淺析石油化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕與防護(hù)

姜躍振 潘盼 汪月姣(中國(guó)石油天然氣總公司遼陽(yáng)石化分公司， 遼寧 遼陽(yáng) 111003)

淺析石油化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕與防護(hù)

姜躍振 潘盼 汪月姣(中國(guó)石油天然氣總公司遼陽(yáng)石化分公司， 遼寧 遼陽(yáng) 111003)

本文主要對(duì)機(jī)械設(shè)備的腐蝕原因以及設(shè)備的防護(hù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，提出合理的防護(hù)措施和設(shè)備的安全使用方法。

石油化工；機(jī)械設(shè)備；腐蝕原因；防護(hù)措施

一般的機(jī)械設(shè)備大都是金屬的，在相對(duì)潮濕的環(huán)境下這些金屬就會(huì)發(fā)生化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，這兩種腐蝕現(xiàn)象是機(jī)械設(shè)備在工作時(shí)最常見(jiàn)的。

1 腐蝕現(xiàn)象的原因分析

(1)機(jī)械設(shè)備腐蝕的自身原因 石油化工的機(jī)械設(shè)備大多都是金屬設(shè)備，由于所采用的金屬材質(zhì)不同，機(jī)械設(shè)備的抗腐蝕能力也不相同，較為密致的金屬結(jié)構(gòu)就比相對(duì)粗糙的金屬結(jié)構(gòu)更耐腐蝕。除此之外，機(jī)械設(shè)備上突出的零件，下陷的凹口都會(huì)更容易受到腐蝕。設(shè)備的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其腐蝕速度就會(huì)越快，當(dāng)機(jī)械的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜時(shí)，就會(huì)使其表面具有較多的接口，縫隙，這就會(huì)聚集灰塵，油滴，水等物質(zhì)，這樣便會(huì)加快設(shè)備的腐蝕速度。機(jī)械設(shè)備的材料的成分越復(fù)雜，設(shè)備的腐蝕速度也會(huì)越快。

(2)生產(chǎn)設(shè)備所處的環(huán)境 一般的化工生產(chǎn)都會(huì)接觸具有腐蝕性的物質(zhì)，如酸、堿、鹽、空氣、水、溶劑這些物質(zhì)都是造成機(jī)械設(shè)備腐蝕的介質(zhì)。在化工生產(chǎn)的過(guò)程中常常會(huì)由于機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生大量的熱量，空氣在受熱之后會(huì)膨脹，導(dǎo)致相對(duì)壓強(qiáng)升高，這就會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的腐蝕加快。腐蝕介質(zhì)的分子運(yùn)動(dòng)速度越劇烈，腐蝕的介質(zhì)與機(jī)械設(shè)備的接觸面積就越大，腐蝕的現(xiàn)象也會(huì)越快。

2 機(jī)械設(shè)備腐蝕的分類

(1)按照腐蝕的機(jī)理分類 依靠腐蝕的機(jī)理可將腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。所謂化學(xué)腐蝕是指金屬與介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)變化所產(chǎn)生的腐蝕，這種腐蝕的特點(diǎn)是在腐蝕過(guò)程中金屬內(nèi)部以及金屬與介質(zhì)之間沒(méi)有發(fā)生電流，這是化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕最為本質(zhì)的區(qū)別。化學(xué)腐蝕是指非電解質(zhì)溶液直接與金屬發(fā)生化學(xué)變化。電化學(xué)腐蝕是指金屬與電解質(zhì)溶液間因?yàn)殡姾傻牧鲃?dòng)而發(fā)生變質(zhì)的腐蝕，在腐蝕的過(guò)程中陽(yáng)極失去電子，陰極得到電子從而形成電流。

(2)按照腐蝕的形態(tài)分類 按照腐蝕的形態(tài)，可以將腐蝕分為全面腐蝕和局部腐蝕。全面腐蝕是指機(jī)械設(shè)備的全部金屬表面都與腐蝕性介質(zhì)進(jìn)行著化學(xué)或者電化學(xué)腐蝕，這種腐蝕會(huì)使設(shè)備的管道越來(lái)越薄，在壓力的作用下會(huì)使管道破裂，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生爆炸造成安全事故。局部腐蝕是指腐蝕的現(xiàn)象僅發(fā)生在金屬的突出的零件或者下陷的凹槽區(qū)域，其他部分幾乎沒(méi)有腐蝕或者發(fā)生微小的腐蝕。局部腐蝕往往比全面腐蝕較快，危害也較大，局部腐蝕的形式主要有點(diǎn)蝕(孔蝕)，晶間腐蝕，應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，沖蝕，縫隙腐蝕，磨損腐蝕等。

