提升化工機械設備防腐性能的研究

（中海福建天然氣有限責任公司 福建 351100）

引言

腐蝕是化工機械設備運行中經常會出現的一種現象，一旦出現這種現象不僅會損害化工機械設備，還會對企業整體產能帶來極大影響[1]。能夠導致化工機械設備發生腐蝕的原因有很多，如，外界因素、化學反應等，想要對腐蝕現象進行防治就需要先對導致化工機械設備發生腐蝕的原因進行深入挖掘，并針對這些原因制定提高化工機械設備防腐性能的措施。

1.化工機械設備防腐蝕必要性分析

(1)為化工生產的順利進行提供保障

化工機械設備的正常運轉和整個化工企業的正常運行之間有著緊密關系，只有做好防腐工作才能為整個化工企業的平穩運行提供保障。化工機械設備是化工企業生產中必不可少的設施，一旦機械設備發生腐蝕損壞就會對整個操作流程造成嚴重影響，甚至不得不中斷生產，基于此，就需要對化工機械設備的防腐性能進行增強，以免由于化工機械設備發生腐蝕而給企業生產帶來影響，這也是確保化工生產順利進行的基礎和關鍵。

(2)有助于對化工生產經濟性進行提升

隨著我國社會經濟的不斷發展，化工企業數量不斷增加，化工企業之間的競爭也變得越來越激烈，化工企業要想獲取更大的經濟收益就要提高機械設備的運行效率，這就需要對機械設備的防腐性能進行增強，從而可以避免化工機械設備運行中出現腐蝕問題，并能有效應對化工生產中的各種腐蝕性液體和氣體，能夠平穩、順利的完成生產任務，化工企業獲取的經濟收益也會有所提升，這也是化工生產操作中需要重點關注的問題[2]。

(3)有助于對化工生產安全性進行提升

隨著我國科學技術的不斷提升，化工企業生產水平也有了很大提高，但是化工生產中應用了很多新型機械設備，化工反應類型也變得越來越多，從而導致化工生產管理難度不斷增加，而且生產設備的增加也提高了安全事故的發生概率，在實際生產過程中出現了很多由于生產設備存在問題而導致的安全事故，這些安全事故的發生不僅會對生產作業帶來損害，還會導致設備發生泄露，甚至會對工作人員的人身健康帶來危害，為此，就要對化工設備的防腐蝕性進行增強，從而可以為機械設備的平穩運行提供保障。

2.化工機械設備腐蝕的主要原因及分類

(1)化工機械設備腐蝕類型

①化學腐蝕。化工企業生產中經常要用到腐蝕性化學原料，如，鹽酸、硫酸等，當這些物質接觸到化工機械設備后，機械設備就會發生化學反應并生成一些金屬化合物，這樣就會對機械設備的表面造成損害，此外，如果機械設備所處的環境溫度比較高，這種化學腐蝕將會變得更加嚴重，對于機械設備表面的損害也會更加嚴重。

②電化學反應腐蝕。化工生產中機械設備是必不可缺少的部分，同時生產過程中也會涉及到水溶液，這就會導致機械設備中金屬部分表面形成微電池，通過電極反應產生的腐蝕[3]和化學腐蝕相比，電化學反應腐蝕多發生在電解質融合過程中，而且具有導電特性，在腐蝕過程中還會在陰陽極中出現不同的電子，如，酸性、堿性導電解質就會給化工機械設備造成腐蝕，這也是化學企業生產過程中最為常見的一種腐蝕現象。

③物理性腐蝕。因為物理溶解導致的腐蝕現象就被稱作物理性腐蝕。當物質在某一區域進行溶解時有時會在其他區域析出，這種類似轉移的現象就是物理性腐蝕，如，熱鍍鋅所導致的機械腐蝕。

(2)化工機械設備腐蝕原因

導致化工機械設備發生腐蝕的原因可以分為內部和外部兩方面，內部原因是因為構成化工機械設備的材料主要就是金屬，而金屬在很多環境中都會保持穩定，但是合金材料卻會在特殊環境中出現變形，這也是化工機械設備發生腐蝕的主要原因；至于外部原因則是因為大部分化學機械設備都有著很大的體積，為了對設備表面的粗糙性進行處理，提高設備表面光滑度，設備生產廠家就會對金屬均勻度進行適當的降低，這也是后期出現腐蝕的主要原因之一。

