浅谈化工设备的腐蚀与预防

浅谈化工设备的腐蚀与预防

随着社会经济水平的发展，化工产品在生活生产中已经占据了重要的地位，化工产品的需求与日俱增。化工企业的新建，化工设备的需求也不断增加，但化工在生产过程中产生的腐蚀对生产产生了重要影响，也困扰着生产技术人员，文章对设备腐蚀原因以及预防做出了分析和论述。

标签：化工设备腐蚀；预防；化工产品

引言

腐蚀给国民经济带来了重大的损失，腐蚀通过空气或者电解介质发生，尤其电解介质的环境下腐蚀速度会加快，每年都会有10%的钢铁因腐蚀而失效，大约有30%的钢铁制造的设备因此而损坏，化工设备的腐蚀也在其中。

只有不断研究化工设备腐蚀的原因，正确选择材料和合理的结构设计，并根据实际施工环境制定最佳预防腐蚀的措施，这样才能提高化工设备的使用寿命，对提高生产效率，提高效益有着十分重大的意义。

1 化工设备腐蚀的原因

1.1 设备腐蚀的内在原因

（1）不同的金属材料由于介质不同抵抗腐蚀的能力也不相同，抵抗腐蚀时间也不同，材质本身所具有。

（2）金属的晶粒越粗大，从而组织不致密，腐蚀越快。反之则越慢。

（3）金属零件表面越粗糙，比较面积越大，越容易造成腐蚀。

（4）制造设备时，技术工艺如果不精确也会对设备腐蚀有一定的影响，例如接口处不紧密等。

1.2 设备腐蚀的外在因素

（1）化工生产环境或原料不可避免存在腐蚀性，如酸、碱、盐、腐蚀性液体等。

（2）腐蚀性气体对设备造成的腐蚀，例如氧、氢等。

（3）外界温度越高对设备的腐蚀也越大，外界温度每升高10℃，腐蚀速度加速1-3倍，

（4）介质流动速度的影响。介质流动速度越快，腐蚀越严重，介质冲刷保护膜，产生涡旋、空泡，引起腐蚀。

（5）零件受外力作用，零件内残留内应力，内应力即是缺陷造成腐蚀。

1.3 化工设备结构设计因素引起的腐蚀

（1）化工设备的结构设计形状有突变处，如开口处、缝隙、转角等位置，突变处容易造成腐蚀速度加快。

（2）化工设备制造过程选材不当，造成了制造过程中质量不高，加工工艺粗糙，在焊接后存在残余内应力，质量低劣而造成的腐蚀。

1.4 人为因素造成的腐蚀

化工设备在使用过程中人为造成的设备超负荷使用，超温、超压，设备管理不及时，设备防腐不重视而造成的设备提前腐蚀。

2 化工设备预防腐蚀的措施

2.1 设备材料的合理选取

材料的选取要根据介质的性质进行选取，同时还要考虑设备设计的结构以及类型，还要考虑产品对材质的要求和材质的价格。

2.2 设备结构设计

在设备结构设计过程中尽量采用使局部应力和热应力降低的设计方案，在设计焊接工艺时应尽量采取等厚度或者逐渐过渡原则。在安装时应注意化工设备的防震设施，避免因变应力引起的疲劳。

2.3 环境处理的方法

2.3.1 去除环境中腐蚀性介质的方法

（1）大气中含有一定量的水分，水分会对设备造成腐蚀，除去空气中水分的有效方法是使金属表面一直处于露点温度（55℃）以上，气体中的水分易于挥发，例如运输气体二氧化碳、氯化物、硫化氢等气体前，去除水分。

（2）若化工设备传送为液体，最好脱除溶解在液体中的氧气，防止碳钢腐蚀，有效的脱氧办法为机械脱气或者添加联氨等脱氧剂。

（3）在化工设备炼制过程中，如果产生了酸性砌体，尽量避免，可以通过设置脱盐装置。

2.3.2 在环境气氛中添加防腐蚀的成分

（1）添加防腐蚀剂。在金属设备表面添加少量防腐蚀剂，在金属表面形成一层防腐蚀膜，能够显著抑制腐蚀的发生，例如加入钼酸盐、亚硝酸盐、铬酸盐等。也可加入锌盐、聚合磷酸盐等，通过化学反应形成了沉淀物即沉淀保护膜，加入胺类活性剂可在设备表面形成具有吸附性的保护膜等。但在添加此类防腐剂时对浓度要求十分苛刻，过多反而会对设备造成腐蚀。

（2）添加钝化剂。不锈钢、钛合金等对盐酸、硫酸等酸性物质耐腐性极差，可通过添加铬、铁离子、铜离子等氧化剂，明显减少腐蚀。

（3）添加中和剂。如果PH值与中性相差不是很多时，可通过添加氢氧化钠、碳酸钠或氨等弱酸、弱碱达到中和，只要使用方法妥当，可减少腐蚀。

2.4 表面图层处理法

2.4.1 涂漆

此种方法是最为常见的防止腐蚀的处理方法，在设备表面涂抹一层防腐蚀漆料，例如邻苯二甲酸树脂、环氧树脂等。涂漆还对漆的性能做了要求，例如漆料能否具有很好的漆刷能力，漆料抗腐蚀能力好坏、刷后抵抗机械作用不脱落的能力以及抗老化的能力都做了严格要求。

2.4.2 金属覆盖

采用具有耐腐蚀性的金属覆盖在化工设备结构表面。覆盖时采用塞焊及点焊衬里；用点位比母体材料低的金属覆盖表面作为阳极，提高点位达到防腐；再用化学方法使化工设备表面形成一层致密的氧化膜。

2.5 电化学保护法

电化学保护方法的主要原理就是原电池理论，将被保护金属作为腐蚀电池的一个极，这样就可以避免金属受到的电化学腐蚀，这种金属防腐方法可以分为阴极保护和阳极保护，一般来说金属制品都是作为阴极，因此也叫阴极保护法。

3 结束语

在化工企业中，化工设备的腐蚀不仅仅影响正常的生产秩序和设备的使用寿命，同时也存在者巨大的安全隐患，可直接对生产劳动者生命财产、企业的经济效益造成巨大损失，因此腐蚀不可忽视，我们可以从设备的设计、操作、管理等方面着手，不断总结经验，改善腐蚀环境，加强生产人员对腐蚀的认识，找到经济有效的抗腐蚀措施。

参考文献

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[2]牛清波，蒙娟.关于化工设备的安装管理探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2011.

[3]胡冰，刘鑫.化工设备的防腐控制措施[J].当代化工，2014.