化工機械設備腐蝕原因分析及防腐措施

張揚，侯國棟

（中石油克拉瑪依石化有限責任公司，新疆 克拉瑪依 834000）

化工機械設備腐蝕原因分析及防腐措施

張揚，侯國棟

（中石油克拉瑪依石化有限責任公司，新疆 克拉瑪依 834000）

化工機械設備是化工生產的重要基礎。由于化工生產過程中，需要涉及到高溫、高壓和腐蝕性化學物質等環境，因此，化工機械設備會出現腐蝕情況。機械設備一旦出現腐蝕，設備運行期就會出現不穩定，化工生產就很難進行。化工機械設備腐蝕，將會嚴重影響化工生產的安全。因此，分析化工機械設備腐蝕原因，探討相應的防腐蝕措施，就有著重要的實際意義。

化工；機械設備；腐蝕；原因；防腐措施

對于化工生產而言，安全是其第一要素，化工企業事故很大部分都是由化工機械設備故障引起的。化工機械設備作為化工生產的基本設施，其腐蝕問題也是化工生產安全的最大隱患。我國化工企業每年因機械設備腐蝕問題就會損失很大一筆費用，更重要的是，一旦機械設備出現腐蝕現象，化工生產停工停產，將嚴重影響化工企業的經營。因此，弄清楚化工機械設備腐蝕種類，分析腐蝕出現的原因，并探討相應的防腐蝕措施就顯得尤為重要。

1 化工機械設備腐蝕種類

在化學上，腐蝕主要可以分為兩類，即化學腐蝕和物理腐蝕。所謂化學腐蝕，主要是因為一些具有腐蝕性的化學物質使得設備腐蝕，或者是因為設備本身的材料，如鋼鐵等因氧化而造成的腐蝕。物理腐蝕的特點是腐蝕過程中并沒有化學反應發生，但機械設備仍被破壞。這種腐蝕常見于一些在高溫下作業的機械設備。以鐵為例，鐵的熔點是1535℃，則那些由鐵為基本材料制成的機械設備在超過1535℃的高溫下作業，就會被熔化破壞，這就是物理腐蝕。相比于物理腐蝕，化學腐蝕在化工生產中更為常見。這是因為化工生產往往需要很多化學物質的參與，同時在高溫高壓等環境下，化工機械設備更有可能發生化學反應，從而出現腐蝕現象。

化工機械設備的化學腐蝕主要有兩種，一類是局部腐蝕。局部腐蝕是化工機械設備常見的腐蝕，其特點是腐蝕發生在局部，主要是化學物質集中的地方發生腐蝕。局部腐蝕對化工機械設備的某個部位腐蝕嚴重，而其他部分則能相對完好；另一類是均衡腐蝕。這類腐蝕一般發生在金屬整體浸泡在某種溶液中或腐蝕性氣體中，進而導致整個金屬都會發生腐蝕。這種腐蝕的特點是，腐蝕速率可以用線性函數表示。

2 化工機械設備的腐蝕原因

在化工生產過程中，導致機械設備腐蝕的原因有很多，而這些原因主要可以分為內部因素和外部因素兩大類。

2.1 內部因素

化工機械本身的內部因素是導致其發生腐蝕的一個重要原因，因為腐蝕歸根結底是因為機械設備本身材料的化學反應或物理變化導致的。所以，弄清楚化工機械設備腐蝕的內部原因就很重要。

在化工機械設備腐蝕的內部因素中，構造機械設備的金屬材料的防腐蝕能力是一個重要因素。化工機械設備一般都需要很多機械零件組成，而這些零件大多是由金屬材料組成。不同的金屬材料性能不一樣。對于金屬材料而言，其內部晶粒的大小決定了材料的防腐蝕能力。金屬材料的內部晶粒越大，其防腐蝕能力就越弱。所以，化工機械設備中那些由內部晶粒大的金屬材料組成的部分，就很容易被腐蝕。以鑄鐵類型的設備為例，這類設備發生腐蝕的概率也要遠遠大于其他不銹鋼類型的設備。

再者，很多化工生產需要機械設備在某種溶液中進行工作。而乙烯等溶液本身就具有腐蝕性，金屬材料在這些腐蝕性的溶液中，其發生腐蝕的概率也就更大。尤其是那些防腐蝕能力差，或者未采取防腐蝕措施的機械設備，就很容易受到溶液影響而出現腐蝕。

造成化工機械設備腐蝕的另一個重要的原因在于機械零件表面的粗糙度。因為粗糙度是影響零件發生腐蝕現象的重要因素，那些表面粗超度高的零件，發生腐蝕的可能性更小，而表面粗超度低的零件，發生腐蝕的可能性更高。而零件作為化工機械的組成部分，其腐蝕也會導致設備故障。

2.2 外部因素

外部因素也是導致化工機械設備腐蝕的重要原因。在各種外部因素當中，腐蝕性氣體或溶液是化工機械設備腐蝕最常見的原因。這是因為在化工生產過程中，機械設備大多會處于一些特殊的工作環境。這些環境往往具有酸堿性強、腐蝕性物質多等特點。一旦化工機械設備長時間處于這樣的特殊環境中，其表面就會受到這些腐蝕性物質的影響而發生腐蝕。即使那些不是長時間處于特殊環境的機械設備，若是其表面殘留了這些腐蝕性的物質，其同樣也很容易發生腐蝕。

