淺析化工機械設備腐蝕原因及防腐措施

張華鵬 賀竟雄

（陜西陜化煤化工集團有限公司 陜西華縣 714100）

淺析化工機械設備腐蝕原因及防腐措施

張華鵬 賀竟雄

（陜西陜化煤化工集團有限公司 陜西華縣 714100）

化工企業的生產環境惡劣，化工機械在生產工作中經常接觸一些強腐蝕性的化工用品，會導致化工機械設備腐蝕破壞，導致生產工作無法繼續進行，給企業帶來經濟損失，機械腐蝕出現滲漏還會對生產工人人身安全造成威脅，必須予以重視。本文介紹了化工機械設備常見的腐蝕類型以及可以采取的防腐措施，對化工機械防腐具有指導作用。

化工機械設備；腐蝕機理；防腐措施

前言

化工企業的主要工作是利用化工技術對化學原料進行生產加工得到化工產品，便利人們的生活。在化工生產過程中，有時需要使用腐蝕性較強的化學原料，這些化學原料與機械設備接觸后會腐蝕機械設備，導致機械設備損壞甚至無法使用?；C械的腐蝕破壞一方面會導致企業生產工作無法進行，減少產量，企業效益減少；另一方面化工機械設備腐蝕嚴重會穿孔，導致化工原料滲出，甚至可能引起爆炸，危及人員的生命安全。在化工企業生產過程中，采取適當的措施增強化工機械設備的抗腐蝕能力，具有重大意義。

1 腐蝕的種類

腐蝕是指金屬材料或者金屬制作的設備與所處的環境介質發生化學反應或者電化學反應，從而導致材料或設備變質破壞的現象。

根據腐蝕過程中是否存在水可以將腐蝕分為干腐蝕和濕腐蝕。①干腐蝕：干腐蝕是指在腐蝕過程中沒有液態水，而在干氣體環境中發生腐蝕的過程。干腐蝕最常見的現象是高溫氧化，在高溫環境下干空氣環境中的介質能夠與金屬材料發生氧化反應，氧化產物在金屬表面形成成氧化膜。生成的氧化膜的性質決定了腐蝕的危害性，當氧化膜能阻止空氣中介質與金屬近一步反應時損害最小，當氧化膜無法阻止化學反應進行時，此種腐蝕危害性最大。②濕腐蝕：濕腐蝕是指在有水環境中發生腐蝕?；どa過程中經常使用各種水溶液，因此在化工生產過程中濕腐蝕最常見。金屬發生濕腐蝕是一種電化學反應，金屬在溶液中失去電子，帶正電形成陽極；失去的電子被溶液中的某些離子中和，則形成陰極。金屬在溶液中持續發生電化學反應失去電子的過程就是濕腐蝕過程。

根據腐蝕的形態不同，還可以將腐蝕分為均勻腐蝕和局部腐蝕。①均勻腐蝕：均勻腐蝕是指腐蝕過程在金屬的全部表面或者大部分表面發生，也稱為全面腐蝕。均勻腐蝕大多數情況下會在金屬表面形成保護性的產物膜，能阻止腐蝕過程繼續進行。②局部腐蝕：局部腐蝕是指腐蝕過程集中在金屬表面的某一位置。由于腐蝕位置集中，因此往往腐蝕過程發展迅速，在化工生產中因腐蝕帶來的危害性比均勻腐蝕帶來的危害大得多。據數據顯示化工機械因為局部腐蝕破壞的比例高達70%，局部腐蝕還可能造成爆炸、火災等事故，帶來巨大損失。

2 腐蝕的原理

化工機械設備腐蝕機理可以分為內部原因和外部原因。

2.1 腐蝕的內部原因

腐蝕的內部原因指的是由于機械設備自身的原因導致的腐蝕問題，與外界影響不大。主要體現在：①當為了生產工藝需要，機械設備采用不同的金屬生產，不同金屬的活潑型不同，當使用的金屬為活潑金屬時，只要接觸到電解質便會發生電化學腐蝕，對機械設備產生破壞。②機械設備表面保養存在缺陷，例如：設備表面防護層不均勻，存在缺口和裂紋都會導致腐蝕更加容易。不同金屬的內部構造也不同，采用內部晶粒小，排列緊密的金屬要比晶粒大，排列疏松的金屬的耐腐蝕能力強。內部原因導致的腐蝕與周邊的環境介質是否具有腐蝕性無關。

