淺談化工機械設備的防腐設計及措施

摘要：化工機械設備在給企業創造利潤的同時存在著易腐蝕的問題，這對機械設備的使用年限有很大的影響。通過對施工過程進行實地研究，并結合相關專業知識，在本文中對預防機械設備腐蝕的方法和措施進行了研究。研究結果發現，在生產過程中對材料的選用和生產方法進行嚴格控制，不但可以增強化工機械設備的防腐蝕能力，而且對延長化工機械設備的使用年限，減少企業生產成本，提高企業利潤有重要的幫助。

關鍵詞：化工機械 機械設備 防腐能力

腐蝕是一種很普遍的現象，它是由于物體與化學物質接觸，而發生某種化學反應，從而導致該物體被損的情況。機械化工設備是一種較易被腐蝕的物體，發生腐蝕現象后，設備的外表和性能都有可能遭到破壞，從而使企業蒙受損失。因此，很有必要對機械設備的腐蝕原理進行研究，并采取相應的措施降低設備被腐蝕的程度，促進化工企業的發展。

1 設備腐蝕原因及分類

①設備腐蝕原因。由于機械設備是由金屬制成的，金屬的結構使其在外界溫度和濕度等條件下容易發生銹蝕，這是機械設備發生腐蝕的根本原因。在化工企業的工作環境中，充斥著較多二氧化碳、二氧化硫和氫氧化物等具有腐蝕性的物質，加上工作車間較高的溫度和較大的濕度，使得金屬機械設備更容易和這些物質發生化學反應，從而被腐蝕。②腐蝕的分類。根據腐蝕發生機制分類，腐蝕被分為化學腐蝕和電化學腐蝕。化學腐蝕主要是由于金屬所處環境的溫度過高且較為干燥引起的，使金屬表層與環境中的介質發生化學反應，導致其被損壞。電化學腐蝕是一種氧化還原反應，主要是由于環境較為潮濕引起的，是金屬與電解質溶液接觸后，出現了電極反應，導致金屬遭到破壞。

2 發生腐蝕的化學機理

2.1 電化學腐蝕機理 金屬發生的電化學腐蝕主要發生在金屬表層，是由于表層與環境中的離子導電介質發生電化學反應，導致金屬表層被破壞。電化學腐蝕的過程中，主要是陽極發生氧化反應，金屬離子從金屬中轉移到介質的過程中釋放出電子流，與環境中的離子流結合起來，陰極吸收從陽極轉移過來的電子進行還原。

2.2 工業氣體的腐蝕機理 在工業環境中，空氣中的二氧化碳、二氧化硫和氫氧化物含量較高，還存在著一些揮發物質和一些粉塵，這些介質都會導致環境中金屬被腐蝕。如果周圍的環境比較潮濕，空氣中的酸性氣體就會在水的作用下合成無機酸，這是一種腐蝕性極強的物質。在工業氣體環境中，機械設備的腐蝕主要是由于直接化學腐蝕和電化學腐蝕的共同作用導致的。這兩種化學腐蝕都是一種氧化過程，只是發生的背景有異，化學腐蝕在高溫且干燥的環境中發生的，電化學腐蝕在超市的環境中發生。

3 化工機械設備防腐蝕設計

3.1 材料選擇 碳素鋼是機械制造業使用較為普遍的設備材料，其價格較同類材料較低，而且購買較為方便，同時具有易加工的特點。此類材料在普通的環境中不容易發生腐蝕，如果機械設備采用這種材料，也較能滿足設備的防腐蝕需求。但是在化工行業這一特殊的環境中，這種材料則不能滿足設備防腐蝕要求，可能會發生較嚴重的腐蝕現象。因此，在化工企業中，需要選擇耐腐蝕的材料才能保護機械設備免受強烈的腐蝕，普通低合金鋼則是一種合適的制造基材。

3.2 機械結構與工藝選擇 在實際應用中如果機械設備結構設計太過復雜或者設計不合理，則很有可能會導致熱應力、積塵和積液等，從而設備的某些接合部位發生腐蝕現象。因此，我們應該對機械的結構進行合理設計，從而提高機械設備的防腐蝕能力。設計過程中要滿足以下要求：①機械部件的形狀應該盡量簡單。②機械部件表面不能有缺陷或損壞。③機械部件盡量使用一樣的金屬材料。④機械部件中盡量不要有縫隙。⑤機械表面要使用較好的防銹漆，這樣可以避免機械部件和腐蝕介質的直接接觸，起隔離作用。在對焊縫涂漆時一定要注意，要保證機械部件的每一個部位，包括接縫處，都要涂漆。⑥在機械設備的設計方面，要盡量避免凹形狀的出現，或者在設備上設計排水孔，預防水分在設備上滯留所導致的金屬腐蝕。⑦在焊接的過程中，要盡量采用連續焊接技術，且對焊接處的夾縫要進行合理設計。

4 設備防腐蝕方法

機械設備的防腐蝕方法有很多種，但大都是從金屬本身特質方面考慮，盡量減少金屬和具有腐蝕性的介質的接觸，或者是在金屬的表面涂上防腐蝕的材料等。電化學保護法主要是利用電化學機理，對設備進行改進，使金屬設備變為腐蝕電極中的陰極，從而對設備進行防腐蝕保護，一般主要采用外加電流法和犧牲陽極保護法。外加電流法是指，將需要保護的金屬作為電池的一極，將另一種附加電極作為電池另一極，而且把需要保護的金屬作為陰極，然后外加電流，對作為陰極的金屬進行保護。犧牲陽極保護法，是指將與被保護的金屬材質相同的金屬作為陽極，固定在被保護的金屬上，作為腐蝕電池，被保護的金屬則作為陰極被保護起來。這是一種科學合理的方法，被很多企業采用，且效果很好。

5 結論

腐蝕現象的存在給化工企業造成了困擾，因此，防腐蝕措施的研究顯得尤為重要。本文對設備發生腐蝕的原因進行分析，對腐蝕產生的化學機理進行了研究，并對化工機械設備的防腐蝕設計從材料的選擇和工藝的選擇方面進行了闡述，最后提出了防腐蝕的兩種有效的方法，對化工企業解決機械腐蝕問題具有重要的參考意義。

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