郭永風
(中國石油集團工程設計有限責任公司青海分公司,西寧 736202)
化工機械防腐能力提升的有效路徑研究
郭永風
(中國石油集團工程設計有限責任公司青海分公司,西寧 736202)
近年來,隨著我國科學技術的不斷進步,化工機械在我國化工業發展過程中發揮了不可或缺的作用,并創造出了巨大的財富。然而化工機械在實際使用中,總會不可避免的出現腐蝕現象,從而影響到整個化工機械的安全性能以及使用壽命。因此,為保證化工機械設備能在化工工業生產中發揮應有的作用,相關化工企業就必須要在日常工作中,采取有效措施來提高化工機械設備的防腐蝕能力,為我國化工產業的健康發展提供保障。
化工機械;防腐能力;有效提升;路徑;研究
在我國市場競爭愈演愈烈的時代背景下,化工企業想要發展壯大就必須要對化工機械的性能以及使用壽命加以重視。延長化工機械的使用壽命,一方面可以有效減少企業的運營成本,另一方面還能保證企業生產的順利進行。因此,相關化工企業要對化工機械使用中可能導致它出現腐蝕的原因進行重點關注,采取有效的應對措施,來提升化工機械抗腐蝕能力,并為今后的化工企業生產提供參考依據。
2.1 內在原因
1)化工機械本身的防腐蝕能力。在很多化工機械中,會存在許多金屬構件,而它們自身的防腐能力對整個化工機械防腐能力的影響是很大的。通常情況下,晶粒密度越大的金屬所組成的設備,它的耐腐蝕性能就越低,而相反則它的耐腐蝕性能就越高。
2)化工機械接觸到的溶液不同。同樣的化工機械在生產不同的化工產品時,接觸到的溶液也存在差異,這些溶液有的對機械的腐蝕較小,而有的溶液對機械的腐蝕卻較為突出,這就導致盡管是同一型號的化工機械,由于受到不同溶液的侵蝕,也會造成不同程度的影響。
3)化工機械零件表面的粗糙度。在化工機械的實際使用中,很多腐蝕現象都是先從機械零件開始,而這些零件會出現腐蝕現象與它自身表面的粗糙度有著直接關系,粗糙度越低的零件就越容易出現腐蝕,反之則不然。
4)化工機械的結構設計。很多化工機械的局部出現腐蝕,很大原因是因為它本身的結構設計不合理,使塵土或者溶液等在設備中沉積,同時設備應力過大而引發的局部腐蝕現象,也是由于化工機械結構設計不合理導致的。
2.2 外在原因
1)化工機械所處環境。在很多化工機械的實際使用中,由于受到生產環境中的水分、氧氣、酸以及堿等因素侵蝕,也會出現不同程度的腐蝕。
2)腐蝕介質。在生產環境中會存在許多可能引發化工機械腐蝕現象的介質,而這些介質的濃度、化學成分等也會或多或少的造成化工機械的腐蝕。
3)腐蝕介質的溫度。在化工機械所處的生產環境中,會存在很多可能引發腐蝕的因素,而經過長期的實驗研究表明,腐蝕介質的溫度越高,則它對化工機械的侵蝕就越嚴重。具體來說,就是腐蝕介質的溫度升高,則它的分子擴散速度就會進一步增加,電阻液的電阻腐蝕度就會降低,從而造成腐蝕電池的反應加快。
4)腐蝕介質的流動速度。可以對化工機械造成侵蝕的介質分為以下兩大類,即腐蝕性氣體以及腐蝕性液體。經過研究可以發現,不管是腐蝕性氣體還是液體,它們的流動速度越快,則腐蝕的效果就越明顯。一旦化工機械處于高速運轉狀態時,這種現象會更加嚴重,長此以往,設備極其容易出現失效現象,嚴重時還可能出現報廢情況。具體來說,就是腐蝕性介質的流動速度越快,則它對化工機械表面保護膜的侵蝕就越厲害,與此同時,還會產生空泡等現象,對化工機械的表面產生嚴重的沖擊磨損以及腐蝕。
金屬的腐蝕破壞是化工機械腐蝕中最為常見也是影響最大的形式之一,因此,在選購化工機械時,相關采購人員就要對這一因素加以重視。此外,化工機械的防腐設計也是需要重點關注的問題。為保證化工機械的防腐能力,可以從以下幾個方面進行:
1)對材料的選擇。目前,大多數機械設備材料選用的是普通碳素結構鋼,盡管它的價格較為低廉且在一般情況下受侵蝕的幾率較低,然而化工機械所處的生產環境都較為惡劣,使得由這類材料制成的機械設備很難長時間運轉。因此,在選購化工機械時,盡量選擇那些由耐腐蝕強的鋼材制成的機械設備,舉例來說,由16MnCu以及09MnCuPTi等合金鋼材制成的化工機械設備就有很強的耐腐蝕能力,盡管它的造價較高,然而由于它的防腐能力強,使得這類化工機械設備的使用壽命往往會達到普通碳素鋼材料設備的二到三倍,性價比還是很不錯的。
2)機械設備的防腐設計。在化工機械設備的設計中,如果它的結構不合理,也會造成嚴重的腐蝕現象。因此,在設計機械設備時,相關設計人員要充分考慮結構以及工藝的防腐設計。
(1)在設計化工機械時,設備的形狀要盡量簡潔,避免使用較為復雜的形狀,這是因為形狀越復雜,則溶液或塵土等就越容易在機械設備內部沉積,進而引發腐蝕。與此同時,設備的制作材料也要盡可能的保持統一,從而避免因材料種類過多而引發腐蝕問題。
(2)避免出現縫隙。化工機械設備中存在的縫隙也是引發腐蝕的主要因素之一,在溶液流通不暢的地方就會發生縫隙腐蝕。而縫隙腐蝕現象的發生又會進一步造成應力腐蝕等現象,從而給整個設備造成嚴重損害。因此,在設計時就要采取一定的措施來防止此類現象的發生,比如使用向上的容器、設置排水孔等,以此來有效提升設備的防腐能力。
