起重机吊具常见腐蚀分析与防护

起重机吊具常见腐蚀分析与防护

发表时间：2019-01-15T10:45:37.833Z 来源：《防护工程》2018年第31期作者：陈曦

[导读] 研究吊具腐蚀类型，不断完善技术层面和管理层面的防护措施，对保障吊起重机整体运行安全有着重要意义。

江苏省特种设备安全监督检验研究院江苏徐州 221000

摘要：吊具是起重机的主要零部件之一，广泛采用低碳钢和低碳合金钢制造。由于经常吊挂重物，容易磨损，而且所处的作业环境比较复杂，也容易发生腐蚀，所以它也是一个易损部件。在工业生产环境下的吊具尤其要注重日常检查及防护措施，避免在遭受严重腐蚀后承受重载而发生断裂，导致坠落事故发生。所以，为了进一步保障起重机作业的安全性，就要不断加强对起重机吊具的防腐蚀研究。鉴于此，文章首先分析了造成起重机吊具腐蚀现象的原因，然后研究了相应的防护措施，以供参考。

关键词：起重机吊具；腐蚀原因；防护措施

1 常见腐蚀

1.1 化学腐蚀

化学腐蚀是金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程。在金属制品企业的铸造、轧制、热处理车间等高温作业环境下，由于吊具最接近被吊物件，温度很高，吊具表面铁质与空气中的O2直接发生化学反应。在570℃以下会发生如下反应：

3Fe+2O2→Fe3O4。生成的Fe3O4是一层蓝黑色或棕褐色的致密薄膜，阻止了O2与Fe的继续反应，反而形成了保护膜的作用。而在

Fe3O4外面往往被一层Fe2O3氧化皮包裹住。温度继续升高时则会发生以Fe O为主要产物的氧化反应，生成的Fe O呈现一种疏松状态，氧化腐蚀会向深层发展。温度对钢铁高温氧化影响极大，温度升高，腐蚀速率会显著加快。

1.2 电化学腐蚀

电化学腐蚀是金属与环境介质发生电化学反应而引起的腐蚀。在比较潮湿的环境下，吊具表面吸附作用和扩散作用同时存在，容易形成一层很薄的水膜，其中含有少量的H+离子和OH-离子，还溶解有微量O2。此时在吊具表面形成了电解质溶液。当吊具表面防腐材料被破坏的情况下，吊具材质中含有的Fe与C会与水膜直接连成一体形成原电池。在这个原电池的阳极区，Fe被氧化成Fe+2离子进入水膜，在阴极区O2被还原为OH-离子，两种离子反应生成不溶于水的Fe（OH）2，并会进一步氧化生成Fe（OH）3。一般原电池反应要比单纯的化学腐蚀反应速率快，所以铁锈的生成过程主要是发生Fe-C电化学腐蚀反应的过程。

1.3 其他腐蚀

1.3.1 磨损腐蚀

磨损腐蚀是腐蚀介质与金属表面间相对运动，引起金属的加速破坏和磨蚀的过程。在重载作用下吊具与索具或吊点接触面间存在巨大应力，一旦发生相对运动，磨损表面材料与周围介质发生化学或电化学反应，并伴随机械作用而引起的材料损失可能转变为严重磨损。

1.3.2 应力破碎腐蚀

应力破碎腐蚀是构件在受到拉伸应力和腐蚀性环境的共同作用下，在低于断裂应力情况下可能过早断裂的现象。当中存在内应力或在固定外应力的作用，应力的存在使晶格发生畸变，原子处于不稳定状态，能量升高，电极电势下降，在腐蚀电池中成为阳极而首先受到破坏，这些都会促使腐蚀的加剧。通常情况下，吊具在固定方向拉应力的连续作用下，应力腐蚀的结果造成吊具材料的开裂，称应力腐蚀开裂，这是一种破坏性十分严重的腐蚀后果，必须引起注意。

2 起重机吊具防腐措施研究

2.1 做好表面防腐工作

耐蚀材料表面喷涂分为两大类。一是屏蔽类涂料。这类涂料通常是涂覆在钢铁结构表面把金属表面和环境隔开，由于涂料很薄，相对来说保护作用有限，但操作简便易行。二是缓蚀类涂料，这类涂料的内部组分与金属反应，是金属表面钝化或生成保护性的物质以提高涂层的防护作用，这种涂料相对防护作用较好，但成本较高。

2.2 电化学防腐

从起重机吊具防腐工作开展的整体出发，为了更加有效的防止起重机吊具出现被腐蚀的问题，就应该使化工金属机械作为原电池的阴极。在这样防腐的情况下，主要可以从以下几个方面对电化学腐蚀进行详细防护，具体如下：

第一，可以实行外加电流防护的模式。在该防护形式下，主要是通过外加电流对需要防护的金属进行转变，将其转换成阴极。另一个方面就可以转换成阳极。在这样的背景下，阴极金属就能够更好的保护，更好的防止电化学腐蚀问题出现。

第二，运用牺牲阳极保护的手段。针对那些需要被防护的金属，当其电势在比较低的位置时。在这样的模式下，金属就可以成为阴极，则其中的另一个面就可以作为阳极。这样的方式，就会对阴极金属进行了重点防护，防止出现电化学腐蚀。另外，在开展起重机吊具腐蚀防护的过程中，电化学的腐蚀总是在海水、河水和土壤中运用，对设备腐蚀工作顺利开展的情况下，就可以实行阳极牺牲的形式进行保护，其中经常涉及的材料有镁、锌、铝。

2.3 对起重机防腐进行管理

在对起重机设备进行重点管理的过程中，要从生产层面出发，要避免出现起重机的损坏。通常情况下，在损坏的部分经常会出现原电池反应的问题。这样，在起重机吊具的表面就十分容易产生腐蚀的问题。这会阻碍起重机的稳定运行。与此同时，还应该对起重机的防腐管理工作进行整合和升级。总的来说，不同类型的材质起重机就会存在一定的不同。在此情况下，就应该以具体的环境为重要依托，以此制定出防腐管理措施。比如，针对潮湿的环境，就经常会出现腐蚀的问题，这样就应该重点关注这样的环境，针对那些易产生化学反应的制定措施。针对这个问题，就可以适当的减少潮湿，为起重机提供干爽的环境条件。这样，就加强了起重机的防潮防腐措施。

2.4 完善起重机选购工作

在起重机设备防腐的过程中，比较重要的一项内容就是对起重机的选购。针对该工作内容，要从起重机吊具设备的工艺和安装尺寸层面着手。随之，要选择适当的型号。在进行机械型号选择的过程中，需要结合企业自身的经济实力，还应该着手于起重机的参数性能。同时，还应该以起重机安装后生产的环境条件为重要依托，可以运用化学性能或者耐腐蚀性能强的起重机。保证起重机能够符合环境产生的