化工設備防腐策略

何 超

（大慶油田化工有限公司東昊分公司，黑龍江大慶 163000）

“十三五”時期我國石化行業以及化工行業綜合實力持續提升，生產質量效果明顯強化。“十四五”時期相關行業將繼續貫徹落實創新、協調、質量、安全的發展理念，對當前石化行業以及化工行業生產工作、建設管理工作進行統籌部署與合理落實。結合當前行業生產情況來看，化工設備防腐問題基本上可以視為新時期石化以及化工行業企業予以重點關注的問題。與其他行業產業模式不同，石化以及化工行業企業日常生產工作會涉及到易燃易爆氣體以及腐蝕性液體生產輸送問題[1]。如果化工設備防腐設計效果未達到預期，那么在運行使用過程中就容易引發滲漏風險。一旦易燃易爆氣體或者腐蝕性液體暴露在外，就很容易危害現場生產作業安全以及人員人身安全。針對于此，必須加強對化工設備防腐問題的貫徹處理。在防腐設計過程中，必須采取科學合理的技術手段有序開展化工設備防腐工作。如嚴格按照化工設備防腐施工部署方案要求，遵照防腐技術規范要求以及結合現場運行環境加強對防腐技術控制要點問題的貫徹落實，深化促進化工設備防腐性能提升。

1 化工設備腐蝕機理分析

關于化學設備腐蝕機理的研究分析，主要可以從廣義與狹義兩個方面進行研究分析。從廣義角度上來看，化學設備腐蝕主要可以理解為材料與環境所產生的作用影響引發材料性能改變。而從狹義角度上來看，化學設備腐蝕可以視為設備金屬結構與相關介質因素發生理化反應，導致金屬表面出現損壞問題。再加上環境因素以及管理因素的影響，容易進一步加劇化學設備腐蝕速率。本文所研究的化學設備腐蝕機理更加側重于強調狹義角度上的概念意義，主要可以從以下兩個方面進行進一步研究分析。

1.1 電化學腐蝕機理

電化學腐蝕機理通常表現為化工設備材料與相關介質因素發生化學反應，導致化工設備內外結構出現明顯的腐蝕問題。在反應過程中，化學設備中的金屬材料主要以陽極形式存在，而外界環境介質則以陰極形式存在。在陰陽兩極的作用影響下，化工設備中的金屬材質會發生強烈的化學反應，影響化工設備完整性以及質量。當腐蝕速率過高或者腐蝕擴散范圍過大時，化工設備現在運轉風險程度也會隨之加大[2]。

1.2 大氣腐蝕機理

金屬材料與大氣污染物的影響，引發大氣腐蝕現象問題。結合以往的生產經驗來看，大多數化工生產企業在生產作業期間會涉及污染物排放問題。其中，硫化物等酸性物質排放物會與化工設備金屬材料發生氧化還原反應。其中，在反應過程中，化工設備表面金屬材料會被嚴重腐蝕，容易引發滲漏風險。一旦化工設備中的液體或者氣體泄漏出來，不僅會嚴重危害周邊環境質量安全，同時也會對現場作業人員人身安全構成威脅。

2 化工設備腐蝕原因分析

2.1 化工生產內在因素影響

2.1.1 材料抗腐蝕性能

大多數化工設備以金屬材料為主要材料，金屬材料質量好壞往往會決定化工設備運行質量安全效果。結合大量實踐證明，金屬材料晶體密度的持續增高，化工設備抗腐蝕性能會不斷增強。然而我國部分化工生產企業所選用的金屬材料在抗腐蝕性能方面尚未達到預期要求，容易受到外界環境因素影響而發生腐蝕化學反應。

2.1.2 溶液性質因素

化工生產會涉及使用大量酸堿溶液問題，如果缺乏提前防護以及防腐設計，就很容易導致化工設備金屬材質與酸堿溶液接觸并發生強烈化學反應，引發化工設備腐蝕問題。除此之外，如果生產人員未及時處理酸堿溶液附著問題或者污染問題，容易加劇化工設備腐蝕嚴重程度[3]。

2.1.3 化工設備結構設計因素

化工設備結構設計不合理也是引發化工設備腐蝕問題的重要因素。結合以往的經驗來看，化工設備在零部件連接過程中，通常會采取焊接方式進行操作處理。如果焊接操作存在技術落實不到位或者其他問題，就會導致各個零部件銜接處存在明顯的縫隙或者溝槽問題。