2.2 腐蝕的外部原因

腐蝕的外部原因指的是由于外部環境介質的原因導致設備腐蝕。主要表現在：①機械設備接觸的環境介質具有很強的腐蝕性，能夠與金屬直接發生化學反應，腐蝕設備。例如化工生產中常用的強酸、強堿溶液產生的腐蝕。②一定工作環境下的腐蝕，很多情況下需要達到一定的溫度溶液才會與金屬發生化學反應或者電化學反應。溫度的高低和接觸面積的大小還會影響腐蝕的速度。外部的環境涉及化工溶液的成分，濃度以及生產過程中的溫度，這些都可以作為防腐的控制指標，相對內部原因，更容易控制。

3 化工機械防腐措施

化工機械在生產過程中產生腐蝕，會帶來巨大的危害，因此在生產過程中必須采取相應的措施進行控制，避免由于機械設備腐蝕帶來的經濟損失和生產事故。采取的措施可以分為以下幾個方面：機械材料的選擇、結構工藝的選擇、化學防腐控制、物理防腐控制、防腐意識和防腐監督。

3.1 機械材料的選擇

在化工企業中，購買化工機械設備的費用占了生產成本的一大部分，化工機械設備腐蝕會導致使用壽命減短，增加成本。在材料選擇過程中，不僅需要考慮到生產工藝的需要，還應該考慮腐蝕對實際使用壽命的影響，根據綜合成本來選擇。可以根據以下原則進行選擇：在滿足生產需要的條件下，可以優先考慮塑料和新型材料代替金屬。當高溫、高壓環境必須選擇金屬材料時，要結合設備的使用環境，選擇和生產原料不會發生反應的金屬。在進行機械生產時應該避免使用幾種不同的活潑型金屬，這樣容易發生電化學腐蝕。

3.2 結構工藝的選擇

在化工機械的生產過程中還應進行合適的結構工藝設計。在進行設備結構設計時應該使設備結構簡單，不存在凹槽、縫隙、凸端等容易引起局部腐蝕的部位，在結構焊接的時候也要注意盡可能減少焊點和焊接缺陷，避免形成腐蝕點。

3.3 化學防腐控制

化學防腐控制可以根據腐蝕類型的不同采用不同的方法。腐蝕可以分為干腐蝕和濕腐蝕。對于濕腐蝕，可以采用外加電源的方法來預防腐蝕。具體方法如下：在使用過程中，將電源的負極與金屬設備連接，金屬設備本身成為陰極，因此可以避免發生電化學反應失去電子，損壞機械設備。但是當金屬設備本身就有電源正極的情況下，則需要用碳棒或者是極惰性金屬，減小腐蝕。還可以利用原電池的方法對特定材料的機械設備進行抗腐蝕保護。例如：在大型的化工機械設備或者是船只上，可以在設備與溶液的接觸位置綁一個活潑性比材料金屬更強的金屬，這樣主要為綁的金屬發生電化學腐蝕，保護了機械設備金屬。對于干腐蝕，則往往需要采取物理防腐措施。

3.4 物理防腐控制

物理防腐控制的主要方法為涂層處理。根據涂層原料的不同可以分為：①涂漆：在機械設備表面通過涂漆來達到防腐蝕的效果。使用最廣泛的多為油料涂漆。在涂漆的過程中必須嚴格要求刷漆均勻覆蓋金屬面，還應該對油漆的老化和防銹能力進行考慮。②用耐腐蝕的金屬覆蓋金屬表面。在覆蓋時必須保證涂層與金屬表面有效粘結，防止脫落?？梢圆捎茫喝讣包c焊襯里、帶狀襯里焊接、金屬復合法。用這種方法防腐蝕的效果比涂漆的效果更佳，同時由于表面覆蓋的是金屬，因此使用壽命更長。但不足之處是該方法對操作工業要求較高，具有較高的成本。

3.5 防腐意識和防腐監督

在化工企業進行防腐工作時，必須要提高員工的防腐蝕意識，并對設備的腐蝕情況進行觀察。在防腐措施中，需要對原料溶液的濃度和溫度進行控制的應該嚴格按照規定執行，在進行防腐措施時也應該按照具體的要求去執行，確保防腐措施有效進行。還應該加強對設備防腐的監督，當發現設備腐蝕問題，應該及時采取對應措施，避免腐蝕溶液滲出，甚至引起爆炸，危及員工生命安全。

4 總結

做好化工機械設備防腐工作應該引起每個化工企業的重視，對于不同的化工機械設備應該根據其實際使用用途和可能存在的腐蝕現象，對應的采取防腐措施。有效的采取防腐蝕措施，能減少設備腐蝕，節約成本，給企業帶來經濟收益，也能為員工安全生產提供保障。

[1]胡 冰，劉 鑫.化工設備的防腐控制措施[J].當代化工，2014，6：1032～1034.

[2]張晶瑩.淺析化工機械設備腐蝕原因及防腐措施[J].化工技術與開發，2012，3：48～50.

TQ050.9

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1004-7344（2016）15-0248-02

2016-5-10