3.化工機械設備的防腐性能提升措施

(1)對制造材料進行合理選擇

化工企業每年都會因為設備發生腐蝕而淘汰一些設備，但是這些淘汰的設備因為腐蝕比較嚴重，因此不能對設備中的金屬材料進行回收，這樣就會導致企業發生經濟損失，而且淘汰的設備會對土地和水資源造成污染，還會對生態環境帶來破壞。基于此，生產化工機械設備的廠家就要對設備材料進行合理選擇，選擇那些既可以有效對抗腐蝕，又不會對環境造成很大破壞的材料，當然對于機械設備性能和化工生產要求也要進行充分考慮，如，塑料材料，塑料材料對于自然環境的污染比較小，而且不需要特別復雜的處理步驟，另外，還可以防止出現金屬浪費現象。如果一定要使用金屬材料當做化工設備原料，就要先對材料特性和設備使用時長進行充分考慮，同時還要兼顧設備的抗腐蝕性，盡量使用耐腐蝕的材料，這樣才能延長設備使用時長，避免因為設備腐蝕導致發生浪費問題。很多機械設備生產廠家都會根據自身經濟條件選擇制造材料，但是為了滿足我國的可持續發展戰略要求，就要對機械設備的回收再利用進行充分考慮，盡量選擇質量比較高、使用壽命比較長的材料，將腐蝕問題控制在一定范圍內。

(2)借助化學方法對化工設備的抗腐蝕性進行提升

化工機械設備一般都會使用在氣體或液體環境中，如果是處于液體生產環境中的化工機械設備常用的防腐方法就是利用外置電源對因為電化學反應造成的腐蝕現象進行防止，最簡單的方法就是連接電源負極和金屬設備，但是這種方法也存在很多問題，如果電源正極和金屬設備已經進行了連接，就不能再采用這種方法，想要采用這種方法就需要用碳棒替換正極金屬材料，也可以用其他惰性金屬替換正極金屬材料，這樣才能確保電流的正常運行，而且可以對金屬表面的腐蝕現象進行有效防止。上面介紹的兩種方法都是借助外在條件來處理腐蝕問題，并對腐蝕程度進行減輕，但并沒有真正的解決腐蝕問題，為此，需要采取更有效的預防措施，可以在機械設備金屬外殼上綁上其他的活潑金屬，這種活潑金屬就會充當電池陽極，進行電化學反應時，就會對這種活潑金屬進行腐蝕，內部化工構件就可以得到保護，這種防腐方法比較適合用在大型化工設備上。在外界氣體的影響之下，機械設備表面會發生腐蝕，但是如果外界氣體發生酸堿變化，也會對防腐效果帶來一定影響，這時如果還采用上述幾種方法進行防腐，起到的效果就會變得比較低，這時最合適的方法就是采用物理防腐措施。

(3)控制腐蝕源

現在的化工企業生產過程中都會在機械設備表面涂上一層防腐材料，也有一些企業會采取一定的防腐手段，以此來對腐蝕源進行攔截，這種防腐方法操作最為簡單，起到的效果也非常好，能夠對腐蝕源侵害進行有效防范。最近幾年我國的科學技術實力不斷增強，防止腐蝕的措施也在不斷更新，例如，現在已經可以實現對化工機械設備運行環境的有效控制，從而可以對環境中的腐蝕因素進行減少，對空氣濕度進行調節，還可以對腐蝕源進行有效阻攔，從而可以防止腐蝕源對設備表面造成損害，使得化工機械設備可以使用更長的時間，這對于化工企業發展而言無疑是非常有利的[4]。

(4)對機械設備工藝和結構進行科學設計

機械設備的工藝設計對于設備正常運行能夠起到直接影響，和設備的防腐性能之間也有著緊密關系，因此，就要提高機械設備工藝設計的科學合理性，這樣才能為機械設備不受腐蝕提供保障。此外，設備的整體結構對于設備防腐性也能起到重要作用，如果機械設備存在很多縫隙，灰塵和殘渣就會順著這些縫隙進入設備內部，從而導致設備的防腐性能有所降低。針對這些情況，就要更加關注機械設備設計過程，對機械設備外觀進行設計時，一定要嚴格檢查是否存在縫隙，還要采用比較簡潔的設計，以便可以比較輕松的完成設備清理和維護工作。

(5)在機械設備表面涂抹涂料或涂層

在機械設備表面涂抹涂料或涂層能夠對機械設備的防腐性進行提升，還可以起到一些其他的作用，例如，在設備表面覆蓋涂層不僅可以阻斷腐蝕物質對機械設備材料的腐蝕，還可以降低電化學腐蝕的發生概率，另外，防腐涂層還可以為機械設備提供一定的保護作用，從而可以為機械設備的平穩運行提供堅實保障。

4.結語

化工企業生產過程中比較常見的、后果也非常嚴重的一個問題就是腐蝕問題，能夠導致腐蝕的因素來自各個方面，而且很多因素都會對腐蝕現象造成影響，這也給防腐工作增加了難度。化工企業要想做好防腐工作，就要對制造材料進行合理選擇、借助化學方法對化工設備的抗腐蝕性進行提升、控制腐蝕源、對機械設備工藝和結構進行科學設計以及在機械設備表面涂抹涂料或涂層，以此來為機械設備免受腐蝕危害提供防護，為化工機械設備實現良好運轉提供保障。