一旦酸堿溶液或者殘液附著于這些位置上，就很容易引發化工設備腐蝕問題。并且在長期作用下，化工設備老化速度將會明顯加快，容易引發氣體或者液體泄漏問題。除此之外，我國化工設備生產制造技術不如國外發達國家，在技術應用方面還是存在滯后性問題，導致部分化工設備表面光滑度效果并不是很好，容易受到相關反應介質影響發生化學反應，進而造成嚴重的化工設備腐蝕現象。

2.2 外在因素影響

從外在因素角度上來分析，化工生產環境中的氣體以及液體流動情況、人員安全防護意識等均會對化工設備防腐效果產生重要影響。其中，對于化工生產環境中的氣體與液體流動情況而言，如果化工設備附著腐蝕性液體，那么這部分液體會與化工設備金屬材質進行直接接觸并產生化學反應[4]。

而一旦發生化學反應，化工設備被腐蝕面積會在短時間內明顯擴增，容易出現泄漏風險。除此之外，從事化工生產的相關人員在安全防護意識以及防腐意識方面存在薄弱問題。部分生產人員未深刻意識到化工設備防腐保護工作的重要性，并且在日常生產工作期間并未嚴格按照防腐設計工序以及相關操作要求進行妥善處理，嚴重影響化工設備防腐設計效果。

3 實行化工設備防腐工作的重要性分析

化工設備防腐操作始終是化工生產作業予以重點關注的問題。從客觀角度上來講，腐蝕因素不僅會對化工設備使用壽命造成危害影響，同時也會對化工現場生產質量以及效率產生滯后性影響。嚴重時，甚至會對化工生產質量安全乃至人身安全構成威脅。目前，全面強化化工生產安全管理水平以及質量控制水平，化工生產管理人員需要嚴格按照防腐設計理念以及技術規程要求加強對化工設備防腐的合理部署與貫徹落實。

通過利用科學合理的防腐技術以及設計方法，不僅可以有效減少化工物質泄漏以及爆炸等安全問題出現，同時也可以進一步提升化工生產進度以及效率，具有重要的可行性。最重要的是，通過合理實行化工設備防腐工作還可以促進化工生產效益提升，減少以往因防腐設計工作不到位而引發的維護管理費用增加的問題[5]。

4 化工設備防腐策略以及優化措施分析

4.1 合理配置與應用防腐材料，防范化工設備運行通病問題

化工設備防腐材料選擇是否妥當會對化工設備防腐運行效果產生決定性影響。結合以往的經驗來看，因工藝類型需求不同以及化工設備應用環境不同，在化工設備防腐材料的選擇方面，需要結合實際情況以及具體要求進行合理配置與應用實踐。在具體選擇過程中，相關人員需要主動結合化工設備工藝、溫度以及壓力等重要影響因素，配置應用設備材料。以常用的鋁合金與硅鑄鐵等金屬材質為例，這部分金屬材料鈍化特點相對明顯，在抗腐蝕性特征方面表現良好。即便是受到外部介質因素影響，也會形成鈍化保護膜，避免化工設備表面出現腐蝕性危險。與此同時，碳鋼等類型的金屬材料可在強氧化介質影響下形成鈍化保護膜，進一步增強化工設備抗腐蝕性能。

需要注意的是，對于抗酸性化工設備而言，可優先選擇鉛性材料作為主要原材料進行應用。其中，鉛材料可以在質量分數＜80%的熱硫酸鉛材料/＜96%的冷硫酸溶液生成穩定性物質，即硫酸鉛。硫酸鉛可在設備表面形成一層保護膜，保障化工設備抗腐蝕效果。除此之外，如果現場所使用的容器壓力不高，可以重點關注所選擇材料的物理強度以及塑性狀態。相反，如果生產環境溫度較高，在材料的選擇上應該關注抗疲勞強度[6]。

4.2 注重電化學腐蝕問題影響，采取針對性手段加以預防

為減少化工設備電化學腐蝕問題帶來的負面影響，化工企業應該高度重視化工設備防腐管理問題。在具體實現過程中，應該結合電化學腐蝕機理以及具體成因表現，利用犧牲陽極的陰極保護方法進行防腐處理。客觀來講，犧牲陽極的陰極保護技術作為化工設備防腐技術常用的手段方式，相關人員可利用犧牲陽極技術以及強制電流技術手段，實現防腐操作處理。

