淺析化工機械設備腐蝕原因及防腐措施

黃濤 （大慶煉化公司，黑龍江 大慶 163411）

1 化工機械設備防腐的意義

腐蝕是一種很常見的自然現(xiàn)象，理論上說，人造物質(zhì)從一出現(xiàn)就不斷地被外界截止進行腐蝕，但大部分情況下這種腐蝕的影響很小。針對化工機械設備的腐蝕而言，主要是與介質(zhì)接觸的過程中發(fā)生的化學以及電化學反應，引起機械設備部件或整體的機械性能變化，最終導致不適合繼續(xù)使用。很顯然，這種情況的出現(xiàn)，是對化工企業(yè)生產(chǎn)力的一種負面干預，也會造成巨大的社會資源和能源浪費，甚至出現(xiàn)嚴重的安全問題。

化工機械設備腐蝕的介質(zhì)很多，主要是化工生產(chǎn)環(huán)境中存在的酸堿鹽溶液，以及空氣中包含的腐蝕性溶液分子。腐蝕一旦出現(xiàn)，就會隨著時間的延長越來越快地產(chǎn)生破壞作用，對機械設備的使用壽命造大大縮短。

除此之外，化學機械設備腐蝕的最大危害來源于對生產(chǎn)安全的影響。由于化工生產(chǎn)環(huán)境中充滿了強酸、強堿、高壓、高毒、高溫等原料、設備，腐蝕性破壞會導致爆炸、泄漏的危害，嚴重威脅到了操作人員的生命安全；一旦發(fā)生，還會造成環(huán)境污染、能源浪費。

因此，針對化工機械設備的腐蝕原因分析，并進一步尋求防腐措施，對我國的工業(yè)發(fā)展具有重要的意義。

2 化工機械設備腐蝕的原因分析

簡單地說，造成化工機械設備腐蝕的原因有兩類，即內(nèi)因和外因；同時，從現(xiàn)實角度出發(fā)，本文機械設備的腐蝕性討論是基于金屬材質(zhì)展開的。

2.1 內(nèi)部腐蝕原因

首先，金屬材料的性質(zhì)較為活躍，容易與其他介質(zhì)發(fā)生反應，進而出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。各種金屬材料的性質(zhì)雖然不同，但從研究結(jié)論上分析，在與空氣、水接觸的過程中，氧化是最普遍的，不存在絕對預防措施。

其次，金屬分子的內(nèi)部構(gòu)造原因。同一種金屬物質(zhì)在鍛造過程中，由于工藝的差異，也會造成內(nèi)部構(gòu)造的不同，如晶粒大小問題；晶粒越大，彼此之間的結(jié)合度越小，腐蝕的速度就越快，反之，晶粒越小，耐腐蝕性就越好。例如，不銹鋼比生鐵鑄就的機械耐腐蝕性高的多。

再次，機械設備的表面保養(yǎng)。機械設備表面保養(yǎng)即防腐蝕的手段，越粗燥就越容易被腐蝕。在保養(yǎng)方面，一般都會采用防腐處理的手段，如不銹鋼鍍膜、油漆等。此外，一些接口部分容易出現(xiàn)開口、斷裂等，露出內(nèi)部金屬斷層，這些也是導致腐蝕出現(xiàn)的原因。

2.2 外部腐蝕原因

化工機械設備的外部腐蝕主要是指在介質(zhì)的影響下，產(chǎn)生的速度快、影響大的腐蝕現(xiàn)象。

第一，以各類腐蝕性介質(zhì)為典型腐蝕原因，如酸堿鹽水溶液，氧化環(huán)境等。

第二，化工生產(chǎn)環(huán)境中往往處在大量的化學原料，這些原料作為介質(zhì)而言，在成分、濃度、催化作用等方面，都會直接或間接的作用與化工機械方面。

第三，溫度、壓力的影響，以及介質(zhì)流動狀態(tài)，也是導致機械設備從外部腐蝕的原因。

3 化工機械設備腐蝕的防止措施

3.1 材料選擇原則

金屬材料鋼鐵成分是用于化工機械設備制造的主要內(nèi)容。從經(jīng)濟性角度出發(fā)，大多采用碳鋼，同時碳鋼也具有很好的機械性、力學性特點，便于加工。但是，碳鋼材料對腐蝕性的抵抗力較差。

因此，在材料選擇方面要結(jié)合新材料工藝，充分考慮化工環(huán)境中的介質(zhì)影響，并且滿足耐高溫、耐高壓的需求。近年來，我國材料技術得到了很大的發(fā)展，如高分子耐熱材料、高強度樹脂材料以及新型橡膠技術等，目前來看，還無法完全代替金屬材質(zhì)，但可以從降低化工機械設備的腐蝕范圍和程度入手，延長設別的壽命周期。

3.2 結(jié)構(gòu)設計工藝

機械設備的設計也是防止腐蝕的一大要素，如在設計中，要實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、機械性穩(wěn)定，減少安裝死角，避免出現(xiàn)腐蝕性物質(zhì)囤積的溝槽、縫隙等，尤其在焊接技術方面加強內(nèi)應力和外應力的匹配，減少焊點，避免形成腐蝕點；機械部件之間的幾何形狀要盡量簡單，操作過程中不會出現(xiàn)局部振動，避免設計死角產(chǎn)生的縫隙。

3.3 強度設計思路

化工機械設備一旦投入生產(chǎn)，就意味著需要高強度、長期性的運轉(zhuǎn)，由于化工產(chǎn)品的特殊性，一般不建議經(jīng)常性的拆卸維護。因此，必須從設備的強度設計上入手，減少機械零件的設計缺陷，增強運轉(zhuǎn)強度，適應長時間的生產(chǎn)需求。化工機械設備的強度設計滿足之后，在此基礎上即可進行化學防腐蝕、電化學防腐蝕等技術應用。

除此之外，還包括其他的很多腐蝕防止方法，如犧牲陽極保護法、外加電流保護法等，可以針對不同的化工生產(chǎn)環(huán)境分別采用。

4 結(jié)語

腐蝕性問題對于化工機械設備而言，一般都是一個相對長期的過程，容易讓人在思想上放松，產(chǎn)生僥幸心理；考慮到腐蝕性的破壞嚴重性，就必須正視機械設備腐蝕防止措施的重要性，一方面從設備角度入手，強化機械設備的防腐能力，另一方面從管理制度入手，提高管理者和操作者的安全意識。

[1]甄利國.化工機械設備腐蝕原因及防腐措施探討[J].化工管理,2014,29:186.

[2]李春艷,董歡,李立波.化工機械設備的腐蝕原因及應對策略研究[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量,2013,18:33.

[3]孔小康.化工機械設備的防腐設計及措施[J].新疆化工,2014,02:20-22.

[4]張杰.淺析化工設備的腐蝕原因及措施[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量,2013,24:24.

[5]趙剛.對化工機械防腐能力的分析[J].科技經(jīng)濟市場,2015,05:172.