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0前言
在国内科技、经济快速发展的今天,人们越来越意识到化工行业对社会发展的推动意义。当然为了保障化工行业的可持续发展,平衡化工企业的经济效益与社会效益就必须重视其本身的内在问题。对化工行业来说机械设备腐蚀实际上有着非常严重且突出的影响,而这种腐蚀性问题在化工企业中实际上又非常的普遍。为了消除与减缓腐蚀性问题对化工企业发展的影响,就必须结合化工设备现状以及设备腐蚀特征展开分析,提出有效的防腐方案,提高防腐效率。
1.化工设备腐蚀发生原因与机理
1.1腐蚀原因
化工设备有着多种多样的腐蚀原因,其结果也几乎大不相同。以腐蚀条件来看,腐蚀原因包含两方面内容,分别是内在因素和外在因素。
1.1.1内在因素
导致化工设备出现腐蚀情况的内在因素有很多,分别为:个别金属缺少足够的抗腐蚀能力,而化工设备往往需要使用大量的各种各样金属来满足生产要求,这些防腐能力差的材料就会成为腐蚀的侵入点,导致设备逐渐老化与被腐蚀;相对来说粗晶粒金属的被腐蚀速度要远高于细晶粒金属。比如不锈钢就有着比铸钢更强的耐腐蚀能力;表面粗糙度更低的零部件有着更好的抗腐蚀性能离,这是因为氧化膜能够提高耐腐蚀性能力;开口、缝隙、死角等部位往往有着更快的金属腐蚀速度。
1.1.2外在因素
外在因素实际上是化工设备腐蚀非常主要的因素,很多化工生产所用材料和介质都有一定腐蚀性,这些介质的化学种类、化学成分、水分、浓度、pH值、含氧量都会引发机械设备遭到腐蚀侵蚀。化学反应腐蚀速度实际上和介质温度有一定关系[1]。如温度每升高10摄氏度,那么设备腐蚀速度就会加快1至2倍。升高的温度会降低电解液电阻提高扩散速度,加快腐蚀效应;介质流速带给腐蚀的影响是绝不容忽视的。介质冲刷金属保护膜的过程中会形成漩涡、湍流、空泡。这些问题都会引发冲击磨损、空泡腐蚀;在外力的作用下腐蚀速度同样会出现变化;在加工机械设备中所形成的应力会导致金属内部扭曲变形,加快腐蚀速度。1.2化学机理所谓的腐蚀现象就是机械设备本身长时间使用下在各种外界环境以及内部条件刺激下产生的化学反应。其化学机理包含两种分别为工业气体腐蚀与电化学腐蚀[2]。工业气体腐蚀实际上就是空气中的SO2以及CO2等气体在过高含量的情况下,或是空气中存在有挥发性质的粉尘与气体,这些介质都会引发机械设备腐蚀。假设所处环境潮湿,那么这种腐蚀现象就会更加明显。所谓的电化学腐蚀实际上就是机械设备金属表面和其所处环境金属离子介质所发生的化学反应[3]。通过研究和实践得出,绝大多数电化学腐蚀都是由阳极氧化引发的,金属离子在从金属本身转到介质的过程中会出现放电反应,此时阴极将这些电子吸收以后会将这些阳极电子还原为阴极电子,进而引发腐蚀问题。一般来说机械设备很多时候会同时受到直接化学腐蚀和电化学腐蚀作用,这是因为这两种腐蚀的原理有着极为相似的部分,都是氧化反应所引起的。当然直接化学这种腐蚀往往发生在高温干燥环境、电化学这种腐蚀则需要潮湿环境的支持。
2.化工设备防腐方法优化
2.1设备材料选择
为了减少腐蚀问题带给化工生产更为不好的影响,就必须重视对化工设备本身性能和材料方面的研究。因化工生产本身需要面对许多的腐蚀性介质,包括气体与流体等介质,因此机械设备设计都要围绕化工本身的特点进行选材。不过从实际现状来看,绝大多数化工产品目前都是由碳素钢打造的,这种材料相对于其他材料来说价格低、易采购、易加工,因此才得到了大力推广,成为了目前最为普遍的使用材料。当然碳素钢如果在正常环境下实际上并不容易出现腐蚀。但我们都知道化工行业本身的生产环境非常恶劣,很多情况下化工设备都必须直接面对众多的腐蚀性问题,这对化工设备的性能来说实际上非常不利,并不能满足抵抗腐蚀的实际要求。为了消除这一影响,笔者建议选用具有性能更突出、耐腐蚀性更好的化工设备生产材料。如使用合金钢材这种材料。这种材料不易与外界条件反应,有着较为稳定的性能。性价比较高、抗腐蚀能力强是其不容忽视的优势。
2.2加强工艺控制
除去材料本身的问题,化工设备的加工质量和设计结构同样也会影响到其本身的抗腐蚀性能力。比如机械设备如果表面并不平整,反而坑坑洼洼、加工不平整、设备扭曲凹槽多都会导致设备生产中出现大量的积液,而这些积液都会影响设备的本身性能,埋下严重的腐蚀性问题。因此在实际生产过程中必须加强机械设备工艺与结构方面的优化设计,将其作为提高设备防腐蚀能力必不可少环节。简单来说就是在设计与制造化工设备的过程中,必须保障材料的与形状的简单,设备表面据需具有一定光滑度,确保焊接质量合格达标,严防出现设备裂缝问题。同一个设备尽量应用同一样金属,以免发生其他不良的化学反应。做好机械设备的日检、周检、季检、年检工作,定期进行设备维护以及防腐涂料涂抹。如涂抹防锈漆,从而将外界具有腐蚀性的介质隔离于金属外部。此外机械设备的凹陷部位以及焊接部位必须进行严格、缜密的精细化处理,避免出现积水滞留问题,该问题会影响机械设备的抗腐蚀能力。
3.化工设备防腐措施与方法
事实上化工企业有着大量、众多有效的化工设备防腐措施与防腐方法。当然最简单的方法仍旧是从材料方面出发,从源头控制腐蚀问题发生几率,减少腐蚀介质与金属部位的接触几率。比如通过涂抹防腐材料的方式保护机械设备,为其提供抗腐蚀环境,不给腐蚀介质侵蚀设备的机会。在酸碱物质温度不断升高的过程中,酸碱物质腐蚀能力也会变得越来越强。如同前文所说的一样每升高10摄氏度腐蚀速度就会增加1-2倍。也就是说酸碱物质的温度控制也是需要重点关注的问题。当然还要积极应用电化学保护方式,通过牺牲阳极避免设备遭到腐蚀。另外还有外加电流方法,通过外加电流保护阴极。从现状来看阴极保护法是最常见的方法,有着十分突出的防腐效果。
4.结语
对化工生产来说,腐蚀问题是不能轻视的问题,工作人员必须予以防腐工作更高的重视。结合实际需求与实际生产深入的分析腐蚀发生原因,了解与研究腐蚀化学机理。只有这样才能调整防腐手段、防腐措施,保障防腐有效性。选用更为高效、科学的防腐手段与防腐措施,从源头消除防腐现象发生几率。这对保障化工企业可持续发展而言具有重要意义。
参考文献：
[1]方实耿.化工设备的腐蚀原因及防腐措施[J].化工管理,2018(15):196.[2]薛晶.化工机械设备的保养维护及防腐设计[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2018,(05):171-172.[3]强文韬.化工企业机械设备腐蚀原因及防腐措施[J].居舍,2018,(13):187.
作者：李跃春 南磷化集团海口磷业有限公司