精細化工設備現代防腐技術初探

屠煥泳

(紹興貝斯美化工股份有限公司，浙江 紹興 312369)

0 引言

設備材料在和外界物質交換的過程中產生的化學反應會引起設備材料的腐蝕。目前酸堿鹽腐蝕是化學和機械腐蝕的重要影響因素。設備腐蝕情況嚴重的話會影響正常的運轉作業，導致企業受到損失，因此設備管理人員對這種狀況一定要充分重視，分析產生腐蝕的原因，并采用有效的防腐技術。

1 化工設備腐蝕分類和危害

根據腐蝕機理，設備腐蝕可分為電化學腐蝕，物理腐蝕和化學腐蝕。當設備的外部環境潮濕時，陰極將獲取電子，而陽極將在電解質溶液與金屬之間的反應連接中失去電子，這將導致設備腐蝕。物理腐蝕是指設備的物理破壞，主要是由于滲透和溶解，例如高溫的熔融堿，熔融鹽，當外部環境炎熱干燥時，通常會發生設備的化學腐蝕。金屬設備的表面在生產的過程中會和空氣物質產生直接的接觸，發生化學反應，在設備的表面形成氧化物，長時間存在可能會導致設備腐蝕情況加重。但化學工業中的某些設備在和特殊材料接觸的情況下才會產生氧化反應。氧化物出現腐蝕是十分常見的，尤其是高速、長期運轉的精細化設備。為此，利用精細化工設備工作的過程中應該強化監督和管理工作，了解產生腐蝕的情況和影響因素，做好防腐管理，避免大量設備出現腐蝕，影響工作的效率。腐蝕的程度取決于精細化工設備的類型。由于精細化工設備的特性不同，例如高溫氧化腐蝕，裂紋腐蝕和晶間腐蝕腐蝕類型已經十分普遍。除此之外，化學設備中的環境因素還可能由于空氣，污水或使用頻率而引起腐蝕。從腐蝕的嚴重性來看，電化學腐蝕更為嚴重。

2 化工設備腐蝕的原因

2.1 內部原因

化學反應中，金屬屬于十分活躍的因子。精細化工設備的主要材質為金屬材料。但化工設備在使用的過程中要處于高溫、易腐蝕的環境中，受到一定的影響，化學材質也會產生變化，出現較為嚴重的腐蝕情況。不同材料在不同的介質環境中產生的腐蝕情況不同。金屬材料具有一定的抗腐蝕能力，但在能力上也存在差異，這是由金屬材質決定的。從鐵和不銹鋼兩種材料的抗腐蝕角度來說，不銹鋼內部結構不同，具有尺寸較小的晶粒，因此不容易出現腐蝕的情況程度也比較明顯。設備的抗腐蝕能力通常是本身具備的，但也會受到防腐管理工作的影響。在日常使用的過程中應該注重維護和保養，就能提升精細化工設備的抗腐蝕能力，使設備處于正常運轉的狀態。

2.2 外部原因

化工機械設備容易出現外部腐蝕，主要是其他介質的加入導致了腐蝕情況。化工企業生產需要引入大量的原材料，原材料主要的物品為化學腐蝕品。例如酸、堿、鹽溶液是化學工業生產中經常運用的，由于其材質特點容易出現嚴重的腐蝕問題。使用的原材料中過多的靜態物質能夠降低材料腐蝕的程度，但化學生產一般要經過高溫、高壓處理等，在這個過程中材料的化學性質會出現一定程度的變化，導致精細化工設備的腐蝕。

3 化工設備現代防腐技術分析

3.1 設備各階段防腐工作

設計化工設備的過程中就應該考慮到防腐要求，因此設計人員應該了解防腐控制的相關知識和設備的性能要求，在此基礎上進行科學設計，才能保證設備的安全性和經濟型，使其具有突出的功能優勢和防腐特點，滿足使用需求。做好設備防腐工作是為了延長設備的使用時間，達到設備周轉的需求，最大程度上節約設備使用成本。化工設備的形狀的設計應該盡量簡單化，在選擇材料的過程中不應中途更換材料，堅持使用一種材料。設計人員在防腐管理的過程中應該最大程度的減少縫隙，避免出現設備液體殘留，發生排液不盡的情況。將以上環節做為重點是為了最大程度的保證設備設計質量。

3.2 化工設備金屬保護層技術

將鋅、鉻、鎳等金屬通過噴涂的方式電鍍金屬材料就是金屬保護層技術。利用的方式有噴鍍法、均勻鍍鉛法等。化學工業中當前運用最廣泛的一種方式就是金屬熱噴涂，由于操作方式簡便，只利用噴槍就能達到金屬保護的效果，不會危害到精細化工設備制造人員，擁有比較簡單的操作工藝，對周邊環境不會造成較大的污染，投入成本少，是當前有效的金屬保護層技術。