需要注意的是，在使用陰極保護技術的過程中，應該依托于化工設備內部空間特點，如對于內部空間相對狹窄且封閉性強的情況，必須提前做好設計規劃工作，避免技術使用過程中出現安全隱患問題。另外，在防腐處理過程中，可以優先選擇金屬活躍性質高于化工設備金屬材料的金屬作為保護材料。此時處于陽極的活躍金屬會被腐蝕，而處于陰極的集輸管道會被保護。結合以往的防腐經驗來看，采取陰極保護技術方式基本上可以增強化工設備抗腐蝕性能，可行性價值相對較強。

4.3 落實化工設備表面防腐技術注意事項，強化化工設備運行安全性

注重化工設備表面防腐處理是有效延長化工設備使用壽命以及強化化工設備運行安全性的重要手段。在表面防腐處理過程中，可對長期裸露在外的化工設備位置采取防腐涂料操作方式，達到良好的防腐效果。結合以往的經驗來看，挑選合適的防腐涂料進行均勻涂抹，不僅可以減慢化工設備與反應介質的直接接觸，同時還可以最大限度減緩化工設備腐蝕速率。在具體操作過程中，可以通過采取噴霧+噴砂的組合技術方式，清除表面腐蝕問題。

確保設備表面無異物且干燥的條件下，均勻噴灑事先調配好的噴霧劑，達到良好的防腐效果。此外，對于石油化工機械設備而言，也可以通過利用緩蝕劑方法達到良好的防腐效果。如可以將適量的緩蝕劑添加到內部腐蝕位置，緩蝕劑會在腐蝕位置處形成一層薄膜。該薄膜可以起到隔絕作用，避免氣體以及其他物質進入到內部結構當中。這樣一來，可以有效減少腐蝕問題的蔓延范圍，確保設備內壁不受腐蝕問題影響[7]。

5 化工設備防腐設計以及安全管理措施分析

5.1 調整優化化工設備組成結構，強化防腐設計可行性

前期規劃設計應該重點結合化工設備組成結構特點實現對防腐設計方案的優化調整。在整體結構設計期間，應該立足于設備本身材料組成特點，加強對設備材料防腐性能的檢測分析。根據分析反饋結果，適當調整設備結構設計模式。其中，需要針對化工設備各個連接處焊接質量以及縫隙問題進行重點管理，避免酸堿性溶液附著于此，引發設備腐蝕問題。

除此之外，在前期規劃設計過程中，還應該關注化工設備加工操作重難點問題，如實踐過程中，應該嚴格把控現場生產環境以及生產要素。如果周圍環境濕度較高，可能會加劇某類化工設備的腐蝕速率。針對于此，在生產操作過程中必須嚴格把控現場溫濕度，保證加工環境干燥度之后，才可以進一步開展相關加工生產工作。需要注意的是，還需要針對化工設備加工工藝細節問題進行合理控制，以防止出現腐蝕性問題。

5.2 增強人員防腐管理意識，做好定期維護與保養工作

為消除化工設備腐蝕問題帶來的負面影響，從事化工生產作業的相關人員必須增強個人的防腐管理意識。在日常防腐管理工作期間，應該主動結合化工設備常見的腐蝕問題以及成因表現，采取科學合理的應對策略，加強防腐設計效果。與此同時，從事化工生產與管理的相關人員必須牢固樹立高度的安全生產意識，堅持強調安全生產管理的重要性，并嚴格按照相關管理制度以及技術規程要求，對現場生產工藝以及注意事項進行充分貫徹與落實。

除此之外，化工生產作業人員必須嚴格按照標準化管理方式加強對化工設備定期維護與保養工作的落實處理。如嚴格按照化工設備維護保養管理計劃，定期查看化工設備生產質量狀態以及防腐性能效果。一旦發現化工設備存在腐蝕性滲漏或者其他質量缺陷問題，必須采取科學合理的方式手段進行修補維護，消除風險隱患的同時，確保化工設備使用壽命得以有效延長。

6 結語

為減少化工設備腐蝕問題，建議在今后的生產設計以及運維管理工作中，應該加強對化工設備防腐問題的重視程度，必須嚴格按照化工設備防腐設計標準以及技術規程，采取科學合理的防腐技術手段，預防化工設備腐蝕以及破損問題出現。需要注意的是，對于已經出現破損問題的化工設備，應該結合腐蝕嚴重程度以及具體狀態，采取科學合理的修復技術進行處理。如果腐蝕問題過于嚴重且難以控制，應及時更換設備。此外，還應該按照科學合理的運維管理要求，加強對化工設備運行應用過程的監督管理，以期可以減少腐蝕問題出現。