浅析化工设备的防腐控制措施金富强

浅析化工设备的防腐控制措施金富强
摘要：任何的机械设备在使用过程中都会随着时间的推移产生不可避免的腐蚀
现象，这是每个机械装置设备在防护保养工作中不可回避的重要问题，化工设备
由于其环境的特殊性也不例外。

设备如果发生腐蚀的话，会给化工设备带来很多
安全隐患，这也自然会导致化工设备使用寿命的缩短，所以需要化工行业和相关
企业着实考虑如何采取一些有效可行的措施来防止和控制腐蚀现象，目的就是为
了延长化工设备的使用寿命，保证工厂可以安全生产、有效生产、持续生产。

本
文主要讨论了化工设备产生腐蚀的原因分析，针对不同的原因类型提出了相对应
的防腐控制措施。

关键词：腐蚀；化工设备；机械设备；防腐
由于化工行业生产环境和生产介质产品的特殊性，绝大多数的化工企业生产车间
中都会存在很多有一定腐蚀性的介质，并且这些化工设备几乎都会接触到这些具
有腐蚀性的介质，所以相对于其他的机械设备，化工设备更容易受到腐蚀，同时
腐蚀的速度和程度以及面积也比其他传统生产行业更严重，所以，化工生产设备
是非常需要一套完整的防腐蚀的行业共同的措施和标准的。

而为达到高效防腐这
个目的我们需要从各个方面全面着手分析处理，例如化工设备的设计、制造、运
行等进程。

1化工设备产生腐蚀的原因及腐蚀类型
使得运行中的化工设备发生腐蚀的影响因素有很多，其中机械设备会腐蚀的
变化原理也很复杂，我们一般根据化工机械设备的表面发生的腐蚀具体类型情况
把腐蚀分为不同的类型。

1.1电化学腐蚀
电化学腐蚀是所有金属材料腐蚀的最主要的种方式，当金属材料与电解质溶
液接触，就会发生原电池反应，相对比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐
蚀叫做电化学腐蚀、化工机械设备的电化学腐蚀大多发生在比较潮湿或装有电解
质盐溶液介质设备的环境之中，电化学腐蚀就是氧化还原反应的一种，而大多数
化工机械的金属部件都会接触到类似电解质溶液的环境，并因此发生原电池反应
而导致电化学腐蚀。

化工企业发生电化学院位的设备有罐体、管道、泵体、阀门、反应釜等只要能接近电解质溶液的设备。

1.2化学腐蚀
金属材料与接触到的强氧化性物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过
程就是化学腐蚀的最常见的一种。

化工企业在生产过程中所涉及到的腐蚀性物质
种类常多，如酸碱类物质，这些物质直接可以和化工机械设备发生化学反应生成
金属盐和氢气，而造成腐蚀的部位多为直接与酸碱接触的管道、阀门泵体等。

1.3其他腐蚀
由于所处的环境非常复杂，因而化工机械腐蚀的形式非常多，根据腐蚀的形
态可以将腐蚀分为整体腐蚀和局部腐蚀，局部腐蚀可以分为电耦腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、焊接应力腐蚀、磨损腐蚀、点状腐蚀、疲劳腐蚀等。

对化工行业来说，机械设备的腐蚀以电化学腐蚀、焊接应力腐蚀、缝隙腐蚀
及疲劳腐蚀为主、特别是电化学腐蚀最为严重，多种腐蚀的结果最终均导致电化
学腐蚀。

2化工设备的防腐蚀措施
2.1耐蚀材料的开发和应用
一般机械设备最常用到的制造材料是我们最为常见的碳素钢，比起其他的制
造材料，碳素钢的优点是容易加工、性价比高，而且材料很常见很容易购买。

用
碳素钢制作的机械设备如果是在普通的环境下长期使用不是问题，寿命会比较长
并且一旦发生腐蚀，腐蚀带来的危害也不会严重影响到设备的使用寿命，但是正
如前文提到的化工行业内的化工设备所处环境的特殊性就非常考验碳素钢的抗腐
蚀能力，并且可以知道的是在化工行业这样具有很多腐蚀介质的环境下，碳素钢
的抗腐蚀能力会受到严重的破坏。

就像Q235这种钢材如果长期处在盐雾或者酸
气的介质中，那么它的腐蚀速度可以达到0.5-1.0mm/a，如果出现这种长期的环境，就要求化工企业必须定时对这些设备进行涂漆处理，目的就是为了降低化工
环境对于这种钢材制成的设备的影响，万一在使用过程中出现了漆膜脱落下来或
者不小心导致很深的划痕，那么这种钢材就会产生一些电化学反应，并且这些反
应随着时间和环境加速和扩散，这样更加快速的降低了化工设备的使用寿命。

可
能在化工企业中这些现象都会不可避免地发生，所以需要化工企业在制造的前端
就断绝这种情况的发生，即不用这种钢材作为材料去制造化工设备。

作为这种钢
材的替代品，16MnCu、09MnCuPTi等这些普通的低合金钢材的特殊情况中的耐腐蚀能力更强。

虽然根据市场情况现在此类钢材要比Q235类钢材在价格上优势没
有那么明显，但是从设备的长期寿命来看，企业选择在化工环境下更加耐腐蚀的
材料去制造化工设备，它带给化工企业的长期效益更高。

