提高化工機(jī)械設(shè)備防腐能力的方法研究

譚欣惠

承德萬利通實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司 067002

提高化工機(jī)械設(shè)備防腐能力的方法研究

譚欣惠

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本文結(jié)合筆者實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，針對化工機(jī)械設(shè)備在使用過程中容易發(fā)生腐蝕的問題做出分析，作者就如何提高化工機(jī)械設(shè)備的防腐能力方面進(jìn)行了探討。

化工機(jī)械；防腐能力；研究

化工機(jī)械設(shè)備在受到嚴(yán)重的腐蝕之后，不管是設(shè)備呈現(xiàn)出來的物理性能（如色澤等）方面，還是機(jī)械設(shè)備在使用過程中所表現(xiàn)出來的其它方面性能，都有著不同程度的變化，這些變化輕者影響設(shè)備美觀，嚴(yán)重的會影響設(shè)備正常使用壽命，這些都將對化工企業(yè)在產(chǎn)品的生產(chǎn)以及成本控制等方面產(chǎn)生較大的影響，化工企業(yè)也會因此背負(fù)著較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，關(guān)于化工設(shè)備的腐蝕問題，就需要采取有力的防腐措施，有效的將運(yùn)行機(jī)械的防腐能力進(jìn)一步的提高，這才是當(dāng)今社會中化工企業(yè)以及相關(guān)生產(chǎn)領(lǐng)域所迫切需要解決的問題。

1 腐蝕的原因和種類

1.1 腐蝕的原因

腐蝕的主要成因是在一些工業(yè)企業(yè)以及化工企業(yè)，尤其是針對化工企業(yè)表現(xiàn)的最為明顯，在企業(yè)生產(chǎn)過程中含有大量的SO2、H2S、CO2、鹵化物、硫化物、氫氧化物及鹽霧等有害物質(zhì)，這些因素在高溫以及潮濕的環(huán)境當(dāng)中彼此發(fā)生了綜合性反應(yīng)，金屬機(jī)械本身結(jié)構(gòu)受到這些有害物質(zhì)的影響發(fā)生了化學(xué)以及物理反應(yīng)，最終在其本身產(chǎn)生了腐蝕的現(xiàn)象。

1.2 腐蝕的種類

其一是化學(xué)腐蝕，金屬機(jī)械的表面和周圍介質(zhì)產(chǎn)生了化學(xué)影響，在這種影響下產(chǎn)生了一種新的氧化物，造成設(shè)備表面受到了不必要的破壞，這種腐蝕的發(fā)生環(huán)境主要是在高溫的情況和腐蝕性介質(zhì)接觸而導(dǎo)致。

其二是電化學(xué)腐蝕，主要是和電解質(zhì)溶液之間的接觸，通過電極反應(yīng)所產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象。其主要是在潮濕的環(huán)境當(dāng)中所形成的腐蝕現(xiàn)象。

筆者按照腐蝕現(xiàn)象所產(chǎn)生的原因，以及表面現(xiàn)象等，將腐蝕現(xiàn)象有效的總結(jié)劃分成為以下幾點(diǎn)：①高溫氧化腐蝕；②剝層腐蝕；③點(diǎn)狀腐蝕；④晶間腐蝕；⑤縫隙腐蝕；⑥焊接應(yīng)力腐蝕；⑦疲勞腐蝕；⑧電化學(xué)腐蝕；⑨工業(yè)大氣腐蝕。

2 腐蝕的防護(hù)措施

化工設(shè)備在防腐方面所采取的有效防治措施有著比較多的方法，通常在處理的時候所采取的方法是改善金屬的基本本質(zhì)，將金屬和防腐介質(zhì)進(jìn)行有效的相互隔離，或者直接采取表面處理法，就是針對金屬表面實(shí)施有效的處理，改善腐蝕的環(huán)境和電化學(xué)保護(hù)。通常采用的方法為電化學(xué)保護(hù)法和防腐涂料法。

2.1 電化學(xué)保護(hù)防護(hù)法

電化學(xué)保護(hù)防護(hù)法在化工機(jī)械設(shè)備防腐蝕當(dāng)中有著極為重要的意義。其主要原理是運(yùn)用原電池的電化學(xué)原理，消除引起金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原電池反應(yīng)，使金屬得到防護(hù)。

電化學(xué)防護(hù)分陽極防護(hù)和陰極防護(hù)兩大類。陽極防護(hù)是把被保護(hù)的金屬作陽極，在一定外加電壓范圍內(nèi)進(jìn)行陽極鈍化，使它的表面由化學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)為鈍化狀態(tài)，從而阻滯金屬在某些酸、堿或鹽中被腐蝕。陰極防護(hù)是把被保護(hù)的金屬作為陰極，方法有以下兩種：（1）外加電流的陰極防護(hù)法用一個不溶性電極作輔助陽極，跟陰極一道放到電解質(zhì)溶液里。當(dāng)接通外加直流電源后，大量電子強(qiáng)制流向被保護(hù)的金屬陰極（例如鋼鐵設(shè)備），并在陰極積累起來。這樣就避免或抑制鋼鐵發(fā)生失去電子的氧化作用，從而被保護(hù)。（2）犧牲陽極的陰極保護(hù)法用比鐵還原性更強(qiáng)的金屬（如鋅）或合金跟鋼鐵制品連接。當(dāng)發(fā)生電化腐蝕時，這種活潑金屬就作為微電池的負(fù)極而被腐蝕，鋼鐵設(shè)備得到保護(hù)。例如，在輪船尾部和船殼吃水線下部裝上一定數(shù)量鋅塊，保護(hù)船殼不被腐蝕。