3.3 化工設備非金屬保護層技術

添加緩蝕劑和表層涂漆是非金屬保護層技術的兩種主要方式。鉬酸鹽、鋅鹽、苯并三唑、鉻酸鹽是緩蝕劑的幾種類型，但所具備的抗腐蝕效果是不同的。緩蝕劑在精細化設備的表面會形成一層保護膜，能最大程度的降低腐蝕程度。盡管緩蝕劑的防腐效果比較突出，添加劑量時應該嚴格控制，保持均勻的濃度。酚醛樹脂、鄰苯二甲酸樹脂、環氧樹脂等防腐漆料在設備防腐的過程中能夠經常使用，在使用的過程中應該考慮機械設備的性質和防腐、涂漆能力，以保證最終的防腐效果。

3.4 化工設備陰陽極保護技術

化工設備陰陽極保護技術是利用活潑的金屬材料放置在需要保護的材料設備上，起到防護的作用，避免直接損害到精細化工設備。除此之外，還可以采用外加陽極電流的形式，對陽極進行鈍化處理，能夠達到減少設備腐蝕，保證其功能的效果。

3.5 冰鹽水防腐工作

這是一種比較經濟簡便的防腐方式，通過冰鹽水防腐要在其中投加冷凍鹽水緩蝕劑。防腐劑中含NaOH的重鉻酸鈉，1m3的氯化鈣鹽水中應加入1.6kg的重鉻酸鈉。每10kg重鉻酸鈉中必須加入2.7kg的NaOH。添加防腐劑的過程中保證鹽水呈弱堿性，因此控制pH值為8.5左右，對于pH值的大小可以用酚酞試劑進行測量確定，方便及時作出調整。為了避免使用的冰鹽水中存在較多的雜質，可先將鹽水冷凍處理后再機械過濾。

4 提高化工設備防腐技術的策略

4.1 提升員工的素質和能力

精細化工設備需要技術人員進行操作。從事這項工作的人員要了解設備防腐的重要性和專業的防腐知識，才能更好的完成這項工作。工作人員在開始這項工作之前，企業可以組織員工培訓，保證工作人員符合工作標準再上崗工作。良好的培訓也是為了讓員工對這項工作有一個全面的認識和了解，重視每一個工作環節，做好監督和管理工作。

4.2 化工設備表面防腐

針對化工機械設備采用防腐技術的過程中，應采用噴砂或噴劑處理的方式，注意做好設備表面的防腐工作。防腐工作開始之前應該做好預處理工作，再利用噴砂設備清除設備表面殘留的物質，保證干凈整潔。使用的防腐噴劑需要按照其特點進行調配，并采用合理的噴涂方式完成化工設備表面的防腐工作。噴涂的方式應該根據不同材質的設備改變，才能保證噴涂的效果。針對直徑大的化工設備，為了保證能夠均勻噴涂，并避免設備出現腐蝕的情況，在應用防腐技術的過程中要充分利用滾動胎帶動設備緩慢向上轉動，保證噴涂的效果。

4.3 合理控制化學介質的濃度

化學設備發生腐蝕和介質有關，而介質的濃度會使設備在特定的溫度條件下出現腐蝕現象。對于化工設備焊接處要特別注意化學介質的濃度。因此在焊接化學設備的過程中要嚴格掌控水和硫化氫的含量，合適的配比能夠避免腐蝕的情況，同時為了提升化工設備的抗腐蝕能力，應保證焊接接頭的強度。焊接碳鋼以及低合金鋼制壓力設備，在完成焊接工作后要冷加工處理，將氫氧化鈉的濃度和溫度控制在合理范圍內，才能保證鋼材的抗腐蝕能力和效果。

5 結語

由上文可知，防腐技術在科學技術不斷發展進步的前提下實現了更大規模的應用，在各個行業中發揮了重要作用，目前已經成為安全生產和穩定經濟效益的重要途徑。利用化工設備開展工作的過程中，為了達到持續性生產和實現自動化，應該從裝置的角度出發提供有效的防腐方案，并實現精細化管理。本篇文章從精細化工設備防腐工作的角度出發，提出了金屬保護層技術、非金屬保護層技術、陰陽極保護技術等有效的防腐方案，旨在有效做好精細化工設備防腐工作，進而提高企業效益和確保設備操作人員的生命安全。