防腐蚀技术如果想要取得实质性的突破就必须投身于对耐蚀材料的开发与研究，纵观我们社会发展过程中各个时期的技术进步都与材料的突破与发现紧密相关。

一开始，合金材料及金属是最常见的材料，其中应用最普遍的就是钢铁，但是我
们可以发现钢铁的抗腐蚀能力不是很好。

人们为了解决在特殊环境中抵抗腐蚀这
个问题，就发展了有色金属材料以及开发了高性能合金材料。

不久以后，很多国
内外化工研究者们在自己的领域开始广泛应用耐蚀的非金属材料，这又是一个新
的突破。

研究者们进过研究找到了弥补非金属材料的机械性能的方法，从而使得
非金属材料使用场合更加普遍，弥补的方法就是通过增强结构的方式，非常值得
一提的是，非金属材料相对于金属材料来说还具有非常灵活的结构可设计性和好
的耐腐蚀性能，因此如今非金属材料的应用市场已经非常广泛，尤其是在特殊领
域的应用已经非常成熟，一定程度上可以在某些领域取代钢材的应用。

2.2表面覆盖层的应用
目前在行业内有很多具体的防腐蚀措施，在金属表面耐蚀涂层就是最常见的措施，这个措施的花费占所有防腐蚀费用的很大部分。

所以我们需要通过提高化工设备
的平常管理水平来延长设备的使用寿命，并且采用正确的表层防腐蚀技术还可以
大大降低维修成本。

这样也同时提高了化工设备的耐腐蚀性能。

2.2.1耐蚀涂料
从化学工业从无到有的发展历程来看，在其研究开发的重点研究领域中，被研究
学者们注意和一直想要攻破的难点方向就是如何开发合适的耐蚀涂料。

分析统计
以往的数据，可以发现表面处理质量引起了许多国内外专家学者们的重点关注与
研究。

2.2.2衬里技术及复合管道
衬里技术是利用强度高的材料（如玻璃钢、碳钢、铸铁等）作结构材料，用耐蚀
性能优异的材料作衬里层。

该技术经常用于化工设备和管道之中。

这类材料有陶
瓷内衬复合钢管，相对于单一的材料这类复合材料的优势是耐磨蚀，因此这类材
料适用于需要接触到砂石、煤粉等磨削性颗粒物料和腐蚀性介质的场合。

2.2.3其他表面工程技术
电镀技术在改善金属材料的外观形态的同时，也提高了部分特殊金属材料的化学
性能，这种结构的改善和性能的提高可以使得金属材料表面本身性能也得到好的
改善与提高，例如经过处理的表层的耐蚀性、耐磨性、装饰性与焊接性。

所以电
镀技术在化工设备的制造过程中还是非常适合用到的。

电镀技术是一种形成电镀
层的技术，是通过放有金属的盐类电解质溶液的电解化学反应来形成的。

金属表
面形成的新的电镀层可以帮助金属在化工环境下具有更加优异的防腐蚀性能，尤
其对于一些特殊的金属作用明显。

相对于电镀技术，化学镀技术是最近几年才发现的一种技术，化学镀技术也是一
种形成金属镀层的技术，但它是通过金属盐和还原剂在液体溶液中一起自发进行
的自催化氧化还原反应形成的。

化学镀技术相比较而言是容易实现的，并且不像
电镀技术，它更加的环保还节约能源，形成的表面镀层性能也更加优良，更加耐
腐蚀。

2.3电化学保护
电化学保护技术非常经济，所以引起了化工企业的重视与应用，它的防腐蚀能力
也非常强。

电化学保护技术就是通过外部电流使金属（包括合金）腐蚀电位发生
改变，改变后的材料的被腐蚀速率可以得到大大的降低。

电化学保护又分为两类。

对于阳极保护，如果是结构复杂的设备，在靠近阳极部位时电流密度会很大，这
样的话不能够得到充分的保护电流。

还要求设备所接触到的化工环境和介质不具
有很强的腐蚀性，因为阴极保护是用来防止土壤、海水等中性介质中的金属腐蚀的。

需要特别注意的是阳极保护的应用范围也比较广，但是对于没有饨化特征的金属
是不能够采用阳极保护，这与阳极保护的原理有关。

一般会优先考虑阳极保护的
场合是介质中包含强氧化性物质时，根据技术的实现难易程度来看，如果在一些
场合两类保护都可以使用的话，一般优先考虑阴极保护。

3结语
众所周知，化工企业需要利用化工设备进行持续不断的生产活动来获取利润，这
就对化工设备的结构寿命提出了很高的要求，如果某些大型的重要的化工机械设
备不能够长期正常运行，那么化工生产企业的营利生产就会受到很大的影响，正
如上文提到的对化工设备寿命影响最大的就是易腐蚀。

因此，化工设备的防腐蚀
问题值得引起化工企业的重视。

参考文献
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