在電化學(xué)保護(hù)方法當(dāng)中，目前較為有效的一種防腐蝕控制方法就是應(yīng)用犧牲陽極的保護(hù)方法，而對化工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行陰極的保護(hù)。我國當(dāng)前較為常用的犧牲陽極的材料為：鎂陽極，其中包括了純鎂以及Mg-Mn合金等。其中，標(biāo)準(zhǔn)鋅電極電位相對鐵而言為負(fù)，因而在一定的介質(zhì)條件之下，當(dāng)這兩種金屬相互之間進(jìn)行接觸的時候，就會形成一個微電池，其中鋅為陽極，而鐵為陰極，鋅在介質(zhì)當(dāng)中被腐蝕，而鐵得到了保護(hù)。在具體的使用過程當(dāng)中，可以應(yīng)用將犧牲陽極在化工機(jī)械設(shè)備的構(gòu)件上進(jìn)行焊接，以此作為犧牲陽極安裝方法，同時也可以應(yīng)用螺栓來進(jìn)行固定。

2.2 防腐涂料法

防腐涂料法是目前化工機(jī)械設(shè)備在使用過程中有效預(yù)防腐蝕的另一重要方法，其作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

其一，具有較強(qiáng)的屏蔽作用，將腐蝕介質(zhì)和材料之間的接觸能夠有效的進(jìn)行阻止，而且將腐蝕電池的通路也能夠進(jìn)行有效的阻隔，對于電阻就有一定程度的增大。

其二，防腐蝕涂料具有一定的緩腐蝕作用，例如一些顏料和其它與之成膜或者水分的反應(yīng)等，對于化工機(jī)械的金屬材料的腐蝕有著緩解的作用。

其三，具有相應(yīng)的陰極保護(hù)作用。漆膜的電極電位較底材料金屬低，在腐蝕的電池當(dāng)中可以將它作為陽極進(jìn)行“犧牲”，這樣對于底材金屬就有一種保護(hù)作用。

根據(jù)主要成膜物質(zhì)的不同，防腐蝕涂料可分為以下幾種類型：

1）油脂涂料

油脂涂料主要是利用干性油作為主要成膜物的一類涂料。其所具有的主要特點(diǎn)是容易生產(chǎn)，而且具有較好的涂刷性，對于所需要涂刷面也具有較好的潤濕性，并且在價(jià)格方面也較為低廉，這是其主要的優(yōu)點(diǎn)所在。但是，漆膜也具有干燥慢以及膜的性質(zhì)相對較軟，機(jī)械性能較差，同時也不具有較強(qiáng)的耐水性以等缺點(diǎn)。

2）生漆

生漆不僅具有較強(qiáng)的附著力以及漆膜堅(jiān)韌，而且其所呈現(xiàn)出來的光澤也較為優(yōu)秀，并且對于土壤以及水和油性等腐蝕也具有一定的抵抗力。但是其存在的缺點(diǎn)是具有一定的毒性，對于人們的皮膚使得在使用中容易產(chǎn)生皮膚過敏，而且其對于強(qiáng)氧化劑以及堿性都比較差。

3）酚醛樹脂涂料

醇溶性酚醛樹脂涂料抗腐蝕性能較好，但是施工過程較為不便，而且其附著力和柔韌性相對較差，在實(shí)踐具體的應(yīng)用中受到一定程度的限制。所以，我們在使用之前需要對其進(jìn)行有效的改性，例如松香改性酚醛樹脂與桐油煉制，在其中加入各種顏料，經(jīng)過有效的研磨可以制出各種磁漆，這種漆膜相對堅(jiān)韌，其價(jià)格也相對較為廉價(jià)，在日常的使用中可以延伸擴(kuò)展到家庭用具以及門窗方面的涂裝，具有一定程度的附著力以及耐水耐熱，而且對于腐蝕性也有著較強(qiáng)的抵抗力。

4)環(huán)氧樹脂涂料

環(huán)氧涂料具有較好的附著力，在堿和油以及水等都有著較強(qiáng)的抵抗能力，但是其中不足的沒有較好的抗老化性。環(huán)氧防腐蝕涂料通常由環(huán)氧樹脂和固化劑兩個部分組成。固化劑對于漆膜的性能通常有著一定程度的影響，在實(shí)際中所常用的固化劑有：①脂肪胺及其改性物；②芳香胺及其改性物；③聚酰胺樹脂。

3 結(jié)語

化工企業(yè)和其他企業(yè)之間相比較，其生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕速度通常會顯得更加的快，這就必須要采取相應(yīng)有效的防治措施，對于當(dāng)今的化工企業(yè)以及與之相關(guān)生產(chǎn)領(lǐng)域都有著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.16.013