企業生產過程中的化工設備常見腐蝕問題及對應措施

董鑫

摘 要：本文首先分析了企業生產過程中化工設備常見的腐蝕問題，并在此基礎上提出解決企業生產過程中化工設備腐蝕問題的有效途徑。期望通過本文的研究能夠對延長化工設備的使用壽命有所幫助。

關鍵詞：化工設備 腐蝕 防腐

中圖分類號：TE98 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（a）-0091-02

在企業的生產過程中，絕大多數化工設備都是由金屬制成，換言之，金屬是化工設備的主要材料之一。由于化工設備需要長時間處于高溫高壓、磨損以及腐蝕性介質等環境中運行。所以，要求設備必須具有較強的抗腐蝕性。相關研究結果表明，腐蝕不但會對化工設備上的金屬材料造成影響，而且還會縮短設備的使用壽命，增大維修成本。同時，腐蝕還可能增大設備及管道的滲漏量，從而引起原材料的損失，若是滲漏的介質具有易燃易爆性，則會引起火災爆炸等事故。為此，加強對化工設備的防腐尤為重要。借此，本文就企業生產中的化工設備常見腐蝕問題及對應措施進行淺談。

1 企業生產過程中化工設備常見的腐蝕問題分析

在企業生產過程中，化工設備是較為重要的組成部分之一，然而，由于各方面因素的影響，使得化工設備常常會出現腐蝕的問題，這極大程度地影響了企業的正常生產，給企業的經濟效益造成了巨大損失。由于大部分化工設備都是以金屬為主要材質，金屬腐蝕也成為化工設備的主要腐蝕類型。

1.1 化工設備的腐蝕類型

較為常見的金屬腐蝕有以下幾種。

（1）化學腐蝕。當化工設備中的金屬材料與外界的介質發生化學反應后而形成的損壞現象即化學腐蝕，如金屬材料的表面在大氣中的氧化反應。通常情況下，不同金屬的氧化物結構和性質均不相同，有些氧化物會在金屬表面上形成一層較為穩定且牢固的氧化膜，它能夠將內部的金屬與外界的介質隔離開，從而對金屬起到一定的保護作用，如鉻、鋁、鋅等。還有部分氧化物較為疏松并且極容易脫落，這樣一來，便會使內層金屬受到外界腐蝕介質的侵蝕，從而加快金屬的腐蝕速度，如鐵、銅、鎂等。金屬的氧化速度與溫度有關，溫度越高氧化速度就越快。在化工生產過程中，常見的腐蝕介質有氧、氫、硫化氫、二氧化碳以及工業廢氣等等。

（2）機械腐蝕。這種類型的腐蝕包括機械磨損和腐蝕作用兩個方面，兩者之間互為加速，即機械磨損越嚴重，腐蝕速度越快。常見的機械腐蝕有以下幾種：沖擊腐蝕，這是由化工設備中的液體介質湍流或是沖擊造成的；空泡腐蝕，液體在高速流動的過程中會產生一定數量的空泡，從而形成水錘作用，由此會導致金屬表面的保護膜被破壞，腐蝕速度也會因此加劇；應力腐蝕，在拉伸應力的作用下，金屬會受到腐蝕破壞，同時金屬內部會產生出裂紋。

（3）電化學腐蝕。在腐蝕的過程中伴隨有電流產生的腐蝕被稱之為電化學腐蝕，這是化工設備腐蝕領域的主要研究課題之一，是金屬在水溶液當中形成電池而引起的腐蝕現象。在潮濕的環境中，化工設備容易出現電化學腐蝕。

1.2 化工設備腐蝕的原因

大體上可將化工設備的腐蝕原因歸納為以下幾個方面。

（1）腐蝕介質。當化工設備中輸送的介質含有以下物質時會引起設備腐蝕，氧、二氧化硫、硫化氫等等，同時，輸送介質的溫度越高，腐蝕的速度就越快，腐蝕也越嚴重。

（2）土壤腐蝕。土壤是一類腐蝕性較強的體系，當金屬與土壤長時間接觸后，兩者的界面之間會形成不同的電位，這樣一來接觸部位便會差生出電位差，從而形成氧濃差腐蝕電池。若是土壤當中含有可溶性鹽時，則會加快腐蝕速度，土壤當中植物根系也容易引起金屬外管壁腐蝕。

（3）設備自身原因。化工設備的結構設計不合理、加工質量不高、存在焊接殘余應力等等，都會加快設備的腐蝕速度。同時，設備選材不當也容易引起腐蝕，相關試驗結果表明，化工設備金屬表面越粗糙，就越容易出現腐蝕。

（4）防腐措施不到位。在企業生產過程中，為了確保化工設備安全、穩定、可靠運行，在安裝過階段必須對設備進行有效的防腐處理。若是防腐措施不到位，或者未進行防腐處理，則會導致化工設備在使用一段時間后，便出現腐蝕。

