淺談化工機(jī)械設(shè)備的防腐設(shè)計(jì)及措施

徐磊

淄博明光石化工程有限公司 山東淄博 255400

1 化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕類(lèi)型

1.1 局部腐蝕

在石油化工企業(yè)的發(fā)展中，局部腐蝕是主要的腐蝕類(lèi)型之一，其主要是均勻腐蝕之外的一種腐蝕類(lèi)型，具體是機(jī)械設(shè)備單獨(dú)發(fā)生的部分，這種腐蝕不會(huì)為石油化工企業(yè)帶來(lái)很大的損失，但這種腐蝕造成的威脅會(huì)勝于均勻腐蝕。與均勻腐蝕不同的是局部腐蝕極易完成監(jiān)測(cè)、預(yù)防控制等工作，局部腐蝕引起的破壞不易被發(fā)現(xiàn)，但局部腐蝕嚴(yán)重的情況下，會(huì)在很大程度上影響設(shè)備運(yùn)行的問(wèn)題性，嚴(yán)重的還會(huì)出現(xiàn)瞬間破壞機(jī)械結(jié)構(gòu)的問(wèn)題引發(fā)意外。

1.2 均勻腐蝕

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，石油化工行業(yè)的發(fā)展十分迅速。在石油化工企業(yè)的經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，石化設(shè)備腐蝕的主要類(lèi)型是均勻腐蝕，其指的是機(jī)械表面出現(xiàn)的腐蝕問(wèn)題，這種腐蝕不會(huì)影響石油化工企業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行，但會(huì)在很大程度上影響機(jī)械的表面光澤和外觀。在機(jī)械制造過(guò)程中，設(shè)計(jì)腐蝕余量有利于確保機(jī)械使用的穩(wěn)定性，其標(biāo)準(zhǔn)是在一定時(shí)間內(nèi)，腐蝕介質(zhì)對(duì)金屬材料的腐蝕深度或金屬構(gòu)件的壁厚減薄量。

2 化工機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的原因

2.1 化學(xué)設(shè)備自身內(nèi)因是誘發(fā)腐蝕現(xiàn)象的重要因素

首先，化工機(jī)械通常使用較多金屬材料，其防腐性能薄弱，這也是影響設(shè)備整體耐腐蝕能力的重要因素。具體講，金屬構(gòu)件晶粒密度越大，耐腐蝕越差。其次，化工設(shè)備通常直接與化學(xué)溶液接觸，溶液腐蝕性就會(huì)影響機(jī)械設(shè)備，一旦溶液腐蝕性較強(qiáng)，設(shè)備不可避免地遭受腐蝕。再次，為了降低機(jī)械設(shè)備腐蝕損傷，通常會(huì)進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)，但是，一旦設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)造成腐蝕液的累積，設(shè)備腐蝕不可避免。

2.2 多方面外因加劇化工設(shè)備腐蝕現(xiàn)象

從外因角度分析，首先，化工設(shè)備在運(yùn)行中與化學(xué)品接觸較多，一旦遭遇強(qiáng)腐蝕性，化工設(shè)備腐蝕危害很難避免。其次，在設(shè)備使用中，其接觸的物質(zhì)為氣態(tài)或者液態(tài)，促使其在設(shè)備中發(fā)生流動(dòng)，一旦速度過(guò)快，就會(huì)在設(shè)備的接觸面產(chǎn)生應(yīng)力，加大物質(zhì)腐蝕性。

3 化工機(jī)械防腐的措施

3.1 設(shè)備防腐蝕方法

化工企業(yè)針對(duì)機(jī)械設(shè)備防腐蝕的方法很多，技術(shù)人員需要從金屬自身特質(zhì)的角度進(jìn)行考慮，避免金屬和腐蝕性介質(zhì)直接接觸，并在金屬表面涂抹防腐蝕材料。其中，電化學(xué)保護(hù)法的原理是應(yīng)用電化學(xué)機(jī)理優(yōu)化機(jī)械設(shè)備的性質(zhì)，這樣金屬設(shè)備會(huì)轉(zhuǎn)化成腐蝕電極中的陰極，對(duì)設(shè)備進(jìn)行防腐蝕保護(hù)，常用的方法是外加電流法和犧牲陽(yáng)極保護(hù)法。其中，外加電流法指的是將需要保護(hù)的金屬作為電池一極，將另一種附加電極作為電池另一極，并將需要保護(hù)的金屬作為陰極，并添加外加電流，保護(hù)陰極的金屬；犧牲陽(yáng)極保護(hù)法指的是將被保護(hù)金屬材質(zhì)相同的金屬作為陽(yáng)極，將其固定到被保護(hù)的金屬中，作為腐蝕電池，被保護(hù)的金屬作為陰極，這種方法具有較強(qiáng)的合理性，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)的發(fā)展中，取得了預(yù)期的效果。

