對設備的防腐管理需要引起管理人員的充分重視，從而進一步提升企業(yè)的生產(chǎn)水平。

3結(jié)論

綜上所述，機械設備的防腐設計對于其使用壽命的提升來說起著非常重要的作用，因此，為了確保化工機械能夠為我國生產(chǎn)活動的高效開展提供更高的服務，相關的生產(chǎn)企業(yè)需要投入更多的精力與資金于防腐設計的研究項目中，通過研發(fā)高強度的防腐材料、控制電化學反應的進行等方式有效實現(xiàn)對設備的保護。目前，大部分化工工廠機械設備的運行環(huán)境中都具有一定的腐蝕性物質(zhì)，在如此惡劣的條件下，設備不可避免會產(chǎn)生腐蝕。因此，這這要求相關的工作人員需要積極采取必要的應對措施，加強對腐蝕性能的研究，提升設備的抗腐蝕性。

參考文獻

[1]王建義.淺談煉油化工機械設備的防腐設計及措施[J].工程技術(shù)：文摘版，2016（05）.

[2]朱偉.試論化工機械設備的防腐設計與有效措施[J].中國化工貿(mào)易，2016（07）.