化工机械设备腐蚀原因及防腐措施浅析

化工机械设备腐蚀原因及防腐措施浅析

作者：郭万里赵伟荣

来源：《科学导报·学术》2018年第44期

摘要：我国化工行业发展速度逐步加快，化工生产成为我国生产制造行业当中非常重要的组成部分。化工产品的正常运转与化工机械息息相关，伴随当前工业技术的逐步加强，工厂生产过程中逐步开始趋向于进行自动化制造，机械设备的使用对企业的生产力有着直接影响。化工机械作为化工生产过程中的基本保障，需要在高温高压的生产工况下进行操作，而且还有可能会面临一些腐蚀性的介质，往往会受到较大的损害。本文重点对化工机械设备腐蚀的原因进行分析，并阐述如何进行防腐操作。

关键词：腐蚀;原因;防腐措施

引言

在化工企业当中，有很多化工机械设备。这些设备的稳定性和安全性与企业的经济发展息息相关，化工机械设备往往使用金属材料进行构建，不论是何种金属在化工环境当中或多或少都会受到腐蚀，这也会导致化工机械设备的安全性能和使用寿命受到影响，因此一定要重视加强化工机械设备的防腐工作。

1 化工机械设备防腐的概念及意义

腐蚀反应指的是出现在一些特定环境当中的化学反应。这种反应会一定程度上破坏化工机械设备，导致其出现损耗，让化工机械设备的稳定性、安全性下降。在生产的过程中，这些机械设备一旦受到腐蚀，其整体性能和外观会受到一定程度的影响，如果情况严重，甚至会出现大规模机械故障，造成安全事故的出现，严重地影响企业的生产，甚至会带来严重的经济损失，所以对化工机械设备防腐工作进行强化是非常重要的。合理的对防腐技术进行应用，可以让企业规避生产安全过程中的风险，也可以让化工机械设备的腐蚀率降低，对保证安全生产，提高企业经济效益具有很大的帮助。

2 化工机械设备腐蚀的原因及种类

2.1 化工机械腐蚀的种类

（1）机械设备局部腐蚀。化工机械设备的腐蚀分成局部腐蚀和均衡腐蚀两种。局部腐蚀较为常见，这类腐蚀的主要特点是整体腐蚀的情况较轻，然而某些零件产生了严重的腐蚀。局部腐蚀往往与介质或者其中的杂质息息相关，在特定的压力、温度条件下出现电化学腐蚀或者

局部化学反应，造成一些重要元器件的损失，导致机械设备无法正常工作，因此一定要对局部腐蚀进行重视。

（2）机械设备均衡腐蚀。均衡腐蚀就是设备整体上出现腐蚀。这种腐蚀的现象在化工机械设备当中也较为常见，可以利用相关的函数来对金属腐蚀速率进行计算。通常条件下均衡腐蚀主要产生在长年浸泡于弱腐蚀性溶液的金属当中或者常见于一些与腐蚀介质常年接触的设备当中。

2.2 导致化工机械设备遭到腐蚀的具体原因

2.2.1 内在腐蚀

（1）材质自身抗腐蚀能力。化工机械设备的零部件内部晶粒密度的大小以及选择的材料是否具有抗腐蚀性，对化工机械设备是否能够长时间、稳定周期运转具有很大的决定性作用。这是一个非常重要的内在问题，通常好的材质具有较强的自然抗腐蚀能力，然而不能一味的选择一些较为昂贵的材质，一定要注意加强分析，考虑经济性，合理地对材料设备进行选择，需要兼顾环保性能以及经济等各方面的因素。

（2）机械零件表面质量。化工机械设备在受到腐蚀之后，往往是一些零部件首先受到腐蚀.对这些零部件而言，表面质量会对出现腐蚀的范围和源头产生直接影响，如果表面质量相对较差，和腐蚀性介质产生大面积接触，其腐蚀的效率也会增高，出现腐蚀的范围较大，这也会导致设备的寿命缩短、快速失效，通过研究分析发现金属的表面粗糙，则更容易出现腐蚀的现象。