2 解決企業生產過程中化工設備腐蝕問題的有效途徑

2.1 表面涂層防腐

在化工設備的金屬表面上噴涂防腐蝕涂層能夠起到一定的防腐作用，這也是目前應當最為廣泛的一種設備防腐措施。通常情況下，防腐蝕涂層不會使化工設備的結構及強度發生改變，其僅僅是一層保護層，最主要的作用是將金屬與外部介質隔離開，避免介質對金屬造成腐蝕。比較常用的防腐涂料有酚醛樹脂、環氧樹脂等等。采用這種方式對化學進行防腐處理時，必須了解設備材質、表面狀態、運行環境等方面的情況，并充分結合涂層的性能優選材料，從而達到最佳的防腐蝕效果。此外，為化工設備做金屬覆蓋層屬于表面涂層的一種，具體是指用電位低于母材的金屬作為設備的覆蓋面，通過犧牲陽極的方式，來達到防腐目的。

2.2 合理選材

化工設備本身的材料直接關系到腐蝕速度，選擇耐腐蝕性能高的材料，能夠有效降低腐蝕速度。在對化工設備進行選材時，必須充分了解設備的運行環境以及各種腐蝕因素，如介質的種類、濃度、溫度、工作壓力、流速等等。隨后按照實際條件進行模擬試驗，以此來獲取材料的可靠數據，并綜合考慮材料的性價比和耐腐蝕性，最終確定最佳的設備材料。建議化工設備應當盡可能選用合金鋼、鋁合金、玻璃鋼等作為主要材料，這有助于提高化工設備的抗腐蝕性能。

2.3 優化設計

想要從根本上解決化工設備的腐蝕問題，就必須從設計階段著手，合理運用于防腐有關的知識和經驗，設計出結構合理、使用壽命長、抗腐蝕性能好的化工設備，這樣的設備不但符合企業生產工藝過程的要求，又能延長設備的使用年限，有助于降低企業生產成本。大體上可將化工設備的優化設計分為以下幾個階段：在設計時選擇合理可行的防腐措施，如強度設計、防腐結構設計等；在加工制造時對設備進行有效的防腐處理，如提高加工質量、加強管理等；在設備的安裝過程中，結合運行環境的特點，選擇最為有效的防腐措施。

2.4 做好設備保養維護

在企業生產過程中，化工設備的腐蝕并不是突然出現的，通常都需要一個過程，為了盡可能避免化工設備出現腐蝕問題，應當不斷加強對設備的管理和保養維護，這樣能夠及時發現設備的腐蝕問題，從而采取相應的措施加以解決處理，防止腐蝕進一步嚴重，影響設備的安全、穩定運行。在設備管理方面，應當要求操作人員正確使用設備，不得違規違章操作，同時，要加強對設備的檢查管理，企業應建立完善的設備點檢管理機構，借此來規范設備點檢工作，并制定崗位責任制，整理相關記錄并進行總結，將各種隱患扼殺在萌芽當中；在保養維護方面，可由設備操作者完成日常保養工作，并在交接班時對設備進行認真檢查，定期對設備進行潤滑和清潔，維修人員要制定合理可行的檢修計劃，并將設備防腐作為重點來抓，以此來確保設備正常運轉。

2.5 使用襯里進行防腐

由于部分化工設備的腐蝕發生在內部，僅通過外部涂層防腐很難起到有效的作用。為此，應當合理使用襯里進行防腐。目前，較為常用的防腐襯里有兩大類：一類是有機襯里，如PVC、聚四氟乙烯、不透性石墨等等。在選擇有機襯里時，應當對材料的耐熱性、耐水蒸氣擴散性、附著性以及機械性能等進行充分考慮，并結合設備的工作環境，合理選擇，以此來達到最佳的防腐效果；另一類是無機襯里。比較常用的有化工陶瓷、砂漿等，具體選用時，也要結合設備的實際運行情況而定。

2.6 合理應用緩蝕劑

緩蝕劑是一種能夠在較低的濃度條件下，使金屬在腐蝕性介質中減緩腐蝕速度的物質，其既可以是單一的化合物，也可以是多種化合物的復合產物。在企業生產過程中，緩蝕劑可用于工業冷卻系統的防腐、化工設備及管道化學清洗時的防腐。實踐證明，通過使用緩蝕劑能夠進一步減緩設備的腐蝕速度，需要注意的是，在具體應用時，要控制好緩蝕劑的加入量。

3 結論

總而言之，在企業生產過程中，化工設備的腐蝕問題普遍存在，這必須引起企業相關部門的高度重視，并采取各種行之有效的措施，對設備腐蝕問題進行解決處理，這不但能夠確保設備穩定運行，而且還能延長設備的使用壽命，降低維修費用，有助于企業經濟效益的提高，對于促進企業發展具有非常重要的現實意義。

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