化工機械的腐蝕原因及預防對策

丁兆涵 劉佳薇 王佳月

摘要：在我國化工行業飛速發展的背景下，現代化工設備的腐蝕問題日益受到企業的關注和重視，如何通過對設備的積極管控提升設備的使用壽命，強化設備在生產中的安全效用發揮，是當前我國化工產業亟待解決的問題。

關鍵詞：化工機械;金屬防腐;耐腐蝕

1 化工機械抗腐蝕的必要性

隨著我國國民經濟發展的日新月異，化工行業也見證了自身的蓬勃壯大。眾所周知，在當今幾乎所有的工業領域，絕大多數的物質生產活動都已經離不開機械設備的輔助[1]。它是建立在嚴格的技術基礎上的，也是在極高的技術要求和安全標準的控制下進行的。隨著生產規模不斷擴大，機械設備管理的水平也在相應地提高，機械設備的管理在項目工程中也會越發重要。

化工設備常存儲和運作于各種潮濕的環境中。在設備表面的水汽凝聚的環境下，往往容易有化工設備大面積腐蝕情況的出現[2]。我們應該不斷強化對化工設備保養，通過打磨除銹以及使用優質防銹漆等各種手段，來提高對整個化工設備防腐蝕的管控。在這個技術探索過程當中，完善人員監督管理制度也是必不可少的，通過定期檢查和不定期抽查的長期監督管理安全保障機制，以達到第一時間發現和防范石油化工設備腐蝕的目的，并及時維修、保養和更換腐蝕的金屬部件，積極采取相關措施來降低其整體腐蝕程度。只有對設備腐蝕的預防和保護同時開展，才能提升化工設備的整體使用壽命，從而根本上解決更換不達安全標準設備的巨大成本問題，提高企業利潤和資源利用率，促進環保，節約能源。

2 化工機械的腐蝕原因

2.1 化工機械腐蝕分類

針對于當前化工設設備的腐蝕特點，往往分為全面腐蝕和局部腐蝕兩個層面[3]。首先針對全面腐蝕（也叫均勻腐蝕），是最常見的化工設備腐蝕形態，其主要特征是發生于整個金屬表面，因此往往能夠在化工設備的外層觀測到均勻分布的腐蝕介質。而局部腐蝕通常指的是在化工設備的表面發生腐蝕，以及腐蝕介質呈現出不均勻分布的形態。監測人員能夠通過肉眼去觀察以及辨別化工設備的表面存在著何種形式的腐蝕情況。

無論是全面腐蝕或是局部腐蝕，其都對化工設備造成了不可逆的損害。基于此，應強化石油化工等企業設備的腐蝕防護，為整體化工設備的作業提供較為良好的保障，強化化工企業生產的安全性以及穩定性。

2.2 腐蝕的科學原理和機制

化工設備的腐蝕機理按其過程主要分為兩大類[4]：

一是電化學腐蝕。電化學腐蝕常出現在濕度較大的作業環境，是氧化還原反應的一種特殊形式。金屬裝置與電解質溶液接觸后，正負極形成原電池，發生電極反應從而產生腐蝕。

二是化學腐蝕。金屬設備在酸、堿性條件下分別發生酸溶、堿溶、氧化，或是與空氣中的H2O、CO2、O2等發生氧化反應，例如金屬銅在潮濕的空氣中生成墨綠色銅臭：2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2（OH）2CO3;鋼鐵從外到內的不可逆腐蝕：4Fe+3O2+xH2O =2Fe2O3·xH2O等。

三﹑化工機械腐蝕的的防范對策

3.1 材料精選

隨著化學化工的發展，在化工設備中，根據工作環境和設備整體情況、使用情況來選擇適宜的金屬材料，已經成為化學設備防腐蝕技術應用的重要內容。

通常可以選擇物理結構、化學性質適合相應工作環境條件的金屬材料來優化整體防腐性能，從而延長設備的使用壽命。選材時應結合生產的多方面需求，全面分析設備腐蝕的影響因素，包括介質的pH、空氣濕度、磨損、溫度、大氣濕度等[5]。

3.2化學手段

現代工業設備的腐蝕可以通過腐蝕程度以及腐蝕過程的化學原理來進行規避。具體工業生產過程中，需要從化工設備腐蝕的內部機理入手，來不斷推進完善防腐蝕技術的滲透，強化整體設備結構的管控，提升化工生產的安全性以及穩定性。常見的化學防腐方法主要介紹為以下四種：

1）外加電流 將金屬機械設備的負電連接起來，避免活潑金屬形成原電池發生電化學腐蝕。

2）犧牲陽極 電鍍或覆蓋在金屬表面，通過犧牲陽極的方法保護內層金屬，因其原料相對便宜、工藝簡單，在航海領域的船舶外殼保護中取得了廣泛應用。

3）磷化處理 先將需要處理的鋼鐵表面去油、除銹后，浸入特定組成的磷酸鹽溶液中，在金屬表面形成一層不溶于水的磷化膜，呈暗灰色至黑灰色，有較好的耐蝕性。

4）烤藍處理 將鋼鐵制品浸入強堿混液中加熱，使其表面形成一層厚度約為0.5～1.5μm的藍色保護膜（主要成分Fe3O4），此過程稱為烤藍。該氧化膜彈性和光滑性好，不影響零件的精度。所以精密儀器、光學儀器的部件常烤藍處理[6]。

3.3物理手段

伴隨著社會環境的整體變化，工業大氣的成分趨于變幻莫測和錯綜復雜。在環境溫度以及濕度不斷變化的情況下，化工設備整體金屬結構的腐蝕情況也會出現一定的差異。那么在涂層表面發生各種氧化之后，再進行防腐蝕的技術保障已經存在一定的滯后性。為了加強整體防腐蝕的效能發揮，可以采取物理的方法來進行防腐蝕處理。常用的物理防腐方法包括：

1）形成合金 合金通常結合了組成元素的多重優點，耐腐蝕性、強度、硬度都比原來純金屬高，可以延長某些金屬設備的使用壽命。

2）涂層保護 非金屬如油漆、陶瓷、玻璃、瀝青、塑料、橡膠、聚酯等涂覆在金屬表面上形成保護層，金屬如不銹鋼管表面鍍鉻，可達到防腐蝕的目的。例如，船身、車廂常涂油漆，汽車外殼噴漆，武器外覆蓋礦物脂等[6]。

四﹑總結與展望

化工設備的腐蝕情況十分常見，相關企業應該從當前化工生產作業的實際情況入手，選擇適宜的化工設備，并加強生產中對于整體設備的維護力度。此外，還要強化設備管理人員設備防腐意識的培養，通過更為系統化以及完善化的績效考核制度，推進化工設備防腐蝕管理趨于成熟。

參考文獻：

[1]曹金龍.化工設備腐蝕的因素及防護[J].化工管理，2021（01）：129-130.

[2]黃北峰.淺析化工設備防腐的有效措施[J].化工設計通訊，2016，42（06）：68+76.

[3]錢宏林.現代化工設備的腐蝕問題及其防護技術[J].現代工業經濟和信息化，2019，9（11）：109-110.

[4]黃森.淺析化工設備腐蝕的原因及防護[J].化工管理，2018（31）：146.

[5]王海峰.淺談化工機械設備的腐蝕原因及防腐措施[J].中國鹽業，2020（11）：43-45.

[6]包月霞.金屬腐蝕的分類和防護方法[J].廣東化工，2010，37（07）：199+216.