化工机械设备的腐蚀原因及防腐措施

化工机械设备的腐蚀原因及防腐措施

摘要：主要分析了化工机械设备发生腐蚀的原因及类型，并结合生产实际，

从合理运用防腐材料、合理制定方案工艺、合理开展腐蚀监测几个方面提出了防

止化工机械设备腐蚀的具体措施，以延长机械设备的使用寿命。

关键词：化工企业；化工机械；腐蚀原因；防腐措施

引言

化工机械的安全稳定运行是化工企业稳定生产的基础。化工机械设备大多是

由金属材料制成，运行过程中容易受生产环境中含有酸、碱、盐等溶液，气体的

腐蚀，造成机械设备的形状或尺寸等发生变化，设备被破坏，影响其使用寿命。

较为严重的腐蚀会导致设备出现介质泄露，有可能引发严重的生产事故。因此，

需要对化工机械设备的腐蚀原因进行分析，并采取有效的措施降低腐蚀对设备的

危害，延长机械设备的使用寿命。

1化工机械设备腐蚀的原因

1.1设备自身原因

（1）不同材料制成的设备耐腐蚀能力不同。化工机械设备都是金属材料制成，但化工生产需要多种设备，这些设备的材料性质、结构等不同，对化工物质

的抗腐蚀能力也不同。相对来说，金属结构越紧密，越耐腐蚀，反之，则耐腐蚀

性差，比如，在相同的生产环境下，不锈钢设备要比铸铁设备相对更耐腐蚀。

（2）设备的表面越粗糙，越容易被腐蚀。粗糙的设备表面更容易存留一些

腐蚀物质，导致设备被腐蚀，表面光滑且有保护膜的设备不易被腐蚀。

（3）机械设备的突出部位、零部件的连接处易被腐蚀。比如，设备的死角、靠口等部位比设备的其他部位更容易被腐蚀，而且腐蚀的速度比较快。

（4）结构设计比较复杂的设备易被腐蚀。设计越复杂的设备，需要的零部

件就越多，而往往零部件是最容易积液、积尘的部位，清理、检修不到位，就会

引发局部腐蚀。

1.2生产环境因素

化工生产环境中有很多具有腐蚀性的介质，比如酸、碱、盐等溶液，设备长

期在这种环境下运行，很容易被腐蚀。而且，在化工生产过程中，具有腐蚀性介

质的浓度、温度、pH值等是不断变化的，可能会加快对设备的腐蚀。比如，介质

的温度越高，扩散的速度越快，化学反应过程越剧烈，对设备的腐蚀也越快。介

质在压力的作用下，可能会加快流动速度，产生漩涡、口泡等，不断冲刷设备的

保护膜，引起设备空泡腐蚀。

2化工机械腐蚀类型

（1）电化学类的腐蚀，其是金属和电解质溶液之间，形成电化学的反应。

化工设备通常是金属材质，正常生产期间，会和电解质溶体有所接触，随即受到

电极影响，使得金属材料发生腐蚀。同时，在化工行业中比较复杂的生产条件中，还会面临氧化还原反应。该类电化学腐蚀对机械设备，有巨大的威胁。

（2）化学腐蚀，通过金属和非电解质之间，形成化学反应，整个腐蚀过程

完全属于纯氧化的还原反应，通过腐蚀介质和金属构件的表层原子，相互接触，

产生腐蚀物。在反应过程中，没有电流出现。在生产期间，有些原料本身存在腐

蚀性，与设备上的金属构件接触，出现化学反应，直接在构件表面形成氧化物，

此类氧化物一旦出现，会给化工设备运转性能造成严重的影响。化学腐蚀大多集

中于高温干燥的生产条件中，无需依托其他物质，便能引发腐蚀问题。

（3）其他腐蚀，其它腐蚀主要是应力腐蚀、点状腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐

蚀以及大气腐蚀等。应力腐蚀是设备在进行焊接、冷加工后的残留应力与腐蚀物

质共同作用对设备造成的腐蚀。点状腐蚀是生产中最常见的一种腐蚀形态，腐蚀

孔径小（通常在1mm以下），难以发现，多在设备的缺陷处或含杂质处。晶间腐

蚀是在金属的晶粒边界发生的腐蚀，会降低金属晶粒间的结合力，降低设备强度，这种腐蚀不易被发现，被腐蚀的设备外表看并无异样，但遭遇突发外力冲击时就

会导致设备损坏。缝隙腐蚀是在机械设备的搭接缝内、垫片接触面及紧固件缝隙

内等部位发生的腐蚀现象。大气腐蚀主要是空气中的水分和含有硫化物、卤化物、二氧化硫等物质的挥发物结合，多是形成酸性物质，这些酸性物质就会腐蚀暴露

在空气中的机械设备。

3化工设备的常规防腐方法

3.1合理运用防腐材料

现有的防腐材料主要有三类，首先是油脂，制作简单，费用少，能在一定范

围内推广。但同时其性能缺陷也比较突出，在耐水及抗酸方面，表现并不好。所以，仅能用在普通条件的空间中，对于化工厂内部的机械，应当另寻其他材料。

其次是生漆，其比较坚韧，和油脂相比，在水与油方面，有更佳的应用表现。但

鉴于其带有毒性，如果长时间与之接触，会对人体造成伤害。因此，对于这类材

料应当谨慎选择，通常用在长期停机，不会经常用到的设备上。最后，树脂材料，其在耐腐蚀性上的表现较好，对酸、热以及水等都有防护作用，还具有电绝缘性能，同时，不会对人体造成明显的损伤。但实际应用中，前期处理工序较多，而

且需要等待较长的时间。而若想在源头处控制发生腐蚀事件的风险，需优化换热

装置本身的设计、制造，降低常规碳钢的应用量，尽可能应用抗腐蚀水平较高的

材质，比如超低碳不锈钢。但以经济的角度来看，具有耐腐蚀性的金属，造价势

必会更高。所以，实际应用中，要结合其他防腐蚀方法，与经济性、便利性等问题，确定是否应用或者使用量。

3.2合理制定方案工艺

在化工机械前期设计及制作期间，如果设备结构不合理，同样会导致机械发

生腐蚀。如果要提高化工机械自身的耐腐蚀水平，应当注重设计方案及相应制造

技术，提高化工设备的可用性、稳定性。一方面，机械结构设计与制造时，外观

造型应当尽可能简单，以避免增加机械中溶液及灰尘等物质的沉积量。如果有诸

多溶液及灰尘进入到机械内部，难以及时发现，不能及时清理出去，便容易发生

腐蚀现象。此外，要让同一个设备及构件，运用同一种材料制作，并强调焊接处

理的效果。同时，为避免出现缝隙，要仔细检查各连接处的质量。另一方面，适