化工實訓設(shè)備腐蝕防護淺析

【摘 要】化工實訓設(shè)備的腐蝕防護問題關(guān)系到實訓安全和實訓教學的順利開展，是化工實訓管理最棘手的問題之一。本文針對化工實訓設(shè)備防腐提出了一些經(jīng)驗和見解，對從事相關(guān)工作的老師是一種有益的借鑒。

【關(guān)鍵詞】實訓設(shè)備 腐蝕 防腐

化工實訓設(shè)備對比工廠生產(chǎn)設(shè)備體積小，工藝簡單，一般安裝在實訓車間或?qū)嵱柺摇？紤]到實訓安全等問題，實訓裝置一般采用常溫、低溫和常壓、低壓操作條件；實驗過程多采用空氣和水等低腐蝕性、無毒害介質(zhì)，腐蝕環(huán)境相對于工廠生產(chǎn)設(shè)備要穩(wěn)定。但實訓設(shè)備的腐蝕問題關(guān)系到實訓安全和實訓教學的順利開展，是化工實訓管理最棘手的問題之一。筆者多年從事化工實訓車間管理和實訓教學工作，對實訓裝置的腐蝕防護問題尤為重視，并進行了相關(guān)研究工作。本文針對化工實訓設(shè)備防腐提出了一些經(jīng)驗和見解，便于從事相關(guān)工作的老師互相交流和學習。

1 化工實訓設(shè)備的腐蝕類型

化工設(shè)備腐蝕依據(jù)腐蝕發(fā)生的機理可分為化學腐蝕和電化學腐蝕。比如金屬的高溫氧化是金屬表面的原子和非電解質(zhì)中的氧化劑直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)形成的化學腐蝕，化學腐蝕發(fā)生在高溫環(huán)境下，實際生產(chǎn)中單純的化學腐蝕較少見。金屬在大氣、水等介質(zhì)中的腐蝕伴隨有電流的產(chǎn)生，電子通過金屬從陽極區(qū)流向陰極區(qū)，陽極金屬被破壞，屬于電化學腐蝕，電化學腐蝕發(fā)生在低溫環(huán)境下。實訓設(shè)備腐蝕環(huán)境屬于低溫型，主要是電化學腐蝕。

依據(jù)腐蝕的形態(tài)，化工設(shè)備腐蝕分為均勻腐蝕、局部腐蝕和高溫氣體腐蝕。大多數(shù)的化學腐蝕屬于均勻腐蝕，均勻腐蝕是在整個金屬表面均勻地發(fā)生腐蝕。而局部腐蝕是只在金屬材料的一些特定區(qū)域發(fā)生腐蝕，根據(jù)腐蝕發(fā)生的條件和形態(tài)，局部腐蝕又分為電偶腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕。高溫氣體腐蝕是指高溫環(huán)境中氣體對金屬的腐蝕，主要有高溫氧化、鋼鐵高溫脫碳和氫腐蝕。對實訓設(shè)備而言，主要發(fā)生的是均勻腐蝕和局部腐蝕。問題突出的是局部腐蝕，且危害最為嚴重，比如容器封頭焊縫處和管道法蘭連接處腐蝕，不銹鋼容器表面孔蝕等。

2 化工設(shè)備常用防腐技術(shù)

目前，化工設(shè)備的常用防腐技術(shù)主要有：采用耐蝕材料、表面防蝕、添加緩蝕劑、電化學保護等。

2.1 采用耐蝕材料

耐蝕材料的開發(fā)應(yīng)用是防腐蝕技術(shù)進步的突破口，耐蝕材料主要包括金屬材料、高分子材料和無機非金屬材料。化工設(shè)備絕大部分采用鋼鐵制造，但是鋼鐵的耐蝕性能具有局限性，高性能合金及有色金屬材料的開發(fā)和應(yīng)用，在一定程度上解決了局部腐蝕及特殊環(huán)境下的腐蝕問題，如含鉬高的耐蝕合金、高純鐵素體不銹鋼、低合金鋼、鈦合金等。耐蝕非金屬材料目前在化工生產(chǎn)中應(yīng)用也非常廣泛，在某些領(lǐng)域已有取代鋼材的趨勢，現(xiàn)在正在開發(fā)的非金屬材料主要有：耐蝕塑料、玻璃鋼、石墨、搪玻璃、工程陶瓷等。