除了腐蝕性氣體或液體之外，氣體或液體的流動速度也會導致化工機械設備的腐蝕。在很多情況下，那些腐蝕性的氣體或液體的流動速度對機械設備的腐蝕同樣有著一定的影響。根據以往的經驗，腐蝕性氣體或液體若是流動速度過快，則機械設備的腐蝕就會越嚴重，而腐蝕性氣體或液體流動速度小，則機械設備腐蝕程度也小。這可能是因為，若是腐蝕性流動速度大，一方面可以起到沖涮的效果，另一方面，也會因為單位時間出現更多新的腐蝕氣體或液體，從而導致機械設備表面實際接觸了更多的有效腐蝕性氣體或液體，從而導致其腐蝕程度加重。

除了內部因素和外部因素之外，化工企業管理方面的原因同樣會加重機械設備的腐蝕程度。若是管理上出現疏忽，導致機械設備的腐蝕不能及時發現，就不能及時采取防范和補救措施，從而使加重設備的腐蝕程度。所以，管理方面的原因同樣會導致機械設備腐蝕的嚴重化，從而也會對化工生產產生更大的影響。

3 化工機械設備防腐蝕措施

3.1 材料選擇的控制

從化工機械設備腐蝕原因來看，機械設備自身材料的防腐蝕能力是其中很關鍵的因素。因此，為了加大化工機械設備的防腐蝕能力，就需要在材料方面進行合理的選擇和控制。對于需要長時間在腐蝕性環境下工作的機械設備，就需要選擇那些由防腐蝕能力強的材料構造成的化工機械設備。而在材料的具體選擇方面，也要綜合考慮機械設備的工作環境，根據環境的酸堿、溫度和濕度等條件選擇材料。同時，也需要考慮機械設備的工作內容，一些需要長時間浸泡在溶液或腐蝕性氣體中的機械設備，也更應該選擇防腐蝕能力強的材料。值得一提的是，由于高分子材料在防腐蝕方面有著比金屬材料更好的優勢，因此，可以按照實際需要，合理選擇高分子材料的使用。

3.2 化學法防腐蝕

化工生產中，機械設備的工作環境要么是液體環境，要么是其他環境。而在液體環境中，為了防范金屬機械設備的腐蝕，可以采用外加電源的方法增加防腐蝕效果。這種防腐蝕方法的原理，就是利用電化學的原理，通過陽極發生氧化反應，而陰極發生還原反應，這樣，將機械設備作為陰極，就能有效減小化工機械設備的腐蝕。這種電化學方法雖說能夠起到減小機械設備腐蝕的效果，但是其并不能從根本上解決腐蝕問題。此外，采用原電池的方法同樣可以提高對一些金屬機械設備的防護能力，增加其使用年限。而對于氣體環境，主要可采用物理防腐蝕方法。

3.3 物理法防腐蝕

相比于化學法防腐蝕，物理法防腐蝕的成本更低。一般，物理法防腐蝕大多只需要采用一定的物理措施就能完成防腐蝕工作。

常見的物理措施是表面涂層，通過在化工機械設備表面涂上一層惰性金屬層，這樣，機械設備在腐蝕性環境中的防腐蝕能力就會增加。此外，通過刷油漆的方法也可以達到提高設備防腐蝕能力的效果。在物理法防腐蝕措施中，也可以通過減小化工機械間縫隙提高防腐蝕效果。物理法防腐蝕雖說成本更低，但是其防腐蝕效果很難比得上化學法防腐蝕，因為其無法從根本上解決腐蝕問題。但是，由于需要考慮到經濟性等多種因素，物理法防腐蝕是多數化工企業采用的方法，更具有實際意義。

3.4 加強防腐蝕管理工作

除了上面的防腐蝕措施外，加強防腐蝕管理工作也是一項重要的防腐蝕措施。通過完善化工生產的管理工作，加強機械設備的檢查力度。通過仔細檢查，就能及時發現機械設備哪里出現了腐蝕，進而就可以采取一定的措施對其補救，一旦發現有零件出現腐蝕，就需要及時更換，避免腐蝕的進一步嚴重化。所以，通過加強防腐蝕管理工作，定期檢查、及時更換腐蝕零件，同樣可以起到提高化工機械設備運行能力和服務期限的效果。

4 結語

化工機械設備作為化工生產的關鍵設施，其防腐蝕有著重要的作用。而化工機械設備由于其工作的特殊環境，使得其出現腐蝕現象的可能性更大，因此，就需要通過分析腐蝕原因，以尋求更好的防腐蝕辦法。化工機械設備的腐蝕原因有很多，而最關鍵的還是在于材料本身。當下，除了選擇防腐蝕能力強的材料之外，通過一定的化學方法和物理方法，加強防腐蝕管理工作，也是化工機械設備防腐蝕的有效措施。

[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]黃濤． 淺析化工機械設備腐蝕原因及防腐措施[J]． 化工管理, 2015(24)：137．

[3]高飛． 化工機械設備的防腐措施探討[J]． 科技視界, 2015(6): 59．

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1671-0711（2017）08（下）-0125-02