無機化工生產中腐蝕性對材料選擇的影響

趙慧平

摘要：在科技的不斷發展下，無機生產應運而生，這將工業生產推向一個新的高度。在此生產過程下，產品的質量得到明顯提升，但會受到溫度、濕度等外界環境的影響，進而加劇設備的腐蝕。下面針對生產過程展開討論，對腐蝕類型進行總結，并介紹幾種典型的防腐蝕材料，闡述其生產過程具有的優勢以及需要注意的問題，希望對化工廠的生產起到一定的參考作用。

關鍵詞：無機生產；腐蝕類型；材料選擇

現階段我國對無機化工的研究速度正在不斷加快當中，降低生產過程中的設備腐蝕程度，是目前各大化工產業面臨的主要難題。設備材料腐蝕，究其根本原因是化學介質具有較強的腐蝕性。在長期研究過程中，還未找出能夠替代化學介質的新型介質，因此需要將研究重點放在提高材料的防腐蝕性能上。

一、腐蝕類型概述

在長期的生產實踐過程中，發現流動性較強的液體介質能夠有效提升生產效率，但此類型的介質從化學視角來看，具有很強的腐蝕性。再加上介質本身的流動速度，配置濃度以及外界環境等多種因素的影響，嚴重腐蝕問題在化工生產中時有發生。通過對相關腐蝕問題的詳細分析，可將腐蝕分為以下幾種主要的類型：

均勻腐蝕。該類型的腐蝕是在電化學介質的作用下發生相應的腐蝕現象的，這種腐蝕方式是工業生產中比較普遍的腐蝕形態，發生幾率較高[1]。電解液的腐蝕對象是材料表面，且對表面的腐蝕呈均勻，在電解液的不斷作用下，金屬材料的厚度逐漸減小，重量減輕。腐蝕作用進行到最后，金屬材料出現穿孔等現象，結構穩定性遭到破壞。

石墨腐蝕。該類型的腐蝕在鑄鐵生產中最為常見，鐵素體是鑄鐵的主要組成成分，石墨在其中主要是以網狀形態存在的。在酸性較強的介質當中，鑄鐵材料會出現明顯的腐蝕現象，其發生反應的物質是鐵素體。鐵素體含量較多的地方，腐蝕現象越嚴重，從材料外表來看，腐蝕現象主要表現為材料銹蝕，進而增加材料的重量。

磨損腐蝕。此類型的腐蝕在化工生產過程中也是比較常見的，液體介質會流經材料表面，流速越快，介質與材料表面產生的摩擦就越大，再加上介質本身的腐蝕特性，加劇材料的腐蝕程度[2]。若發生磨損腐蝕，材料表面會出現微小裂縫、孔洞，不同材料表面發生磨損腐蝕的表現存在差異。

二、典型材料應用探析

（一）鈦材料

該材料具有質量輕、結構強度高等明顯優勢，極易和氧、氫等非金屬元素發生反應，且生成的化合物非常穩定。此材料的自鈍能力較強，若在各種因素的影響下出現機械損傷，能夠依靠自身強大的修復功能，將材料快速恢復到最佳狀態，尤其是在氯離子濃度較高的介質中，鈦的修復性能得到充分體現。基于上述顯著優點，該材料在無機生產中具有很廣的應用范圍，我國目前正在不斷擴大鈦材料的使用領域。此材料通常用作制造冷凝器，與傳統的碳鋼冷凝裝置相比，采用鈦制成的泠凝器壽命大大增加，最少可使用十年，節省制作成本的同時有效提升企業的利潤。

化工生產過程中，閥門是生產系統的重要組成部分，目前我國用到閥門主要包括截止閥、旋塞等，在傳統工業生產中，不銹鋼、鑄鐵是制造閥門的主要材料。在生產工藝不斷被優化的背景下，閥門制造材料逐漸被鈦取代。原來使用閥門材料，其壽命平均在三個月左右，且鑄鐵會在氧化作用下，使閥門重量增加，鐵銹的脫落破壞閥門結構，泄露問題在工業生產中經常發生。與傳統材料相比，由鈦制成的閥門，理論上壽命最少為20年，有效減少化工生產安全事故，工藝過程的穩定性也得到明顯提升。

