化工设备的腐蚀与防护

化工设备的腐蚀与防护

摘要：腐蚀是材料时效的重要形式之一。化工设备在生产过程中因化学或电化学反应的存在而出现腐蚀现象。设备的腐蚀若不能及时进行相关的防护措施，会成为企业正常生产的重大安全隐患之一，给企业带来严重的经济损失或是人员伤亡。化工设备的腐蚀与防护问题是化工企业必须考虑的重大问题，本文对设备的腐蚀原因进行的简要分析并提出了相关的防腐措施。

关键词：化工设备；腐蚀；防护

一、设备腐蚀的重大危害分析

由于腐蚀现象无处不在，由腐蚀造成的国民经济损失占其总值的5%左右。在化工原料生产企业，这个比重还会增加两倍。在化工生产企业，设备的腐蚀与防护控制已成为企业生产过程中成本控制的重要因素之一。若对设备的腐蚀不能做好相应的防护措施，则很容易发生因设备腐蚀损坏而造成的停车现象，影响企业的正常生产，给企业带来相应的经济损失。有统计显示，当设备停车更换腐蚀部件或做相应的维护次数达到100此时，其产生的费用或给企业带来的直接、间接经济损失的综合与企业进行生产活动的总投资相当。由此可见，企业对化工设备的腐蚀与防护问题必须给予足够的重视。

二、设备腐蚀类型分析

1. 按腐蚀机理分类

若按腐蚀机理来说，金属设备的腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀两类。化学腐蚀和电化学腐蚀的主要区别就是腐蚀过程中有无腐蚀电位产生。只有非电解质溶液与设备表面接触而发生的腐蚀称为化学腐蚀，这种情况不是很常见，金属只有在高温干燥气体或甲醇等非电解质溶液中才会发生，非金属材料也只有在符合化学动力学规律的前提下才会发生化学腐蚀。

材料的另一种腐蚀形式电化学腐蚀则是很常见，金属在各种能发生电化学反应的酸、碱、盐溶液或超市的空气、土壤甚至工业用水中都会发生电化学腐蚀现象。金属的电化学腐蚀速率较快，腐蚀危害较大，是企业重点预防的腐蚀类型。

2. 按破坏形态分类

设备受腐蚀而损坏的形态可以分为全面腐蚀和局部腐蚀两种。

全面腐蚀在是设备的金属表面由于和电解质溶液或空气的接触而发生的整体的、均匀的腐蚀。设备的全面腐蚀会使其厚度减少，但一般都是可以控制和预防的。在设备的设计过程中，一般都会综合考虑其使用环境和使用寿命老来设计设备的厚度或采取相应的防腐措施。

局部腐蚀一般是形成空洞或裂纹等破坏形态。金属设备的局部腐蚀危害较大而且突发性较强，是给企业造成重大经济损失的主要腐蚀形态。一般抗点蚀或晶间腐蚀能力较差的金属中较易发生局部腐蚀。由于局部腐蚀发生在设备的局部，因而往往是不可见的，并且此处的强度会急剧下降，很容易发生断裂，造成严重的危害。

三、设备腐蚀原因及防护措施

设备的金属部位发生腐蚀的原因与金属材料本身的耐蚀性和设备运行的外部环境息息相关。由于金属的综合力学性能较好，因此设备的制造材料一般都选用金属。金属材料的差异以及制造工艺的不同都会对设备的耐蚀性造成影响。一般来说，材料发生腐蚀的部位都是材料的缺陷处或设备加工的表面状态较差的部位以及接口的不紧密处。生产车间的空气湿度、温度，生产原料中杂质的含量等也是发生腐蚀的重要原因之一。为了减少化工设备的腐蚀现象，我们可以采取以下几种措施

1. 合理选材

化工设备的选材应尽量选用耐蚀性较好的金属材料，若考虑到设备的成本问题，至少也应在易腐蚀部位的材料选用上应用耐蚀金属或复合材料。在材料的选用方面，可以综合考虑设备的载荷分布、温度区间、腐蚀区域大小等因素选取性价比最高的材料

2. 设备防腐处理

设备的防腐处理其实就是表面技术的应用。材料经表面处理之后，可在不影响基体性能的前提下较好的提高材料的耐蚀性，而且材料表面技术处理的成本较低，能避免因大量采用耐蚀材料而产生的高额费用。化工设备的表面处理技术一般选用喷涂或电镀的形式在设备表面形成一层致密的高耐蚀性的薄膜。膜层的存在赋予了金属材料较好的耐蚀性或其他物理性能的提升

3. 改善设备的外部环境

若条件允许，在设备运行过程中最好能保证运行空间的温度和湿度，这能很好的降低材料腐蚀的速度。另外，在化工产品的生产过程中，可以适当加入对产品性能无影响的缓蚀剂，降低材料腐蚀的速度。缓蚀剂是化工企业减少设备腐蚀的重要材料，实用性较强，添加方便，在锅炉冷却系统中常用于冷却水管道防腐

4. 电化学保护

在化工设备的防腐措施方面，还有一种很有效的方法就是电化学保护法。电化学保护方法有两种，一种是阳极保护法，一种是阴极保护法。阳极保护法只能用在有钝化特征的金属设备上，应用面相对较窄；阴极保护应用相对广泛，也通

常与表面处理技术结合，使设备的防腐能力更强。阳极保护法的原理是通过适当的阳极电流使金属表面形成钝化膜，降低金属设备的腐蚀速率，通常应用在硫酸生产线的碳钢储槽或换热器等部位；阴极保护法是向设备通入一定量的阴极电流将其变成负电位，从而提高设备的防腐能力。阴极保护法使用方便且经济效益显著，被广泛应用在化工设备的防腐措施中

5. 定期进行设备检查维护

材料的防腐措施能很好的减少化工设备的腐蚀失效，但设备在使用过程中难免出现意外状况，因此要定期对设备进行检查维修，看化工设备的腐蚀情况是否在生产允许的范围内并注意是否有腐蚀速率较快的区域。只有定期进行设备检查才能更好的发现并排除隐情，保障设备的安全运行。

四、结束语

化工设备在使用过程中，出现腐蚀现象是不可避免的，我们只能采取相应的措施和手段让腐蚀速率在可控的安全范围内，尽量延长设备的使用寿命。另外，在设备的设计过程中要保留腐蚀余量的设计并不断研究耐蚀性、经济型好的新材料用于化工设备的生产。企业也应加强对设备腐蚀方面的学习，让设备始终处于安全稳定的运行状态，以创造更好的经济效益和社会效益。

参考文献

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