3 腐蝕現(xiàn)象的危害和防腐的意義

在工業(yè)生產(chǎn)中，石油化工生產(chǎn)工藝所需的主要設(shè)備會(huì)在酸、堿、鹽、空氣、水、溶劑的作用下發(fā)生腐蝕，從而會(huì)對(duì)石油化工企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大損失。據(jù)專業(yè)人士調(diào)查，每年因腐蝕造成的國(guó)民經(jīng)濟(jì)損失約占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的2%至4%。因此，在日常生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)石油化工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行必要的防腐措施，確保能夠最大限度的延長(zhǎng)石油化工機(jī)械設(shè)備的使用壽命，從而降低經(jīng)濟(jì)損失。提升國(guó)民經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)值，促進(jìn)石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

4 石油化工機(jī)械設(shè)備腐蝕的防護(hù)措施

針對(duì)石油化工機(jī)械設(shè)備的防腐，可以從以下方面進(jìn)行。(1)在設(shè)備的選材方面，盡量選取金屬較為單一的材料，如碳素鋼，碳素鋼的主要元素是碳和鐵，這種材料不僅價(jià)格低廉，來(lái)源廣泛，加工方式也比較簡(jiǎn)單。但是這種材料在酸堿鹽等腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)中腐蝕的速度較快，因此在選取時(shí)會(huì)受到限制，在腐蝕性能較為強(qiáng)的環(huán)境下最好選用合金，例如不銹鋼。(2)在設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)簡(jiǎn)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)，設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越簡(jiǎn)單越好,并且盡量做到材料的統(tǒng)一,這樣就能減少組件連接時(shí)所產(chǎn)生的縫隙，降低點(diǎn)蝕(孔蝕)，晶間腐蝕，應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，沖蝕，縫隙腐蝕等局部腐蝕的現(xiàn)象。除此之外，還要避免組件在焊接時(shí)出現(xiàn)焊接缺陷,焊瘤是焊接過(guò)程中最常見(jiàn)的缺陷，焊瘤的存在不僅會(huì)造成局部腐蝕還會(huì)集中設(shè)備的應(yīng)力，使設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程中遭到破壞。(3)化學(xué)或電化學(xué)腐蝕的防護(hù)。針對(duì)于化學(xué)腐蝕，在設(shè)備表面涂抹一層起到隔離設(shè)備與腐蝕介質(zhì)的保護(hù)膜，例如涂漆或者金屬氧化膜，而對(duì)于電化學(xué)腐蝕可以在設(shè)備表面外加電源或者吸附金屬，外加電流這種方法是利用外加直流電,使電流通過(guò)土壤進(jìn)入到被保護(hù)機(jī)械設(shè)備中,使整個(gè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)電位低于周圍環(huán)境。吸附金屬法是在設(shè)備表面吸附一種比機(jī)械設(shè)備材料更為活躍的金屬，這種金屬在電化學(xué)腐蝕中替代設(shè)備充作陽(yáng)極，這種方法是犧牲掉這些外加的金屬來(lái)完成對(duì)設(shè)備的保護(hù)。總之,化工設(shè)備的腐蝕破壞無(wú)處不在,只有加強(qiáng)認(rèn)識(shí)腐蝕現(xiàn)象，并給予一定的防護(hù)，才能確保石油化工機(jī)械設(shè)備的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

[1]安博.《對(duì)我國(guó)石油化工機(jī)械設(shè)備腐蝕因素的分析》. 2014.

[2]馬媛媛.《化工設(shè)備的腐蝕與防護(hù)研究》.2013.

[3]王月娟.《我國(guó)石油化工機(jī)械設(shè)備腐蝕原因的一些探討》.2013.

姜躍振(1985- )，男，漢，遼寧遼陽(yáng)人，遼陽(yáng)石化，助理工程師(現(xiàn)有職稱)，本科，化工機(jī)械方面。