隨著時間的推移，鈦在我國無機化工的應用逐漸增多，泵葉、冷卻管等設備中使用較多的重要零件[3]。在現有零件制造的基礎上，相關人員還在不斷研究性能更加優良的設備制造原材料，目前由鈦材料制成的靜態裝置、傳動裝置等，在腐蝕性較強的介質中，抵御腐蝕的性能明顯增強。

（二）不銹鋼

1.奧氏體

目前我國工業生產過程中，針對不銹鋼的各項應用技術非常成熟，奧氏體作為不銹鋼材料的其中一種類型，具有良好的防腐蝕性能。奧氏體中不銹鋼分為不同種類，且特點和應用對象都有所不同；00MO5不銹鋼，此類型的材料對抵抗磨損腐蝕有明顯效果，在設備的制作過程中，其冷卻管的材料通常為此種不銹鋼，此外長期浸泡在海水中的冷卻管，其制作材料也采用該種不銹鋼。此材料目前還沒有統一的標準，因此其推廣受到一定限制；904L不銹鋼，該材料中鉻、鎳、鉬的含量相對較高，比上一種材料的抗腐蝕性能更強，且設備能夠適應加工溫度的冷熱交替，通常工作環境較為惡劣的設備通常使用該種不銹鋼作為制作材料；316L不銹鋼，此類型材料具有較強的抗氧化性能，因此在管道、儀表等制造中應用較多，

2.雙相不銹鋼

在介質為氯化物的溶液中，此類型的不銹鋼具有很好的應用前景。通常設備中具有蒸發、吸收功能的部位，都是由此種材料制成的，能夠有效抵抗溶液結晶對設備內表面產生的腐蝕作用。該材料的出現，有效延長設備壽命，化工企業的效益進一步得到提升。

3.非金屬

工程塑料可作工程材料和代替金屬制造機器零部件等的塑料[4]。該類型的塑料又分為以下兩類：熱塑性。例如聚乙烯、聚丙烯等，通常是塑料制品的原料，不僅結實且耐腐蝕；熱固性。剛度差是此種材料的明顯缺陷，在生產過程中通常加入纖維來彌補這一缺陷。總的來說工程塑料在設備的很多部件上都有體現，例如管道、泵等零件。

玻璃鋼。這是一種復合型材料，是樹脂、纖維的合成物質，前者粘合性較好，后者能夠提高材料強度，制成的混合材料重量較輕且耐腐蝕性較強，可在高溫環境下連續工作。基于其優良的性能，此材料在管道、儲罐以及電纜橋架等的制作上都有使用，制造初期需要投入較多的成本，但維護次數明顯減少。從長遠發展考慮，企業最好選擇此種材料。

三、結束語

綜上所述，是對無機化工的相關介紹，著重闡述腐蝕性對設備的影響，并對腐蝕類型進行總結，最后將目前工業生產中使用的典型防腐材料進行介紹。從中可以看出提高材料抗腐蝕性能的重要性，耐腐蝕性增強，設備維護次數減少，使用年限延長，且化工廢棄物減少。目前我國還在不斷研究性能更好的防腐材料。

參考文獻：

[1]肖建忠.簡析無機化工生產中的腐蝕性與材料的選擇[J].化工管理，2016，（26）：343.

[2]徐文眾.無機化工生產中腐蝕性對材料選擇的影響[J].中小企業管理與科技，2016，（7）：274-274.

[3]黃志信.論析無機化工工程中的材料腐蝕特性[J].華夏地理，2016，（4）：199.

[4]宋亮，任毅，方晴.燒堿工藝儀表防腐蝕材料的選擇[J].中國石油和化工標準與質量，2013（17）：21-21.

（作者單位：江蘇中楚安全科技有限公司）