化工設備腐蝕與防護研究現狀簡述

司美崛

摘要：化工設備因為材質、環境和接觸化學介質的原因，非常容易發生腐蝕，筆者闡述了腐蝕的危害性，并且簡述了化工設備腐蝕的分類，總結了影響化工設備腐蝕的因素，最后提出了減少化工設備腐蝕的對策，旨在為提高化工設備的使用性能提供一些參考。

關鍵詞：化工設備;腐蝕;防護

化工設備因為暴露在環境中，還有和一些化學物質產生密切接觸，非常容易發生腐蝕，腐蝕會使石化、石油、化學工業的設備失效，腐蝕嚴重者，就會發生事故，在這些化工廠中，有超過三成的事故是因為腐蝕造成的。嚴重的腐蝕會引發火災，會對人的生命安全造成威脅，還會讓化工廠的財產受到損失，即使一些小的腐蝕，也會讓設備的使用壽命減短，因此，化工企業必須對腐蝕引起足夠的重視，要對化工設備的腐蝕情況進行實時監測，還要采取有效措施去防治化工設備的腐蝕[1]。

1腐蝕的危害性

1.1設備會因為腐蝕而發生設備的非計劃停車，影響設備的長周期運行，影響設備運行的效率。

1.2設備因為腐蝕，而導致突發性事故，而且發生事故后，設備必須停車一段時間，對腐蝕處理好，才能繼續生產，而突然停車的事故，也及其容易威脅安全生產。

1.3設備因為腐蝕的原因，而發生冒、滴、跑、漏等現象，這些現象不但會讓生產存在很多的不安全因素，還會對環境造成危害。

2化工設備的腐蝕分類

2.1應力腐蝕

因為化工設備多為金屬材料，而金屬材料會在運轉過程中，受到一定的拉應力的作用，久而久之，就會有延遲裂紋存在，這些裂紋會隨著時間的推移，變的越來越大，而且在破壞前期，并沒有明顯的征兆，因此，容易讓機械設備發生破壞力極大的突發事故[2]。

2.2物理腐蝕

金屬和金屬之間，會產生一種物理溶解過程，這種過程不涉及電化學和化學反應，舉個簡單的例子，如果將融融狀態的鋅放在鋼容器中，鋼則被鋅所溶解，而發生一定的損壞。這種腐蝕過程因為發生在金屬和金屬之間，因此，可以通過更換金屬材質，對溶解性的腐蝕進行制止。

2.3化學腐蝕

化學腐蝕和電化學腐蝕的區別在于，化學腐蝕的地點不在電解質溶液中，實際上是一種金屬和非電解質之間的氧化還原反應，氧化劑和金屬直接進行了電子之間的交換，使金屬發生了腐蝕，這種腐蝕過程，不會產生電流。

2.4電化學腐蝕

電化學腐蝕和化學腐蝕的區別在于電化學腐蝕需要電解質溶液，而且腐蝕過程中有電流產生，金屬離子在陽極產生氧化，失去電子，這種電子會進入電解質溶液，氧化劑吸收金屬的剩余離子，是陰極反應。

3影響化工設備腐蝕的因素

3.1被腐蝕的設備

首先，設備的材料影響它的被腐蝕情況，如果設備的材料采用耐腐蝕較好的合金和金屬，設備的抗腐蝕能力則會大大增強。而同一種合金或者金屬，如果晶粒越小，腐蝕發展越慢。如果設備的表面平整光滑，則不容易發生腐蝕，反之，如果設備的表面較為粗糙，則非常容易腐蝕。也就是說，在設備的形狀不規則處，例如焊縫、管道的拐角等處，更容易發生電化學腐蝕，而且這種腐蝕還會隨著時間的推移，腐蝕面積變的越來越大，腐蝕程度越來越嚴重。

