化工機械設備電化學腐蝕與防護方法研究

田永紅

洛陽欒川鉬業集團股份有限公司 河南洛陽 471500

化工生產具有條件惡劣、危險性高等特點，企業必須重視生產安全的控制管理，以有效避免安全事故的發生，并加強對造成安全事故因素的防護力度[1]。現階段，我國化工行業出現安全事故的概率極高，據調查得知，化工設備的運行故障是造成安全事故發生的原因之一。一般而言，化工設備的使用壽命是有限的，在受到生產條件、環境等方面的影響后會縮短其使用壽命，如果設備故障嚴重，還會對工作人員的生命安全以及生產環境造成一定威脅，在此情況下企業需停止生產作業，并對設備進行全面、徹底的檢查修理，以免發生安全事故。

1 化工機械設備的電化學腐蝕的機理與原因

1.1 電化學腐蝕機理

化工機械設備在運行過程中極易受到環境等因素的影響，進而出現腐蝕現象，影響設備的正常運行和工作效率。化工企業在使用設備進行生產作業時必須重視電化學腐蝕的影響，并作好相應的預防工作，這要求企業與員工明確認識電化學腐蝕機理[2]。化工機械設備在與環境以及空氣中的部分物質接觸時會發生相應的化學反應，進而出現腐蝕現象，由于發生的化學反應不同，因此，各種物質對化工機械設備的腐蝕速度也不同。電化學腐蝕機理也可以解釋為化工機械設備內部金屬完整的電子回路與外界環境中的物質發生反應而產生的結果，即電化學腐蝕現象，進而影響設備的正常運行以及工作效率。

1.2 電化學腐蝕原因

電化學腐蝕是化工設備比較常見且對設備造成影響最為嚴重的腐蝕類型之一。電化學腐蝕過程中發生的化學反應式為：

該反應屬于氧化還原反應。該反應會導致設備的使用壽命縮短，對企業造成較大的經濟損失，并降低其生產效率，如果腐蝕情況嚴重，還會對工作人員的人身安全造成一定威脅，對環境造成較為嚴重的污染。一般來說，造成化工設備出現電化學腐蝕的原因有很多，主要有：化工設備自身結構的影響；外界環境中的物質與其發生化學反應等。因此，企業必須重視電化學腐蝕的防治工作，采取有效的手段避免或減緩腐蝕發生的概率和速度。

2 提高化工機械設備防腐能力的措施

2.1 犧牲陽極保護法

犧牲陽極保護法也可稱之為犧牲陽極的陰極保護法，目前大多數化工企業都使用該方法用于電化學腐蝕的防護。其本質可看作為原電池反應，該方法的工作原理是犧牲陽極以對化工機械設備的陰極起到保護作用，從而減少或避免腐蝕現象的出現。換句話說就是將陽極暴露出去進行化學腐蝕而達到保護陰極的目的，從而有效減慢設備電化學腐蝕的速度。

該方法的具體操作流程是將電極電勢低于保護金屬的物質作為設備陽極，并將其固定在需保護的金屬外部，從而形成腐蝕電極，在這種情況下，被保護的金屬作為電極陰極就免于接觸外界環境中的物質，也不會與其發生化學反應，從而達到保護的作用。犧牲陽極保護法無需企業提供外部電源，也不會產生雜亂的電流干擾設備的正常運行，且操作簡便，成本較低，因此，被廣泛應用于化工設備保護。

2.2 外加電流陰極保護法

該方法也是用于電化學腐蝕防護的方法之一，其工作原理是利用外加電流以及輔助陽極讓電流流向轉變為從土壤流向化工機械設備，這會讓化工設備的結構電位會低于其所處環境，從而起到保護作用。該方法大多用于保護處于高電阻率環境下的化工設備，比如埋在地下的管道以及化學儲料罐等。直流電源是該方法有效發揮保護作用的基礎；輔助陽極則主要作用于被保護的化工設備；參比電極主要用于測量化工設備的電位，還可以向自動控制的恒電位儀發生控制信號，從而合理調控輸出電流，使化工設備始終處于被保護狀態。

2.3 加強防腐蝕能力的設計

設計人員必須重視化工機械設備的防腐蝕設計，從設備結果等方面入手，加強其自身的防腐蝕性能。大部分化工設備都是由金屬結構制作的，當其零部件的質量、性能較差或不穩定時，會導致化工設備電腐蝕現象的發生，且在一定程度上對設備的工作效率和使用壽命造成影響。就實際生產而言，生產過程中最常見的腐蝕現象是設備在運行一段時間后出現積濃現象，并隨著時間的流逝而不斷累積，進而造成腐蝕。因此，企業必須明確設計人員對腐蝕嚴重性以及防腐蝕重要性的認知，使其在設計過程中重視防腐蝕性能的提高。企業還需引進國內外先進的科學技術手段以及防腐理念，提高設計人員的專業能力和素養，從而更好的進行防腐設計。另外，設計人員在進行化工設備設計時還要遵循簡約化的發展原則，充分利用零部件加強設備金屬結構的穩定性，并借助先進的科學技術手段和理念提高設備的整體性能。當設備計劃投入使用時，企業還要安排專業人員對設備進行全面、深入的檢查與測試，在確定設備完整度以及性能穩定的前提下投入使用，如果在檢查過程中發現設備有破損，需及時處理，并對其性能進行深入檢驗，以保證修復工作的質量。最后，在保證設備運行正常后，在其表面噴涂防腐漆以進一步提高其防腐蝕能力，促進其更好的進行生產作業，為企業創收更多的利益。

3 結語

綜上所述，化工機械設備在運營過程中與外界環境中的物質發生反應及產生腐蝕現象，而電化學腐蝕作為其生產過程中較為常見的腐蝕類型之一，企業必須重視設備電化學腐蝕的防護工作。化工生產所處的環境較差，環境中存在諸多具有腐蝕性的介質，因此，化工設備出現腐蝕現象的速度與情況相較于其他環境更快一些，這對于企業而言，會影響其生產效率和經濟收益。在科學技術如此發達的當代社會，企業可以使用犧牲陽極保護法以及外加電流陰極保護法等進行電化學腐蝕防護工作，有助于化工設備性能的提高以及防腐蝕能力的提升。