化工設備防腐問題與防護分析

馮大維

摘 ?要：社會快速發展，國家經濟水平得到了明顯提升，化工產品在大眾生活中占據了越來越高的地位。化工產品的需求量也得到了明顯提升，對應化工設備也得到了快速發展，其中化工設備防腐問題逐漸引起重視。文章針對化工設備經濟損失狀況、腐蝕成因、腐蝕分類及防護方法等進行了詳細探討，旨在為化工行業的順利發展提供一定借鑒價值。

關鍵詞：化工設備;防腐問題;防護分析

中圖分類號：TQ050.9 ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）01-0127-02

Abstract： With the rapid development of society， the national economic level has been significantly improved， and chemical products occupy a higher and higher position in public life. The demand for chemical products has also been significantly improved， and the corresponding chemical equipment has also been developed rapidly， in which the anti-corrosion of chemical equipment has attracted more and more attention. This paper makes a detailed discussion on the economic loss of chemical equipment， corrosion causes， corrosion classification and protection methods， in order to provide a certain reference value for the smooth development of the chemical industry.

Keywords： chemical equipment; anti-corrosion problem; protection analysis

引言

當代社會快速發展，各大企業對相應生產設備提出了更高要求。在大型石油、化工企業的發展中，化工設備起到了重要作用，對產品質量、產量、成本等產生了明顯影響。一般化工設備設計中，必須加強其腐蝕要求的合理分析，腐蝕控制一般是由設備專業及相關負責人進行考慮和設計，但是受多方客觀因素影響，化工設備防腐仍存在較大缺陷，導致設備本身存在較大的安全隱患。因此，必須結合化工設備使用環境、自身材質要求等進行分析，考慮其腐蝕原因、腐蝕種類，有針對性地進行設備防腐蝕控制，保證防腐措施的全面落實，提高化工設備的安全使用性能。

1 化工設備腐蝕造成的經濟損失

當下，化工產品具有使用范圍廣的特點，各種化工產品逐漸滲透到了日常生活中。相關報道表明，全球范圍內，每年約有10%的鋼鐵變成廢料，其主要原因便是腐蝕，部分相關化工設備因此還會受到負面影響。國內腐蝕原因導致的經濟損失高達200億。據統計資料表明：金屬腐蝕會引發嚴重的經濟損失，一方面會引發國民生產總值下降，另一方面還會導致經濟發展緩慢。因此，諸多化工廠家也在進行設備腐蝕、防腐措施的分析，力求快速解決相關問題，最大程度的提高企業經濟效益、縮小生產成本。

2013年，中石油某分公司液態氫沉降罐內部發生了嚴重的鼓包現象，主要原因是氫致鼓包，最嚴重位置直徑為200mm，還有鹽酸儲罐、異構化儲罐等，均容易發生類似的鼓包現象，嚴重時還會導致分層、微裂紋現象。圖1是某企業鹽酸儲罐的腐蝕示意圖，危害作用十分明顯。

2 化工設備腐蝕成因分析

相關人員必須充分了解化工設備腐蝕成因，結合腐蝕原因進行解決方案的選擇。設備腐蝕不但會導致化工生產受到負面影響，還會明顯縮減設備的使用壽命。腐蝕嚴重時還會導致管道滲漏問題。化工設備的使用中，諸多原料、中間產物都是劇毒物質，易發生各種化學反應、副反應，嚴重時還會引發爆炸現象，這些問題都嚴重的威脅到了大眾生命財產安全。因此，化工設備防腐措施的研究具有較高重要價值，可快速提高生產過程的安全性、穩定性，保證企業經濟效益不受影響，對大眾生產生活起到了積極作用。化工設備腐蝕主要是設備在周圍環境作用下，所發生的化學、電化學現象。本文針對腐蝕成因、腐蝕分類等進行了詳細分析。

2.1 化工設備腐蝕成因

首先，內在因素。內在原因引發的腐蝕包括下述幾類：材料影響，一般設備均為金屬材料制備，不同材料的抗腐蝕效果不同。設備制造環節中，技術工藝不精確也會導致設備易發生嚴重腐蝕。實踐經驗表明，設備表面防腐工藝對其后續使用效果會產生直接影響。此外，從設備外形、內部結構出發進行分析，其接口位置不緊密、縫隙問題等也會引發腐蝕現象。

其次，外在因素。外在原因主要是指外部環境導致的腐蝕。化工生產中，無法避免腐蝕性介質和原料，如酸、堿、氧化物質等，同時還會受到外界氣溫、空氣濕度的影響。生產過程中，必須考慮操作規范性、合理性，避免其他雜質的滲入。避免其他物質和生產原料等發生副反應，降低設備腐蝕發生幾率。