3.2 使用防腐涂料

防腐涂料是一種操作比較簡(jiǎn)便的腐蝕措施，現(xiàn)已被應(yīng)用到化工機(jī)械表面中，其主要是在機(jī)械設(shè)備表面涂抹防腐材料，阻止空氣、水汽進(jìn)入機(jī)械設(shè)備中，有效地解決設(shè)備表面的防腐問(wèn)題[1]。防腐涂料的主要作用是：第一，屏蔽作用。防腐涂料有利于阻隔腐蝕介質(zhì)和化工機(jī)械設(shè)備，這樣就能夠阻斷腐蝕通路，提高化工機(jī)械設(shè)備的電阻。第二，緩蝕作用。特定的顏料能夠在成膜物發(fā)生水反應(yīng)后，對(duì)金屬表面進(jìn)行保護(hù)，延緩腐蝕侵蝕問(wèn)題。第三，陰極保護(hù)作用。與底材金屬電極電位相比，漆膜電極電位比較高，現(xiàn)已被應(yīng)用到腐蝕電池中，其中的漆膜作為犧牲陽(yáng)極而保護(hù)金屬表面。現(xiàn)階段，防腐蝕涂料已在化工領(lǐng)域中得到了一定的應(yīng)用，防腐蝕涂料的主要作用是延緩化工設(shè)備的腐蝕，取得了良好的效果。

3.3 全方位提升化工機(jī)械設(shè)備防腐設(shè)計(jì)水平

一是簡(jiǎn)化設(shè)備形狀設(shè)計(jì)，減少因物質(zhì)沉積誘發(fā)的腐蝕現(xiàn)象。對(duì)于化工機(jī)械設(shè)備，死角位置很容易發(fā)生化學(xué)物質(zhì)沉積，殘留腐蝕性液體。因此，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的時(shí)候，要避免使用復(fù)雜幾何形狀，力求設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單化，減少設(shè)備死角發(fā)生，有效減少化學(xué)物積存誘發(fā)的腐蝕現(xiàn)象[2]。二是減少化工設(shè)備縫隙，避免化學(xué)品滯留。對(duì)于化工機(jī)械設(shè)備的金屬構(gòu)件，縫隙極易發(fā)生，一旦出現(xiàn)液態(tài)流動(dòng)不暢，滯留現(xiàn)象就會(huì)增大應(yīng)力，加劇縫隙腐蝕現(xiàn)象，引發(fā)孔蝕，加劇應(yīng)力腐蝕。為了避免這種風(fēng)險(xiǎn)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，要盡量減少縫隙與接觸面凹槽，防止化學(xué)品滯留。三是重視選擇科學(xué)的焊接工藝，增強(qiáng)抗腐蝕性。針對(duì)焊接工藝，要明確防腐需求，以連續(xù)性焊接技術(shù)工藝為主，保證較高的焊接水平，避免焊接缺陷，維持較高的耐腐蝕性能。一旦采取間斷焊接，焊接點(diǎn)會(huì)誘發(fā)設(shè)備內(nèi)力的增加，增大設(shè)備腐蝕性。四是合理應(yīng)用設(shè)備涂層。對(duì)于化工設(shè)備，防腐涂層的應(yīng)用能夠有效降低設(shè)備構(gòu)件與腐蝕性物質(zhì)的接觸，防腐蝕效果優(yōu)異，尤其是應(yīng)用在焊接處的防腐涂層，焊接縫的耐腐蝕增強(qiáng)。這一技術(shù)的應(yīng)用要避免使用過(guò)程中設(shè)備強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)的改變，維護(hù)機(jī)械設(shè)備本身性能[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，因?yàn)槭艿綒夂颉穸鹊阮?lèi)似外界環(huán)境因素的影響，化工機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)的過(guò)程中出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象成為一種比較普遍的現(xiàn)象。化工設(shè)備出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，不但會(huì)影響設(shè)備的美觀，而且還會(huì)影響設(shè)備本身的性能和使用壽命，甚至?xí)斐少Y源浪費(fèi)率升高，會(huì)給化工企業(yè)帶來(lái)一些沒(méi)有必要的經(jīng)濟(jì)損失。所以我們要根據(jù)設(shè)備的生產(chǎn)使用現(xiàn)狀分析出其被腐蝕的原因，并找到相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，這對(duì)推動(dòng)化工行業(yè)的發(fā)展具有重要意義，而且還能夠使得國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康的發(fā)展。綜上所述，以上內(nèi)容就是對(duì)化工機(jī)械設(shè)備的防腐設(shè)計(jì)及措施的論述。