浅谈化工机械设备腐蚀原因及防腐策略分析

浅谈化工机械设备腐蚀原因及防腐策略分析

发表时间：2019-01-16T10:17:22.957Z 来源：《电力设备》2018年第25期作者：赵杰

[导读] 摘要：化工机械设备腐蚀是自发的普遍现象，机械设备被腐蚀后，在外形、色泽及机械性能方面都将发生变化，造成设备被破坏以及资源和能源的严重浪费，企业受到巨大损失。

（新疆天利高新石化股份有限公司新疆克拉玛依 833699）

摘要：化工机械设备腐蚀是自发的普遍现象，机械设备被腐蚀后，在外形、色泽及机械性能方面都将发生变化，造成设备被破坏以及资源和能源的严重浪费，企业受到巨大损失。本文主要对化工机械设备在使用过程中发生腐蚀的原因进行了分析，并提出了一些防腐蚀的方法和措施。

关键词：化工机械设备；腐蚀原因；策略分析

1.化工机械设备腐蚀原因

1.1 内部因素

所谓化工机械设备腐蚀的内部原因，主要是指在实际的使用过程当中由于化工机械设备自身的原因导致的腐蚀，而不是由外界的物理化学因素所导致的。在工厂将化工机械设备投入使用时，部分的化工机械设备由于设计或者使用的需要，在设备的不同的部件位置会使用不同材质的制作材料，如果这几种不同的材料当中有任意两种或者两种以上的元素都在元素周期表上处在铜元素之前，换句话说也就是活泼性大于铜，那么这些金属在于电解质进行接触时，就会在电解质的参与之下发生化学反应，造成化学腐蚀。对于电化学腐蚀，与其他的腐蚀不同，在进行预防的时候相对比较困难。

1.2外部因素

相比化工机械设备腐蚀的内在原因，外在原因更加普遍和常见，这主要是由于化工机械设备生产的外界环境相对而言较为固定，一般仪器放置好之后由于体积比较大所以很少进行移动，这也就意味着化工设备腐蚀的外部原因可以通过改变外界环境来进行预防。经过研究我们可以发现，导致化工机械设备腐蚀的外界因素主要包括有外界溶液例如雨雪等当中的pH值和氧气含量等等，还有空气当中无机盐离子的含量以及一些物理因素等等，都会引起金属的反应，还有一部分金属，在常温下并不会与外界环境发生反应，但是一旦温度升高到某一个临界值，就会与化工机械设备的金属外壳发生反应造成金属的腐蚀，而且外界温度的升高在一定程度上也意味着液体对于机械设备的腐蚀速率会加快，外界液体与金属的接触面积的大小在一定程度上也会影响到金属的腐蚀速率。

2.化工设备腐蚀的原理研究

2.1工业中气体腐蚀

在工业大气中，化学机械设备腐蚀一般是由化学腐蚀与电化学腐蚀互相共同作用。前者一般指的是处于高温的环境下设备的金属构件与氧气发生化学反应，例如铁吸氧腐蚀。而后者则指的是在潮湿的环境下产生氧化还原反应，如化工机械设备中的材料Fe，发生正极反应为Fe-2e=Fe2+,负极反应为2H2O+02+4e=4OH-，其次正、负极各自生成阴、阳离子，在空气中的02作用下最终Fe(OH)3，造成化工机械设备受到锈蚀。

2.2电化学腐蚀

一般来说，化工机械设备是由多个金属构件组合而成的，而金属和空气中存在可导电的离子可能会产生一定的电化学反应，导致金属构件受到破坏，最终使得整个化工机械设备性能受到一定程度的影响。金属表面主要释放出阳离子，而溶液中的氧化物主要产生阴离子，两者产生化学反应，造成机械设备的腐蚀，且腐蚀的速度慢，多发生在局部，不容易在检查中被及时发现【1】。

3.防腐策略分析

3.1化学层面

①选择耐腐蚀的金属材料。要做好防腐工作，延长化工机械设备的寿命，对于设备金属的选择显得十分关键。如果生产设备采用的耐腐蚀能力不强，则需要花费更多的成本进行维护或者更换，降低设备的使用年限，而增加了化工企业生产的成本。因此要从化学层面防腐，不仅可以依据实际环境，选择耐用的塑料作为代替，还可以使用容易拆卸的器具，以方便清洗和处理残留物，降低对环境的损害。②采用导电设备。化工设备的腐蚀有一部分是因为电化学反应引起的，因此在生产过程中可以在设备外面接通电源，或者采用原电池的方法进行保护，即在部件装上活泼金属，使其与腐蚀性溶液发生化学反应，从而更好地保护化工机械设备。