3.2腐蝕性化學品

每種化學品之間（去掉）的腐蝕是不同的，一般化學品的腐蝕性，要小于強堿、強酸的腐蝕性，而在相同的環境因素下，如果一種化學品本身的腐蝕性就比較強，它的腐蝕程度自然要高于其他化學品。而且腐蝕性隨著溫度的升高，也會上升，是因為溫度的上升會導致電解液的電阻下降，也就會讓電化學反應加快。而且如果壓力越大，則設備也越容易發生腐蝕，這是因為壓力會導致化學品的流動速度上升，而且在高壓的狀況下，化學品的流體會在高壓的情況下而產生旋渦，這些旋渦就會導致設備的內壁發生一定程度的腐蝕。

4防腐蝕的對策

4.1從設備本身出發

4.1.1提高化工設備的材質

壓力容器因為所處環境時刻會受到溫度、壓力的影響，非常容易發生腐蝕，因此，針對壓力容器的材質，應該采用耐腐蝕性的金屬或者合金，或者在金屬材質中添加一些耐腐蝕的合金元素，就可以讓合金或者金屬材質的耐腐蝕性大大增強。例如美國和英國開發的合金C-22，這種合金的耐腐蝕性就比較強，尤其適合制作需要接觸強腐蝕性原料的化工設備。

4.1.2對化工設備采用表面防護技術

因為化工設備，最容易腐蝕的部位就在于和化學品的接觸面上，因此，對接觸面采用表面防腐蝕技術，例如滲、鍍、涂、襯等表面防護技術，使用最為廣泛。就以耐腐蝕涂料來說，最常用的耐腐蝕涂料有耐高溫涂料、重腐蝕涂料、富鋅涂料等，經過這些涂料處理，化工設備的耐腐蝕能力大大增強，更可以適應強腐蝕環境。而對化工設備加耐腐蝕性能優良的襯里，也是可以增加化工設備的耐腐蝕性能的一大舉措，添加了襯里之后的金屬材料，外表堅硬很多，而且還不容易變形，而且耐腐蝕性、耐高溫、高壓的能力也大大增強。

4.2腐蝕性化學品的物理性質

4.2.1緩蝕劑的選用

所謂緩蝕劑的原理，就是通過添加鈍化劑，讓金屬發生鈍化，然后金屬就不容易在腐蝕介質中發生腐蝕，例如制作化工設備的鈦合金和不銹鋼材料，這些材料遇到硫酸或者鹽酸，就會發生腐蝕，而如果添加一定的氧化劑，例如硝酸、氧和鉻酸等鈍化劑，則會讓鈦合金或者不銹鋼材料發生一定的敦化，再遇到硫酸或者鹽酸后，就不容易發生腐蝕了。

4.2.2電化學保護的采用

金屬發生電化學腐蝕的原理是因為金屬發生了原電池反應，金屬因為失去電子，被溶解到介質溶液中，因此，采用外加電流或者犧牲陽極保護法，則會讓活潑金屬代替金屬材質被溶解，就不容易發生腐蝕了。

4.2.3對化工設備的結構進行優化

因為化工設備會接觸到高流速、高壓的化學品介質而更容易發生腐蝕，因此，如果可以優化化工設備的外形，則就不容易讓應力更加集中，也就可以減少金屬材質的腐蝕[3]。

5 結語

化工設備的腐蝕對化工設備來說是慢性殺手，很多腐蝕并不容易被發現，而會突然導致設備停工或者影響設備的性能，因此，化工企業必須對設備的腐蝕原因進行分析，然后選擇合適的抗腐蝕措施，才能將設備的腐蝕減到最輕。

參考文獻：

[1]夏雨雨.石油化工設備常見腐蝕原因及防腐措施[J].化工設計通訊，2020，46（02）：35-36.

[2]劉小明.煤化工設備腐蝕與防護[J].化工設計通訊，2020，46（01）：6-7.

[3]馮大維.化工設備防腐問題與防護分析[J].科技創新與應用，2020（01）：127-128.