化工設備設計中的防腐蝕措施

楊永寧(山東理工職業學院，山東 濟寧 272067)

0 引言

從現代社會發展過程中能夠看出，化工產品應用極為廣泛，但很多化工產品自身存在很大程度的危害，這些產品主要是在高強度腐蝕環境下制作而來，容易對人們生命健康產生威脅。因此，實際化工產品腐蝕性問題的解決成為了人們研究的重點。

總的來說，引發化工設備腐蝕的因素有很多，如設備自身材質、人為因素等。為此，工作人員需要對該方面內容提高關注度，強化設備安全性能。通過對化工設備防腐蝕研究和處理，不僅能夠降低企業的投資成本，還能將設備的使用年限延長，降低生產之中各種風險問題的出現幾率。所以說，只有將設備腐蝕問題全面解決，才能確保化工設備的改革成效。

1 現階段化工設備中常見的腐蝕類型及危害

1.1 腐蝕類型

總的來說，化工設備腐蝕現象有很多，腐蝕之后的設備不僅會導致表面出現變化，內部結構功能也容易受到影響。其中，材料性能是設備腐蝕的基本原因所在，如果按照具體腐蝕材料種類進行劃分，主要包括金屬腐蝕和非金屬腐蝕，按照材料腐蝕范圍分，主要包括全面腐蝕和局部腐蝕，還有空泡腐蝕、物理腐蝕、化學腐蝕等，物理和化學腐蝕比較常見。

所謂物理腐蝕，主要是通過金屬材料的物理溶解，引發破壞性現象，如高溫、滲透等。化學腐蝕代表金屬和非電解質出現化學反應時出現的破損問題，實際腐蝕過程十分緩慢。如果金屬和電解質溶液出現電化學反應所產生的腐蝕現象，被稱之為電化學腐蝕，該腐蝕過程會出現微弱電流，增加整個腐蝕速度。

1.2 腐蝕危害

實際化工設備受到腐蝕之后，不僅會影響自身的使用壽命，同時也會引發新的物理或者是化學反應。另外，該種腐蝕現象主要是材料自身受到外界因素影響，進而產生不同程度的破壞，不利于設備的正常運作，引發新的安全隱患。一旦化工設備出現腐蝕性問題，便會導致化工生產企業很難繼續平穩運轉下去，為企業后續發展帶來了很大威脅。也正是由于腐蝕問題出現，出現了很多廢棄材料現象，這些材料有的可以二次利用，但有的必須直接報廢，進而導致資源的嚴重浪費，同時也會增加化工設備失常幾率，引發不必要的災難性事件。

2 化工設備腐蝕的形成原因和機理

2.1 形成原因

大多數金屬材料的化工設備均會出現腐蝕問題，最為常見的誘發因素有人為因素和自然因素，自然因素很難避免，但人為因素可以借助于相關措施對其進行規避。一般來說，化工設備腐蝕問題的出現，往往是由于設備和某些物質直接接觸而產生，這些物質形態以氣體或者是液體為主，為企業帶來巨大的安全隱患。

如果金屬表層出現腐蝕現象，具體表現是在化工設備機器表面上產生大量深褐色斑點，在長期運行后，設備重量大大減輕，甚至還會出現凹凸不平現象。更為重要的是，該類腐蝕現象很難在設備運行時被發現。例如，倘若腐蝕部位集中在金屬晶粒之間，當腐蝕問題達到一定程度之后，就出引發機械運作階段性緩慢問題，化工設備自身也會由于無法承受負荷，最終導致非正常停機，該類腐蝕問題的影響極為嚴重。

2.2 產生機理

首先是電化學腐蝕問題的出現機理，該類腐蝕主要是金屬材料和電解質溶液之間出現腐蝕問題，最為常見的電化學腐蝕原因是設備處于干燥潮濕環境時間過長，導致金屬與空氣中的介質出現化學反應，進而引發腐蝕問題。站在電化學腐蝕角度來說，很多腐蝕形成均是陽極反應和陰極反應組合而成的，實際預防措施也顯得比較復雜。

其次是氣體對化工設備的腐蝕機理，從化工設備工業區中能夠看出，周圍氣候和環境容易受到污染，進而產生大量的化學氣體，這些氣體容易導致化工設備出現腐蝕問題，如二氧化碳、二氧化硫等，這些氣體在與空氣中的水結合后，會在設備表面出現化學反應，導致化學設備腐蝕問題出現。

