論化工設備的腐蝕與防護

摘要：化工設備是人類生活當中必不可少的工業設備，其對于人類生活水平的提高有著重要的推進作用。在日常使用過程中，因為外部環境影響、內部化學藥品侵蝕、使用方法上選擇以及使用年限過長等因素的促在，很容易造成化工設備的腐蝕。這種化工設備腐蝕的情況出現，不僅會降低化工設備的使用效果，還會帶來極大的安全隱患，做好對化工設備的防護工作，降低化工設備的腐蝕情況對于我國化工事業的發展有著重要的作用。筆者結合實踐工作經驗，在本文當中對化工設備的腐蝕因素進行分析，并探討了提高化工設備防護水平的策略。

關鍵詞：化工設備；腐蝕；防護策略

前言：

在化工設備的實際工作當中，化工設備在工作時自身所產生的化學腐蝕、外部環境的侵蝕、使用方法及維護方法選擇不當等因素都會為化工設備的腐蝕創造條件或實現對腐蝕的催化，一旦化工設備腐蝕到一定程度，那么化工設備的工作性能就必然會降低，腐蝕情況嚴重的還會導致化工設備的報廢，想要保證化工設備的工作狀態，實現化工產業的發展，做好化工設備的腐蝕防護工作勢在必行。

1.化工設備腐蝕的因素分析

在化工產業當中，化工設備的腐蝕情況較為常見，其屬于化工設備的合理損耗，根據對化工設備實際使用情況來看，導致化工設備腐蝕因素可以分為內部因素和外部因素兩個層面。從內部原因來看，化工設備以金屬材質為主，而金屬自身的化學屬性較為活躍，其在企業使用過程中，工作環境必須與化工生產介質發生接觸，如酸、堿、高溫、高壓、不均勻應力等都極易發生金屬腐蝕情況。從外部原因來看，化工設備的使用環境、使用方法及日常維護都會在不同程度上為化工設備的腐蝕創造條件。盡管化工設備的腐蝕屬于常規損耗，但如果腐蝕程度超出正常范圍，那么其對于化工設備的工作狀態及使用壽命都有極大的影響。

2.化工設備的腐蝕因素分析

2.1.化工設備內部的腐蝕

目前，化工產業當中的化工設備絕大部分都是金屬材質，因為金屬本身的性質就較為活躍，所以當化工設備遇到一些能夠產生反應的化學材料時，其自身很容易產生化學反應，這些化學反應的出現對于化工設備的腐蝕情況是非常嚴重，其中在具有酸堿反應等的工作環境尤為突出。以反應釜為例，當反應釜內的物料溫度過高時，其釜內物料在反應過程中，釜內的介質可能會有酸性或堿性，這些性質的物料都可能會與金屬反應釜的內壁發生反應，金屬被氧化或分離；同時，內部所產生的大量的熱量，熱量更加會加速反應釜介質與反應釜體發生反應，熱量所造成的水蒸汽或酸堿蒸汽都會對反應釜的罐頂產生巨大的沖擊，而蒸汽遇冷后會發生液化反應形成水珠，這些水珠附著在釜頂上形成一層液膜，進而形成了“微腐蝕電池”和“氧濃差腐蝕”等腐蝕情況。

2.2.外部環境引起的腐蝕

外部環境引起的腐蝕的效果雖不像內部腐蝕那么大，但其也是化工設備腐蝕的重要因素。在筆者看來，對于化工設備腐蝕而言，外部環境更多的是創造了條件，這對于化工設備的腐蝕是致命的。以土壤對管道外壁的腐蝕為例，因為土壤自身所具備的多腐蝕性、多孔電介質已經非均質膠體體系等特性，再加上不同地段土壤的土質有著明顯的不同，所以當金屬管道接觸到土壤時，極易在接觸面形成不同的電位，而這些電位與金屬管道的接觸部位之間就會產生電位差，從而形成了土壤腐蝕電流回路及“氧濃差電池腐蝕”等腐蝕情況出現。

2.3.人為因素造成的腐蝕

實際上，在實際工作當中人為因素所導致的化工設備腐蝕情況也是較為常見的。其造成的腐蝕的原因來源于兩個方面，其一為設計方面，其二為使用與維護方面，在實際的化工生產中，化學反應是一個極為復雜的過程，比如對于一臺化學反應裝置，在設計過程中有可能對化學反應的分析不夠透徹或對介質中的元素分析不夠全面，對生產反應設備材質的選擇不恰當，當使用于生產時，很快就會產生化學腐蝕造成設備的破壞，這對企業也會造成極大的損失；其二是對于化工生產人員在進廠時雖然需要嚴格的專業水平篩選，但在實際的化工生產操作過程中，由于生產現場與金屬發生化學反應的原材料介質較多，難免會有誤操作造成腐蝕，同時由于對于新技術、新設備的不斷更新，員工對于新事物特性的了解及掌握也需要一定的時間，所以人為因素所引起的化工設備腐蝕因素也是不同小視的。