2.2 化工設備腐蝕分類

本文針對化工設備腐蝕進行了簡單分類。主要包括化學腐蝕、物理腐蝕和電化學腐蝕三類。化學腐蝕主要是化學原料導致，產品生產和加工過程中，原料和設備接觸位置易發生化學反應，多為金屬氧化還原反應，進而導致設備腐蝕問題。物理腐蝕多為高溫狀況下發生的。高溫環境中，溶解、滲透等均會導致物理破壞作用，進而導致化工設備受到腐蝕。電化學腐蝕一般是生產過程中，金屬和生產原料電解質溶液發生電化學反應所引起，易導致設備受損、破壞，進而導致設備腐蝕。這一現象主要是發生在低溫、潮濕的環境中。化工生產環節中，腐蝕現象較為廣泛，引發產品生產商遭受了巨大的經濟損失，嚴重時還會導致化學產品的生產質量受到負面影響，降低了大眾生活質量。

3 現代化工設備防腐策略分析

3.1 防腐設計

當下，化工設備的防腐中，防腐控制需從起因出發進行分析，腐蝕問題成因較多，需從主觀、客觀角度出發對其進行細致化、全面化的分析。結合化工設備設計狀況分析，必須保證設計人員具有全面的防腐常識，結合設備運行環境、設備功能和產品特點等進行分析。設備設計中，必須加強結構、防腐規劃、材料屬性、設計工藝幾大方面的合理分析。近年來，國家信息技術快速發展，先進的技術理念、理論體系等逐漸引入。僅就現代化工設備而言，設計工作人員必須合理應用先進的生產設計方法，借助計算機輔助系統進行設計和優化，提高設備安全等級、可靠程度。此外，必須保證現代化工設備、構件材料的一致性，針對連接位置的縫隙、焊接工藝等進行嚴加管控。

3.2 表面預處理的有效控制

結合當代化工設備防腐處理現狀，必須明確設備表面處理的重要性，提高表面防腐控制效果。結合實際狀況分析可發現，當代化工企業在運行中，應用最多的便是表面防腐措施，包括噴砂、噴劑兩種方法。具體實踐環節中，要針對化工設備表面結構、性能狀況等進行處理。采用適宜的預處理方法進行設備除雜，尤其是表面銹蝕嚴重、氧化嚴重的區域，更要提高重視。從設備表面干燥度、清潔度進行分析考慮，并選擇合適的噴砂噴劑材料。此外，還要結合設備生產環節中常見問題進行種類的選擇，保證材料的科學性、合理性，以期提高設備抗腐蝕效果。材料配置期間，要結合相應的標準規范、降低不規范情況的發生，提高噴涂效果。作業環節中，必須加強管控效果，保證現代化工設備所有位置均可覆蓋到，降低腐蝕問題發生幾率。

3.3 電化學保護的分析

電化學保護是針對現代化工設備腐蝕狀況提出的應對方案，主要是針對當代化工設備表層進行保護的方法，避免其與空氣直接接觸引發的腐蝕問題，從阻斷電化學腐蝕路徑的角度出發進行防護。電化學保護主要包括陰極、陽極保護兩種形式，不僅可以起到防護一般腐蝕的效果，還可避免點腐蝕、沖擊腐蝕等狀況的發生;后者主要是指，及時將被保護的金屬元件和外加直接電源的正極進行相連，經由電解質溶液完成保護作用。使其構建成較為穩定的保護狀態，降低腐蝕速度。

3.4 緩蝕劑的合理使用

現代化工設備的防腐管理中，緩蝕劑是常見方法之一，可對設備表層起到良好的保護作用，降低腐蝕速度。尤其是金屬性質的化工設備中，防腐效果更加突出。需引起重視的是，這一方法對當代常見的金屬化工設備而言具有更加穩定的效果。緩蝕劑一般使用較為便捷，一般僅在介質內部摻入適量緩蝕劑便可達到抗腐蝕效果，保證其在電機位置處發生明顯吸附作用，建立良好的保護膜結構。當然，為了保證緩蝕劑發揮良好穩定的效果，還可基于現代化工設備進行特征化、環境效果的分析，進行緩蝕劑種類的合理選擇和優化。

3.5 化學介質濃度的限制

化學介質濃度對設備腐蝕具有直接影響，當代化工設備前期使用中，設計是依照相應標準規范執行，當生產環節中不同工況介質濃度與初期不同時，極易引發設備腐蝕問題。如化學介質中可能會包含硫化氫、水等物質，極易增加設備腐蝕效果。以焊接操作為例，必須合理考慮硫化氫、水的濃度，并調整二者含量，可降低焊接處發生腐蝕破裂的狀況;焊接后如果未及時進行熱應力處理，則需進行氫氧化鈉濃度的調控，保證環境溫度、環境壓力的合理控制。降低設備腐蝕破裂幾率。

4 結束語

本文針對現代化化工設備的防腐措施進行了全面分析，針對化工設備腐蝕原因、腐蝕種類和影響因素等進行了探討。而后提出了化工設備的防腐策略，力求快速提高化工設備的可靠度、高效性，為化工行業的發展提供有效支撐。

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