3 化工設備設計防腐蝕的基本措施

3.1 材料的選擇

在實際設備設計工作開展之前，相關設計工作者需要對設備所生產的產品原料性質、生產溫度以及濕度等因素進行全面考慮，預估可能出現的腐蝕反應，借助于可靠數據實現對材料腐蝕性和經濟性的綜合測量，盡可能避免應用容易腐蝕的金屬設備。隨著實際冶煉技術的發展，人們會在鐵之中加入C、Si、Mn等元素，讓鐵的組織結構和性能得到本質性優化，表現出更好的硬度和韌性，而且這些指標要好于純鐵，能夠降低腐蝕問題的出現幾率。

3.2 材料表面的防護

實際材料表面防護工作的執行，主要是借助于電鍍、噴鍍等形式，實現對金屬表面的全面處理，此時，金屬表面也會形成一層保護膜，使其與外界原料和空氣處于隔絕狀態，避免出現嚴重的氧化性問題。由于生產產品存在較大差異性，這也讓表面防護層性質出現明顯區別。

首先，處于對設備導電性能的考量，需要在金屬表面形成一層比該金屬更加活潑的保護層，該保護層可以作為原電池負極，被腐蝕的原金屬作為正極，進而將保護作用呈現出來。除此之外，工作人員也可以在設備外層設計有機涂層，最為常見的材料有塑料、橡膠等，將防腐蝕作用更好的展示出來。

其次，在設備安裝過程中，有時會涉及到設備焊接操作，所留下的焊接頭部極容易產生氧化現象，從這也可以看出，實際焊接工藝的選擇對設備壽命會產生很大影響，必要時，工作人員還要對焊接頭部進行特殊處理。

3.3 設備運行環境的標準化

從實際化工產品生產中能夠看出，主要是在弱酸或者是中性環境下進行，其中，最常見的當屬鐵的吸氧腐蝕。因此，在實際設備維護操作之中，工作人員應盡可能仍保證氧氣和水蒸氣濃度處于較低狀態，與此同時，還要確保工作環境呈現出弱堿性。

一般來說，常見的除氧形式包括鐵屑除氧、真空除氧以及化學試劑除氧等。例如，在化學試劑除氧之中，工作人員可以借助于亞硫酸鈉和聯氨等藥劑，并將這些藥劑直接加入到設備，起到深度除氧的效果，該環節在執行時，不僅操作簡單，而且還能將更好的投資效益呈現出來，除氧效果也比較穩定。站在日常設備存儲角度來說，應盡量避免出現碰撞和劃傷等問題，強化設備表面的光滑性。站在設備應用角度來說，工作人員需要控制好化工生產的工藝條件，讓流速、溫度等處于合理范圍內，避免由于操作問題引發腐蝕隱患。

3.4 腐蝕調查及防腐管理

盡管我國在防腐蝕技術上取得了很大進步，但從實際操作過程中能夠看出，化工設備腐蝕很難真正避免。因此，在化工設備生產過程中，相關工作人員需要提升對腐蝕調查和防腐管理的重視程度。

首先，做好設備受腐蝕情況的調查工作，了解具體的腐蝕部位、腐蝕厚度等情況，同時也要了解設備的具體工作環境，檢查周圍空氣濕度、氧氣濃度等。

其次，對設備腐蝕情況執行橫向和縱向對比操作，借助于單一變量控制手段，明確實際應用和理論值之間存在的差距，通過設備腐蝕程度和環境控制難度，得出最終的腐蝕調查及防護管理結論，為后續工作的開展創造有利條件。

3.5 強化對防腐蝕材料的研究力度

整體來看，防腐材料性能屬于是整個化工設備防腐工作開展的基礎所在，隨著現代工藝的不斷發展，能夠生產出防腐蝕性能較強的化工生產材料，重點內容在于如何控制成本，確保其得到更加廣泛的應用。

另外，在強化防腐蝕設備施工質量之中，有屬于設備施工質量與設備防腐蝕性存在直接關系，相關工作人員應控制好整個操作過程，讓噴砂質量等與標準要求相符，實際材料用量也要處于標準化狀態。相關專業操作人員也要做好化工設備防腐蝕工作，引進更多專業化較強的人才，以此來強化化工設備的防腐蝕力度。

4 結語

綜上所述，化工設備的防腐蝕管理效果的好與壞，對設備運行狀態產生直接影響，而且還決定著企業最終的經濟效益。更為重要的是，實際化工設備防腐蝕工作的執行，對專業人員的綜合能力提出了更高要求，企業應積極做好防腐蝕準備工作，引進更多防腐蝕技術，從設計環節開始進行嚴格防腐，真正做到化工企業的可持續發展。