(3)要盡可能地避免焊接缺陷,消除內應力以及應力的集中。
(4)在化工機械設備表面涂抹必要的防腐材料。在機械設備的表面涂抹防腐材料,可以在不改變設備的結構以及強度的基礎上,提升它的耐腐蝕性能。其中,在涂膜防腐材料時,要特別注意設備的焊縫處也涂抹完畢,從而在有效隔離設備以及外界腐蝕介質的同時,確保化工機械的使用性能。目前我國應用較為普遍的耐腐蝕涂料有以下幾類,即油脂涂料、生漆、環氧樹脂涂料以及酚醛樹脂涂料等。
(5)在化工機械設備正常使用過程中,要避免水分在設備上停留,從而減少腐蝕的發生幾率。
3)對化工機械的日常養護。有效提升化工機械的防腐能力,除了要對設備的材料以及設計進行關注,同時在日常生產過程中也要加強對它的管理。首先,企業要對化工機械設備的操作人員進行專業培訓,讓操作人員的安全生產意識以及規范操作能力等得到有效提升,從而保證整個生產過程的規范性以及安全性;其次,對化工機械進行必要的日常養護管理。針對那些防腐能力較弱的機械設備要重點關注,做好日常養護維修工作,并給每一個化工機械設備建立配套的檔案,將設備的日常運行狀況以及養護維修情況等基本信息詳細的記錄到檔案中,從而在有效提升化工機械防腐能力的前提下,為今后的化工機械管理提供寶貴的參考資料。
綜上所述,在化工企業的生產運營過程中,化工機械設備腐蝕現象的頻發,已成為制約企業健康發展的一大要素,而造成設備腐蝕的因素有內部因素也有外部因素。如果不能對這一現象進行有效處理,將會直接損害到化工企業的經濟效益以及社會效益。因此,相關企業要采取一系列有效措施來提高化工機械的防腐能力,從而在降低企業生產運營成本的同時,推動我國整個化工產業的良性發展。
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《工程建設與設計》編輯部
Study on the Effective Way of Improving the Anticorrosion Ability of Chem ical Machinery
GUO Yong-feng
(ChinaPetroleum GroupEngineeringDesignCo.Ltd.,Qinghai Branch,Xining 736202,China)
In recentyears,w ith thecontinuousprogressofscienceand technology inourcountry,chemicalmachinery in the developmentprocessofourcountryalsoplaysan indispensable role,and createdagreatwealth.However,in theactualuseof chem icalmachinery,therew illalwaysbeinevitablecorrosionphenomenon,whichaffectsthesafetyperformanceoftheentire chem icalmachineryandservicelife,to thedevelopmentoftheenterprisecastashadow.Therefore,inordertoensurechem ical machinery and equipmentcan play itsdue rolein thechem icalindustry production,chem icalenterprisemustto in theirdaily work,to takeeffectivemeasuresto improve theanticorrosion ability ofchemicalmachinery and equipment,soasto provide theguaranteeforthehealthydevelopmentoftheourcountrychemicalengineeringindustry.
chemicalmachinery;corrosion resistance;effectiveupgrade;path;research
TQ050.9
A
1007-9467(2016)08-0145-03
10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.040
2016-06-03
姓名(出生年~),性別(民族—漢族可省略),籍貫(省、縣級名),專業技術職稱,從事的研究方向或工作領域,(電子信箱)。并附詳細通信地址和聯系電話及網址。
【作者簡介】郭永風(1975~),男,陜西華縣人,工程師,從事機械專業、壓力容器、防腐研究(電子信箱)3315517099@qq.com。