試論化工設備的防腐問題以及防腐措施

摘 要：隨著我國改革開放大發展，我國對于化工產品的需求量簡直不可同日而語，幾乎呈現跳躍狀的增多，而隨著越來越多的生產設備的運行超出了最初的設計能力，因為距目前的化工企業來講，設備因受到腐蝕而發生的故障損失已經成為了現在最重要的問題所在。就現在的情況來看，材料的保護以及設備的防腐措施，可以說就是降低維護費用以及工廠安全運行的關鍵所在。

關鍵詞：化工企業；設備；腐蝕；防腐措施

1 腐蝕的機制

隨著經濟的快速發展，社會對于化工的產品在需求上不斷的增加，而隨著時間的流逝，大部分生產設備的運行已經超出了當初的設計能力，究其原因就是目前全球化的化工企業在化工設備因腐蝕問題而造成故障進而損失利益的情況時有發生。就目前的化工企業來講，由腐蝕所造成的破壞可以說隨處可見，而因為腐蝕所引發的安全事故也是越發增多，這除了腐蝕本身所擁有的自發性特性外，更大程度上的問題都是因為相關的工作人員對腐蝕的危害沒有足夠的認知，對腐蝕的防護問題沒有有效的解決方案或者是根本就沒有防護意識等造成的。

1.1 腐蝕的定義以及分類

腐蝕即為材料與四周的環境發生物理或是化學的作用，進而被破壞的現象，腐蝕根據材料的種類可以劃分為非金屬腐蝕以及金屬腐蝕兩大類別，而金屬腐蝕里又包含了電化學腐蝕以及物理和化學腐蝕這三種。腐蝕的現象分為全面性的腐蝕和局部性的腐蝕，而在局部腐蝕現象中，又分為應力腐蝕破裂以及磨損腐蝕和電偶腐蝕，還有小孔腐蝕等等。值得注意的是物理腐蝕是一種較為特殊的腐蝕，是指材料單純的受到物理作用的破壞，通常都是由于滲透以及溶解所引起的，例如高溫熔鹽和溶堿等。相比于物理腐蝕，化學腐蝕以及電化學腐蝕就比較常見，化學腐蝕是指金屬與非電解質直接的發生了化學作用進而引起的破壞，而腐蝕的過程多是純氧化也就是還原反應，從微觀的角度來講，就是腐蝕的介質與金屬的表面原子直接接觸最終形成的腐蝕產物，在反應中并沒有電流的產生，完全符合化學動力學的規律。電化學腐蝕是指金屬與電解質溶液所發生的電化學作用進而引起的破壞，在反應的過程中，陰極電子得到電子而陽極電子失去電子，造成電子的流動也就是電流，而該反應也是符合電化學動力學的規律。

1.2 腐蝕的控制意義和危害

在我國國民經濟的各個領域中都充斥著腐蝕，無論是日常的生活還是工農業的生產，而對于技術而言也沒有普通技術還是尖端科學的分化，腐蝕都存在其中。由腐蝕所帶來的損失極其驚人，根據相關的統計，由腐蝕的原因所報廢的鋼鐵量占了我國鋼鐵年產量30%，在這其中只有70%的鋼鐵可以回收在處理，聲譽的一部分就完全成為了廢品；而設備由于腐蝕造成失效，甚至發生安全事故的問題也不斷的發生。在2010年一月份，世界鋼鐵協會公布了頭年粗鋼的總產量為121972萬噸，其中有大約三點六億的鋼鐵因為腐蝕即將變成廢品，而這其中還有獎金一點二億的鋼鐵無法回收，而按照零九年世界鋼鐵的均價4500元一噸來計算，將損失5400億元，而我國曾在兩千年使用Hoar法進行過相關的調查，我國的化工企業由腐蝕所造成的損失達到三百億元，能源部門以及建筑部門和機械工業還有交通部門因腐蝕所造成的損失分別為一百七十二點一億元、一千億元、五百一十二點四三億元、三百零三點九億元，總共合計為2288.3億元，而這些知識直接的損失，如果加上間接的損失能達到驚人的五千億元，占據了兩千年我國國民經濟生產總值的5%。由此可見，由腐蝕所造成的損失是非常驚人的，可以說腐蝕就是材料以及設備的癌癥。