（3）不合理的结构设计。在化工机械设计制作的过程中要重视合理的结构设计，这对防腐工作有着重要意义。某些设备内部会出现一些局部死角，导致固体或者液体残留堆积，时间一长就会导致这些液体或固体浓缩出现腐蚀，或者有些机械設备在设计的过程中出现了一些不合理的缝隙，产生点蚀、缝隙腐蚀等情况。一些条件下会导致设备的应力逐步加大造成局部腐蚀。在设计的过程中一定要重视这些问题，很多设计的缺陷都属于未知层面，需要小心控制，否则会导致设备受到严重的锈蚀，造成不可逆的影响。

2.2.2 外部原因

（1）腐蚀性气体和液体的影响。由于作用和工艺流程的差别，每台机械设备所接触的介质都有一定的差别，而各种不同的介质在金属的腐蚀程度方面也会出现不同的影响。在生产的过程中，介质是混合物。各种介质中往往会掺杂一些微量杂质或反应产生的腐蚀性介质。这是导致机器设备出现腐蚀重要因素。设计人员一定要重视对所有组分，包括杂质的分析，依照不同的介质选用不同的材料，这样才能符合设计的要求。很多设备在选材的过程中一定要重视经验的累积及总结，合理的选用材料。

（2）气体和液体的流动速度。通过长时间分析发现，在化工机械设备生产的过程中，设备的腐蚀与接触的腐蚀性气体、液体流动速度的快慢息息相关。通常而言，液体和气体的流动速度较快，就会导致化工机械设备出现较大的损伤，反之，如果流动速度较慢或处于静止的状态，就算与机械设备出现接触，那么反应的速率也会变得很慢。

（3）设备管理维护不及时。化工生产属于连续不间断的生产，而且面临的腐蚀介质较多，所以需要专业的人员定期来维护设备，并且进行检查。如果发现金属构件出现严重腐蚀，一定要及时进行处理，避免出现高程度的腐蚀，最后对生产安全和稳定产生影响。

3 化工机械设备的腐蚀机理

3.1 电化学腐蚀现象

电化学腐蚀是因为生产的时候出现阴阳两极，阴极周边的离子出现还原反应，阳极周边的离子产生氧化反应。阴极和阳极之间产生离子的流动，阴极会不断将阳极的电子吸收过来，确保自身的化学反应能够有效进行。这就被称作为电化学现象。这种电化学反应会出现在电解液和金属表面之间，但是不会出现电流，而是产生阴极的消耗，但因为金属氧化还原过程中电子的需求较多，这样就会导致化工机械设备出现非常严重的腐蚀。

3.2 工业大气造成的腐蚀问题

在进行工业生产的时候往往会排出很多的污染性气体。这些气体会逐渐溶解在水中，出现偏酸性或偏碱性的溶液，比如说二氧化硫等。在工业生产的过程中氢氧化物和二氧化硫是非常常见的。在生产时会对化工设备出现一定的腐蚀，尤其是在潮湿的条件下，二氧化硫等有害气体会逐步向水中溶解，最终使水呈酸性，导致机械设备的腐蚀情况大大增加。

4 化工机械设备的防腐措施

4.1 提升化工机械设备防腐设计水平

首先需要重视设计工作，尽量对设备的形状设计进行简化，尤其需要优化设计一些化学物质容易堆积的死角，最大限度的让复杂几何形状的设计减少。这样可以让物质沉淀而造成的设备腐蚀情况得到有效控制。其次需要重视对化工机械缝隙的设计。从化工机械的角度出发，一旦产生化工液体滞留，很有可能会导致金属缝隙的腐蚀大幅度增加，造成金属出现孔隙腐蚀和机械空蚀，因此一定要注意对凹槽和缝隙的接触进行控制，避免出现较大的缝隙腐蚀的问题。第三是要合理的选择焊接工艺，保证焊接水平稳定的条件下，防止接口处产生焊接缺陷。最后需要对设备涂层进行合理的应用。防腐涂层的应用可以让设备的耐腐蚀性大幅度提升，进而保证机械设备整体的防腐效果。