2.2表面防蝕

在現(xiàn)有的防腐蝕手段中，表面耐蝕涂層和金屬表面技術(shù)的應(yīng)用占有最重要的地位。采用表面防蝕技術(shù)，可大大提升整體材料的耐蝕性能，提高設(shè)備使用壽命，減少維修費用。在化工生產(chǎn)中常用的表面防蝕技術(shù)有耐蝕涂層、襯里技術(shù)、電鍍、化學鍍、滲鋁滲鉻化學熱處理等，其中以涂層和襯里應(yīng)用最廣泛。

2.3 添加緩蝕劑

緩蝕劑是一種在很低濃度下，能使金屬在腐蝕性介質(zhì)中的腐蝕速度大大降低的物質(zhì)。 在化學工業(yè)中，緩蝕劑主要用于防止工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的腐蝕和化工設(shè)備、管道以及鍋爐等的化學清洗時的腐蝕，也有少量用于生產(chǎn)過程中的工藝性防腐。

2.4 電化學保護

電化學保護是指利用外部電流使金屬腐蝕電位發(fā)生改變以降低其腐蝕速率的防腐蝕技術(shù)。電化學保護技術(shù)在化工防腐蝕領(lǐng)域中已引起廣泛的重視和應(yīng)用，是一種有效的、既經(jīng)濟又實用的防腐蝕手段。電化學保護可分為陰極保護和陽極保護，陰極保護常用于保護地下管道及設(shè)備；陽極保護在化工生產(chǎn)中已用于保護生產(chǎn)硫酸、氨和銨鹽的設(shè)備，效果良好。

3 化工實訓設(shè)備防腐措施

化工實訓設(shè)備腐蝕防護的目的是保證實訓安全和實訓教學的正常開展，要結(jié)合實訓裝置自身的特點選擇防腐措施，并要考防腐成本和可操作性。

3.1 建立實訓車間防腐蝕巡檢制度

實訓設(shè)備防腐蝕應(yīng)該以預(yù)防為優(yōu)先，建立實訓車間防腐蝕巡檢制度是必要的。該任務(wù)由老師指導，學生承擔，既可以及時發(fā)現(xiàn)腐蝕的發(fā)生，預(yù)防腐蝕的擴展，也可以鍛煉學生的觀察能力，培養(yǎng)防腐蝕意識。巡檢要制度化，定期進行，除了檢查實訓車間環(huán)境，設(shè)備外觀外，要重點檢查泵體、換熱器、容器焊縫、閥門、管道連接處等重點防護對象，發(fā)現(xiàn)問題要記錄并及時處理。

3.2 做好設(shè)備的日常清潔保養(yǎng)

實訓設(shè)備雖然一般安裝在室內(nèi)，但日常清潔保養(yǎng)工作不容忽視，清潔干燥的環(huán)境能有效減少和減緩設(shè)備腐蝕。考慮到師生的健康，實訓車間要保持通風，實訓過程中更不可避免會引入環(huán)境干擾，設(shè)備一旦吸附灰塵、形成污垢，不僅影響美觀，而且會加速設(shè)備的腐蝕。

設(shè)備日常清潔保養(yǎng)工作中，不但要做到防塵防污，而且要經(jīng)常地除塵清洗。每次實訓結(jié)束后要安排專人打掃實訓車間衛(wèi)生，清洗地板，關(guān)閉門窗，做好防塵工作；每周徹底擦洗實訓裝置一次，保證設(shè)備外觀潔凈干燥。