2 化工設備因腐蝕所容易引起的故障

對于一臺設備而言，腐蝕非常容易引起設備的故障發生，無論是設備的開關還是傳送帶以及內部發動機金屬零件等等。就常用的電氣設備而言，容易受到腐蝕的地方，例如供電以及變壓部分、開關以及隔離設備、變頻以及調速設備，再有就是轉換的設備，通常這些部件，在設備不運行的情況下，工人都會定期清理，以保持部件四周的干凈。對于供電以及變壓部分由腐蝕所引起的故障，多為設備開啟失靈或是變壓數值不準確，進而對產品造成質量上的影響，嚴重的會引發變壓設備的損壞造成人員的傷亡。

3 化工設備的防腐蝕措施

3.1 設備表面層的覆蓋

根據相關的統計，就現在的防腐措施中，金屬表面技術以及表面耐蝕涂層的費用占據了所有防腐措施費用87%左右。誠然，使用正確的表面防腐蝕技術是提高設備使用時間以及減少維修費用的不二措施，但選表面防腐蝕技術，在有效提高了整體材料的耐蝕性能的同時，在耐蝕成本的花銷上實在太過巨大，但防腐蝕的效果卻是非常好，具體如何選擇，就需要根據化工企業自身設備來確立了。

3.2 耐腐蝕材料的開發

無論是設備表層的覆蓋還是其他的如電化學保護，都沒有從根本上杜絕腐蝕的可能，而新材料的研發，可以說就是防腐蝕技術進步的最大突破口，甚至可以說人類各個時期的技術進步與材料的研發都有著息息相關的關系。耐腐蝕材料主要分為金屬材料以及無機非金屬材料和高分子材料這三種。金屬可以說是設備的主體，而鋼鐵在設備中占據了主要的地位，但由于鋼鐵的耐腐蝕性有著很大的局限性，所以想要在材料上做突破就必須要摒棄鋼鐵的使用。高性能的合金以及有色的金屬材料，可以說是新被研發出的材料，其有針對性的解決了局部腐蝕的問題，例如含鉬高的耐腐蝕金屬以及高純鐵素體不銹鋼等等。

3.3 抗腐蝕涂料的應用

康腐蝕涂料可以說一直備受人們的關注，在化學工業中，奶腐蝕涂料大多都會應用在建筑物以及儲罐的內外面上，還有就是油、氣管道上。而根據相關的統計，抗腐蝕涂層的損壞，大多是由表面處理不當所造成的，所以說表面處理的質量是非常重要的，而現在的主流涂料例如重防腐涂料以及耐高溫涂料還有高鋅涂料在抗腐蝕的效果上都非常好，而這些也是到目前為止國際上研究最多的涂料。

3.4 電化學保護設備

電化學保護，是一項專業技術領域非常強的防腐措施，電化學保護即為利用外部的電流使得金屬腐蝕電位發生根本性的改變或者降低腐蝕的速度。電化學保護大體上分為陰極和陽極兩種保護措施，而該措施無論是在防腐蝕的效果上還是經濟情況上都非常的顯著。

陰極保護就是指在金屬的面層上通入大量的陰極電流，使得金屬的電位發生改變為負電位，進而使得金屬的溶解速度極大降低，但值得注意的是，設備在保護中，其結構不能太過負載，以免靠近輔助陽極部位電流米多過于密實，得不到足夠的保護電流。

陽極保護就是指將設備金屬構件與外加直流電源的正極相連接，在電解質溶液中使得金屬構件陽極極化值一定電位，使得設備建立并且維持相對穩定的鈍態，以此來使得設備腐蝕的速度減緩。

3.5 緩解腐蝕藥劑

緩解腐蝕藥劑簡稱緩蝕劑，是在很低濃度下，使得金屬在腐蝕性介質中的腐蝕速度極大降低的藥劑。該藥劑通常為單一化合物或多樣化合物組成的符合妖姬。在化工行業中，主要應用于防止工業冷卻水對設備的腐蝕。

4 結束語

化工企業由于特殊的性質，設備的腐蝕速度遠遠超過其他行業，所以在設備的設計以及管理和操作上，都要慎重的考慮到腐蝕的破壞問題，而只有不斷的通過設備的運行，特別是積極的采用先進的防腐措施，總結出經驗，經過研究后，研發出新方法，加強對腐蝕的認知，才能有效地尋找出一項有效且經濟的防腐蝕措施，確保化工企業的穩定生產，增加企業在市場中的競爭力。

參考文獻

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