3.2物理层面

对于如何采取防腐策略，除了从化学层面考虑，选择耐腐蚀的金属材料和应用原电池原理之外，最直接的办法就是采用物理方法，主要分为两种，第一，是在生产设备上镀上惰性金属或者涂上耐腐蚀的涂层，以尽量减少化工机械设备与腐蚀性液体，气体的表面接触面积，从而降低腐蚀的速度。第二，是在机械设备焊接的过程中注意减少缝隙和角落，减少溶液和残渣堆积的空间，延长设备的使用寿命。

3.3提高安全生产意识

事实证明，除了从物理和化学层面降低生产设备腐蚀的几率以外，还需要生产人员树立安全责任意识，严格遵守操作规范，定期对设备仪器进行检查，若在生产过程中发现设备零件出现腐蚀或者其他损坏现象，要及时上报并采取相应的防护措施，及时清洗和处理生产设备。提高生产过程中的安全性，降低意外发生的几率，从而为化工企业创造更好的效益。另外，由于化工厂的生产环境特殊，具有一定的危险性，为保证人员安全和提高环境质量，需要相关单位投入资金升级设备，做好排放物的处理工作，防止其污染大气和水体，进一步腐蚀其他设备。

3.4提高操作人员的技术水平

尽管许多化工机械设备在投入生产之前都相应采取了一定的防腐蚀措施，如将设备与溶液接触面镀上惰性金属，进行不锈钢处理等。而在实际操作过程中，由于操作人员技术水平参差不齐，往往会导致设备震动，使得焊接和角落位置出现裂纹，设备局部发生腐蚀。因此要加强对操作方面的培训，全面提高操作人员的技术水平，减少对设备的损害。

3.5加强化工机械设备的保养技术

第一，例行保养。在化工机械设备保养的过程中，主要有例行保养、一级保养以及二级保养三种类型。例行保养是在每天的固定时间段内开展的设备检查工作，对机械设备的运行情况进行检测，并且开展相应的机械设备卫生清洁工作。例行保养中应当及时发现设备存在

的问题，并且采取有效的解决方式，加强机械设备的润滑功能检查，保证机械设备的润滑度良好。另外，加强化工机械设备其他零部件的检查和保养工作，对存在松动、错位等情况进行处理，并且做好零部件的清洁工作。第二，一级保养。化工机械设备保养中的一级保养是每个月开展的一次保养工作，通过此次保养保证机械设备能够正常地运行，并且相关的工作人员需要对保养的结果进行验收。

3.6选择合适的制造材料

对于许多的化工机械设备来讲，每年都会由于他们的腐蚀导致报废，进而造成巨大的经济损失，这不仅仅是一种资源的浪费，更是一种污染的来源，所以我们在进行化工机械设备制造时，对于设备的材料要进行严格细致的筛选，为了防止腐蚀，在条件允许的范围内，我们如果能够找到不污染环境又能够满足生产计划的塑料材料就不要选择金属材料，如果迫不得已需要我们采用金属材料，那么必须要考虑到设备的使用年限以及适合使用的环境等等，再选择最合适的使用材料。除此之外，虽然我们考虑材料在原则上都是以企业最终能够得到的利润为主，但是当前在可持续发展战略的要求下，我们进行材料的选择也要对环境的作用以及设备的使用寿命进行综合考虑【2】。

结语

由于化工产品的性质特殊，为了确保生产过程中的安全性，减少资源的浪费和对环境的污染，做好化工机械设备的防腐蚀工作显得十分关键。化工机械设备发生腐蚀的原因主要有设备金属本身抗腐蚀能力弱，设计结构不合理。设备腐蚀主要分为电化学腐蚀和工业气体腐蚀，要做好防腐蚀工作，需要提高安全生产意识，选择耐腐蚀的金属材料，从而延长设备的使用寿命。

参考文献：

[1]韩雨蒙.提高化工机械设备防腐蚀能力[J].石化技术,2018,25(07):320.

[2]石松.化工设备腐蚀与防腐管理[J].化工管理,2017(18):224.