3.化工設備的腐蝕防護策略

3.1.合理的設備選擇

想要避免化工設備的過度腐蝕，做好設備的設計選型基礎，尤其是對于設備材質的選擇更要慎重。在選擇設備時，首先要針對生產物料的介質成分，反應機理、過程完全掌握，再對應相應的參數進行選材或通過腐蝕試驗進行設備材質的選擇，選擇合理的設備不僅能夠提高其自身的抗腐蝕性，同時可以降低生產產品品質的影響，同時準確的選材還能夠降低生產投資或成本，這對于化工企業來說能夠節省很大一部分成本，耐蝕合金或在設備的金屬材質當中添加合金元素，都可以很大程度的提高設備的耐腐蝕性。

3.2.實時的環境控制

任何化學反應都是需要一定介質環境才能夠發生的，腐蝕反應也是如此。所以在使用化學設備時，如果能夠消除金屬材質的設備在使用環境中引起腐蝕的各種因素，那么腐蝕就會明顯的減緩，甚至是終止。當然這只是理想化的結果，因為腐蝕反應過程中的很多環境因素并非人為能夠控制的，例如大氣中的氧氣、水分和土壤當中的水分、海水中的鹽分等等。在這種環境背景下，就只能通過局部環境的調整，來實現對化工設備使用時的環境控制。局部環境控制的方法有很多中，筆者在本文當中略舉一二：

3.2.1.在鍋爐當中加入Na2SO2和N2H4等除氧劑，可以減少鍋爐內壁的氧化腐蝕；

3.2.2.在水中可以適當加入酸或堿，來實現對水的酸堿度綜合，進而防止冷卻水對換熱器產生結垢和穿孔；

3.2.3.去除倉庫內空氣中的水分，加強倉庫的通風、干燥，從而避免所貯存的金屬部件生銹。

3.3.全面的養護策略

為化工設備進行全面的養護是防止其過分腐蝕的重要方法，日常的養護策略有很多個種類，筆者在本文中著重探討一下設備的涂層和緩蝕劑的使用。

3.3.1.設備的涂層

設備涂層的原理通過對化工設備的金屬表面進行抗腐蝕層的涂抹，能夠使設備上形成一層鍍層，而鍍層能夠對設備的金屬表面進行很好的保護，進而阻礙和降低腐蝕反應的發生與發展。據統計，世界各國最常用的化工設備防腐方法就是對設備進行涂層。之所以涂層能夠如此受歡迎，一方面是因為其防腐效果好，另一方面是其成本低，試想一下一個能夠用最少的成本換取最大防腐效果的方法，怎么會不被世界所關注呢？為了達到最理想的防腐效果，在對設備進行涂層時，必須要保證涂層結構的致密性、均勻性、針對性。

3.3.2.緩蝕劑的使用

在化工設備的防腐措施當中，緩蝕劑的使用也是較為常見的方法。在能夠產生腐蝕反應的環境當中，放入一定量的緩蝕劑，緩蝕劑就能夠先與設備金屬表面進行物理反應，實現對金屬表面的保護，從而顯著降低金屬材料被腐蝕的程度，實現控制化工設備腐蝕的目標。因緩蝕劑自身性質的影響，在使用緩蝕劑時并不需要單獨為其準備設備或容器，并且也無需對金屬構件的性質，所以其無論是在適應性方面、還是成本方面，都具有一定的優勢。目前緩蝕劑廣泛應用于酸洗冷卻水系統、油氣并酸化、油田注水、金屬制品的儲運等各個方面。

4.總結

綜上所述，化工設備作為化工行業當中的關鍵環節，其自身的腐蝕水平很大程度影響著化工設備的工作水平，因此必須要做好化工設備的腐蝕防護工作。盡管在化工設備工作當中，影響化工設備腐蝕的因素有很多個方面，但只要工作人員能夠在充分了解化工材料與化工設備之間腐蝕反應的基礎上，做好對化工設備的準確選型、防護工作，那么化工設備的腐蝕情況是能夠有效得到控制的。只有如此才能夠在保證化工設備良好工作狀態的基礎上，盡可能的延長其壽命，在為化工企業帶來更多經濟效益的同時，為我國化工產業的發展做出應有的貢獻。

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