化工裝置腐蝕機制與防范措施

劉蕓

摘 要：化工裝置腐蝕問題在化工生產(chǎn)中廣泛存在，不僅會影響生產(chǎn)的效率和設(shè)備壽命，還可能引起設(shè)備爆炸，造成嚴(yán)重的人員傷亡，對化工機械設(shè)備腐蝕的原因進行分析，同時采取有效的防護措施，提高機械的防腐蝕能力有著一定的理論與現(xiàn)實意義。本文主要就化工裝置腐蝕機制與防范措施進行分析。

關(guān)鍵詞：化工裝置；腐蝕機制；防范措施

腐蝕是化工生產(chǎn)中的常見問題，指化工裝置設(shè)備在接觸介質(zhì)后出現(xiàn)的電化學(xué)或者化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致裝置的尺寸與形狀受到破壞，這一問題在化工生產(chǎn)中廣泛存在。腐蝕會影響正常的化工生產(chǎn)，縮短設(shè)備的壽命，還可能引起設(shè)備爆炸，造成嚴(yán)重的人員傷亡，為了保證化工生產(chǎn)的安全，必須要采取科學(xué)的防腐措施。

1 化工裝置腐蝕的機制

1.1 化學(xué)腐蝕

在化工企業(yè)的生產(chǎn)中，需要應(yīng)用大量的腐蝕性化學(xué)原料，這些化學(xué)物質(zhì)在與化工裝置接觸之后，會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，破壞金屬表面。研究顯示，這類腐蝕主要包括與腐蝕性化學(xué)介質(zhì)的直接反應(yīng)以及高溫環(huán)境下的金屬反應(yīng)。

1.2 電化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕主要發(fā)生在潮濕的生產(chǎn)環(huán)境中，電化學(xué)腐蝕實際上屬于氧化還原反應(yīng)，化學(xué)裝置中的金屬部件在接觸到電解質(zhì)溶液之后，就會通過電極而發(fā)生氧化還原反應(yīng)，引起腐蝕。

1.3 其他腐蝕

根據(jù)腐蝕的原因來看，還有晶間腐蝕、剝層腐蝕、高溫氧化腐蝕、點狀腐蝕、疲勞腐蝕、縫隙腐蝕等等，這些腐蝕都是非常嚴(yán)重的。

2 化工裝置腐蝕的防范措施

腐蝕破壞對于化工裝置的影響非常大，因此，在采購、安裝、調(diào)試等過程中必須要注重裝置腐蝕的防護，我們可以采取如下的措施：

2.1 科學(xué)選擇材料

化工裝置材料多數(shù)為碳素結(jié)構(gòu)鋼，該種材料來源廣泛、價格低廉、加工方便、力學(xué)性能高，如果在普通條件下使用，也不容易發(fā)生腐蝕，但是化工生產(chǎn)本身都需要在一個特殊的環(huán)境中，在選擇材料錢，必須要詳細(xì)了解化工裝置的工作情況，分析其操作壓力、操作溫度、介質(zhì)濃度與介質(zhì)成分，看液體是處于流動狀態(tài)還是靜止?fàn)顟B(tài)，查看真空、低溫、交變應(yīng)力、高溫狀態(tài)下對于設(shè)備的運行要求。此外，還要考慮到設(shè)計年限的問題，滿足生產(chǎn)裝置的壽命問題，這可以有效緩解化工裝置的腐蝕速度，延長使用壽命。

2.2 注重工藝與結(jié)構(gòu)的防腐性

如果構(gòu)件結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜或者幾何形狀復(fù)雜，很容易出現(xiàn)積液、熱應(yīng)力以及機械應(yīng)力缺陷，引起氧化腐蝕、應(yīng)力腐蝕與縫隙腐蝕問題，為了解決該種問題，必須要注重工藝與結(jié)構(gòu)的防腐性能。在機械構(gòu)件形狀的設(shè)計上，需要遵循簡單的原則，盡量使用同一種材料，盡量減少施工的縫隙，很多設(shè)備都具有縫隙，久而久之，會引起縫隙腐蝕，常見的鋁、碳鋼與不銹鋼都存在該種問題，在發(fā)生腐蝕之后，又會出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕，引起更為嚴(yán)重的破壞。在焊接時，要避免應(yīng)力與內(nèi)應(yīng)力的集中出現(xiàn)，選擇連續(xù)性焊接工藝，避免焊瘤、咬邊、未焊透等問題的發(fā)生，這些都會引起新的腐蝕點。

2.3 設(shè)置表面涂層

在化工裝置設(shè)備表面設(shè)置涂層是最為常用的防腐措施，應(yīng)用適宜的防銹漆，可以將構(gòu)件與腐蝕介質(zhì)隔離開來，在這一過程中，尤其要注意焊接縫的涂漆。一般情況下，涂層防護不會影響裝置的強度與結(jié)構(gòu)，目前常用的涂層材料有環(huán)氧樹脂、磷酸、鄰苯二甲酸樹脂、聚乙烯醇多丁醛等。為了達(dá)到理想的防腐效果，不僅要考慮到油漆防銹性能、老化性能、漆刷能力等等，對于化工裝置的形狀、材質(zhì)、施工環(huán)境、表面狀態(tài)也要有全面的了解。

2.4 考慮防腐設(shè)計強度

化工裝置長期處在充滿腐蝕性物質(zhì)的環(huán)境下，很容易出現(xiàn)腐蝕，影響機械零件的強度，甚至?xí)p壞裝置，因此，在防腐設(shè)計時，必須要特別考慮到設(shè)備與附件的強度。化工裝置不僅要滿足機械正常的運行需求，還要有一定的抗腐蝕性，留出腐蝕余量，腐蝕余量需要控制在內(nèi)腐蝕深度的兩倍以上。

2.5 采取電化學(xué)保護法

控制化工機械設(shè)備腐蝕的方式是多種多樣的，一般情況下，我們可以改善其金屬的表面，也可以處理金屬的本質(zhì)，解決腐蝕環(huán)境對設(shè)備造成的影響，并采用合理的電化學(xué)保護法。所謂電化學(xué)保護法，就是根據(jù)相關(guān)原理在金屬設(shè)備上采取相應(yīng)的處理措施，將其轉(zhuǎn)化為腐蝕電池陰極，以此來解決金屬腐蝕的問題，其中最為常用的就是外界電流法以及犧牲陽極保護法。其中，犧牲陽極保護法的效果是最佳的，常用材料多為鋅、鋁等物質(zhì)。

3 結(jié)語

腐蝕是化工裝置在運行過程中廣泛存在的問題，這種腐蝕問題的存在不僅對于設(shè)備的正常運行有著重要的影響，也存在安全隱患，容易造成環(huán)境污染。相關(guān)人員需要加強化工裝置腐蝕機制的研究，采取合理的措施提升防腐能力，提高機械設(shè)備的年限，降低化工企業(yè)的生產(chǎn)成本。

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