3.3 加強運轉(zhuǎn)設(shè)備防腐蝕維護

實訓車間的運轉(zhuǎn)設(shè)備主要是離心泵、鼓風機和空氣壓縮機等，運轉(zhuǎn)設(shè)備為實驗流體提供動力，運轉(zhuǎn)設(shè)備是否工作狀態(tài)良好，關(guān)系到實訓裝置的正常運轉(zhuǎn)。

鼓風機和空氣壓縮機接觸介質(zhì)是空氣，腐蝕不易發(fā)生，日常做好清潔維護工作即可。離心泵接觸水等液體介質(zhì)，易被腐蝕，甚至發(fā)生葉輪和泵體因腐蝕而粘結(jié)的嚴重后果，因此離心泵必須做好防腐蝕維護。除日常保持泵體外表干燥潔凈外，對于長期停用的泵，要打開泵體上的堵頭，放凈泵內(nèi)液體，減輕介質(zhì)對泵體和葉輪的腐蝕，必要時，打開泵體，將內(nèi)部零件擦洗干凈，涂上防銹油。

3.4 采用化工設(shè)備防腐新技術(shù)

實訓設(shè)備區(qū)別于工業(yè)化設(shè)備，工業(yè)上常用的設(shè)備防腐技術(shù)在實訓設(shè)備上應(yīng)用受限，結(jié)合防腐成本和可操作性，實訓設(shè)備在采購和管理中，可有選擇性的采用防腐新技術(shù)。

（1） 采用耐蝕材料

在實訓設(shè)備采購過程中，要重點考慮設(shè)備的防腐維護問題。優(yōu)先采購不銹鋼材質(zhì)的實訓裝置，并對設(shè)備材質(zhì)的防腐性能提出嚴格要求。不銹鋼材質(zhì)的設(shè)備和管道具有優(yōu)良的防腐性能，但在使用過程中，嚴禁用金屬敲打，否則會加劇金屬腐蝕。非金屬材質(zhì)在實訓設(shè)備中也有一定的應(yīng)用，比如精餾塔和吸收塔塔體，采用玻璃鋼制造，不僅能滿足防腐蝕要求，也有利于實訓過程中觀察實驗現(xiàn)象。

（2） 表面防蝕

實訓設(shè)備的表面防蝕主要是指普通碳鋼材質(zhì)的零部件，要做好表面防腐處理。比如離心泵泵體、閥體、拆裝工具等，采購時要求有精良的表面防蝕層，使用過程中，防腐層破損要及時采取補救措施。

（3） 消除腐蝕介質(zhì)和涂抹防銹油脂

消除腐蝕介質(zhì)是指在特定時期（比如停訓期間）人為干預(yù)使設(shè)備不與腐蝕介質(zhì)接觸。防銹油脂是在石油類基本組分中加入一種或多種防銹添加劑組合而成。防銹油脂使用方便，成本低廉，效果好，適用于實訓設(shè)備防腐。消除腐蝕介質(zhì)和涂抹防銹油脂往往結(jié)合使用，防腐效果更理想。

a. 停訓期間，將設(shè)備和管道內(nèi)物料排凈，并全開放空閥、卸料閥等閥門，盡量使設(shè)備和管道內(nèi)空氣流通，介質(zhì)蒸發(fā)，保持設(shè)備內(nèi)部干燥，減輕設(shè)備和管道內(nèi)部腐蝕。

b. 管路拆裝設(shè)備停訓期間全部拆除，將管拆工具和設(shè)備零件擦拭干凈有序擺放，管拆工具、緊固件、閥門螺桿、管道焊縫等涂抹防銹油脂。

c. 對生銹零件處理時，不宜用化學方法除銹，而應(yīng)采用機械除銹方法，即先用鏟、剔、刮等方式將零部件上的銹蝕層塊除去，再用砂紙砂磨、打光，最后涂上防銹油保護層。

4 結(jié)語

化工實訓設(shè)備的腐蝕防護是化工實訓管理的工作重點之一，化工實訓設(shè)備的特點決定了只能采用低成本，易操作的防腐措施。化工實訓設(shè)備腐蝕防護新方法和措施，有待從事化工實訓管理的老師去探索、交流和推動。

【參考文獻】

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