化工机械设备腐蚀原因及防范措施初探 虞昭玉

化工机械设备腐蚀原因及防范措施初探虞昭玉

摘要：近年来，我国的化工行业有了很大进展，对机械设备的应用也越来越广泛。机械设备在实际业务推进的过程中，出现自发腐蚀的现象较多。特别是在化

工厂中，由于其具有很多高浓度的腐蚀性溶液，在接触中很容易对机械设备造成

损坏，进而影响其生产机械能力，带来相应的问题，给企业造成较大的损失。因此，必须结合设备腐蚀的原因及防腐措施，探讨在化工机械设备中如何做好相关

问题的处理，提升整体的防腐效率，提高抗腐蚀能力，从而延长机械设备的使用

寿命，提升企业的经济效益。

关键词：化工；机械设备；防腐

引言

化工生产中，机械设备所处环境往往比较复杂和恶劣，容易使机械设备产生

腐蚀，轻则影响设备的外观，严重时将引起安全事故，所以机械设备腐蚀不容小觑，有必要深入探究有效的防腐对策。

1化工机械设备的腐蚀原因

1.1化工机械设备的材质原因

一般来说，机械设备大多使用金属制成，但金属容易在空气中受到空气氧化

或被其他物质腐蚀。金属材料被腐蚀程度的影响与金属颗粒大小成反向变化的关系，简单来说就是机械设备组成的金属颗粒越小，密度越高，那么金属被腐蚀的

程度就越小，反之，金属颗粒越大，密度越低，金属被腐蚀的程度就越大。铁制

品的机械设备使用过程中，与空气的接触会造成氧化和腐蚀，尤其是铁金属制成

外壳的机械设备，在化工环境中会加快被腐蚀的程度。

1.22机械设备与腐蚀性液体接触

化工机械设备在生产运行中，时常会使用大量的酸、碱性液体，这些液体由

于自身强腐蚀性，也会对机械设备造成较为严重的腐蚀作用，尤其是浓度较高的

酸碱液体。机械设备预防腐蚀性液体的主要措施是及时清洗残留物与填埋等，避

免机械设备长期与腐蚀性液体接触，对设备与后期生产造成影响。同时，有腐蚀

性的液体挥发不仅会导致机械设备的腐蚀，甚至会影响到空气与水源，因而降低

化工生产运行中的安全水平，因而对其采取科学、合理的处理措施显得尤为重要。

1.3介质腐蚀

在工厂使用化工机械设备进行生产时，除了空气和生产用水会对设备产生腐

蚀外，在生产过程中的化学液体也会对设备表面产生腐蚀，相对于空气和水，化

学液体产生的腐蚀在腐蚀速度和腐蚀程度上都要严重得多。例如腐蚀性较强的酸

性液体（盐酸、硫酸、醋酸等）或碱性液体（碳酸盐、氨水、碳酸氢盐溶液等），这些介质腐蚀不仅会减少设备的使用寿命，并且会影响生产的产品质量，从而降

低企业的生产利润。

2防腐措施

2.1注重材料的选择

为了有效地解决化工机械设备的腐蚀问题，首先需要对材料做出合理的选择。结合目前阶段来看，在国内的化工机械设备制造商中所采取的原材料大部分都是

相对比较普通的。比如最多见的碳素结构钢，这类材料的成本相对较低，也很容

易获得，所以得到了很多制造厂商的青睐。除此之外，其在性能方面无论是力学

还是加工处理方面都可以很好地满足需求，不过需要注意的是这类材料的抗腐蚀

性相对较差，很难抵挡住腐蚀侵袭。在普通的工作条件下还相对比较可靠，不过

一旦在高浓度高腐蚀性的状态下就会出现这样或那样的问题，进而导致腐蚀破坏

的发生，因此对于实际的从业者来讲，在材料选择过程中必须要引起足够的重视。在材料选择方面，首先需要对工作环境有充分的了解，特别是工作环境中的温度、湿度、压力等，针对具体的信息要做出综合的研究，在此基础之上确定合适的材料，而不能仅仅以工作的需求和成本等基础性要素来考虑。其次，在考虑设备的

过程中也应当充分地满足设备的模式，进而判断材料是否能够满足其抗腐蚀的性能。在新时期越来越多的设备模式都加入了抗腐蚀的相关因素，因此在材料选择

过程中也可以结合这些数值来做出相应的研究。除此之外，还应当考虑设备的使

用年限，对设备重点部分应当采取性能更好的材料，而不是仅仅以成本作为根本

的衡量目标，只有这样才可以使得整个设备的材料优劣得到有效的配置，资源可

以得到充分的利用。如果采取以上三点做出材料的选择，那么就可以选择那些经

济效益相对比较好、性能比较高，也可以抗腐蚀的材料是最佳的处理办法，也是

相关实际业务从事者必须要认真考虑的问题。因此，在具体选择中，需要根据化

工机械设备的工作条件和具体要求来进行选择。

2.2防腐设计

（1）尽可能消除死角与缝隙。死角与缝隙都是液体无法流动的部位，虽然外部溶液当中金属腐蚀的腐蚀率相对较低，但这两个部位因腐蚀产物不断积聚或液

体停滞等原因会使电位及pH出现明显的变化，进而造成腐蚀，并且由以上原因

造成的腐蚀还很难发现，且发展速度很快，极易产生破裂及穿孔。对此，在设计

过程中应尽可能消除死角与缝隙。（2）消除或减小应力。部分设备不仅要承受

外压力，还会在加工制造时产生一定应力，此时受特殊环境条件的作用，可能产

生应力腐蚀现象，这种现象在采用不锈钢设备及部件时十分常见，不仅破坏的过

程特别突然，而且危害极大。对此，通过合理的设计能杜绝或减轻这种腐蚀带来

的危害，比如通过设计使应力的实际分布达到均匀，避免应力在局部聚集。在条

件允许时还可通过退火来达到去应力的目的，消除对锻件、铸件和焊接件进行制

造时产生的应力，但要注意退火时高温会使设备发生变形，并且该方法对大型设

备而言比较麻烦，费用也很高。

2.3牺牲阳极保护措施

为了有效解决化工机械设备存有的各种腐蚀问题，石油化工企业在利用牺牲

阳极保护法进行设备保护时，需要将牺牲阳极直接焊接在化工机械设备中，同时

采用螺栓固定，在完成此项工作的过程中，技术人员要对当前化工机械设备的阳

极以及机械设备的金属做绝缘处理，普遍应用的隔离材料有橡胶垫以及尼龙垫，

在利用阳极焊接设备构件时，要保障阳极及金属预留出相应的距离，目的是防止

阳极以及金属产生直接接触。在当前社会飞速发展的情况下，石油化工企业采用

的最为普遍的防腐蚀办法是牺牲阳极保护法。

2.4优化机械管理结构和方案

在针对具体的化工机械设备进行防腐措施的处理后，使化工机械设备能够有

效的长时间的对具有腐蚀性物质进行抵抗。但化工机械设备在长时间的运作下，

必然会一定程度上加快化工机械设备的腐蚀现象的发生。因此，化工机械设备的

管理也将成为防腐工作的一项重要举措。所以在保护金属的基本性能下，注重化

工机械设备的外部形态的保养，制定和管理化工机械设备的维护工作。在对化工

机械设备的防腐工作中制定相应的定期或不定期的维护检查，在管理中对发生的

设备腐蚀现象进行及时处理，对于简单的腐蚀现象通过简单处理就可以继续使用；对于严重的化工机械设备腐蚀现象就应当对相应的设备进行更换，有的零件比较