化工設(shè)備腐蝕與防腐管理研究

周亞明 崔貝貝 武國(guó)慶 高建軍 郭彩云 薛麗蓉

摘 要：本文圍繞化工設(shè)備腐蝕與防腐的議題進(jìn)行了探討，概述了化工設(shè)備腐蝕的主要問題，分析了化工設(shè)備腐蝕的主要原因和種類，論述了化工設(shè)備防腐管理的建議和措施，旨在不斷提升我國(guó)化工生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)備防腐管理水平，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，降低設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本，提升企業(yè)日常生產(chǎn)效益。

關(guān)鍵詞：腐蝕；防腐；化工設(shè)備

1引言

設(shè)備腐蝕是我國(guó)水環(huán)境、生產(chǎn)制造、基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域一個(gè)十分常見的問題，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了巨大的危害。據(jù)最新的調(diào)查結(jié)果顯示，我國(guó)在腐蝕方面的損失及相關(guān)防腐投入，大約占到國(guó)內(nèi)生產(chǎn)年度總值的3.34%，人民幣數(shù)額高達(dá)2萬(wàn)億元以上。對(duì)于化工生產(chǎn)企業(yè)而言，設(shè)備腐蝕問題不僅關(guān)系到企業(yè)的日常生產(chǎn)安全性問題，同時(shí)也影響著企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本和經(jīng)濟(jì)效益的問題。因此，對(duì)化工設(shè)備腐蝕和防腐管理問題進(jìn)行分析和研究是十分必要且十分重要的。

2化工設(shè)備腐蝕的主要問題

在化工生產(chǎn)過程中，設(shè)備腐蝕是不可避免的現(xiàn)象，而生產(chǎn)過程中由于工藝系統(tǒng)中輸送介質(zhì)所引起的化學(xué)腐蝕以及電化學(xué)腐蝕會(huì)使設(shè)備的腐蝕現(xiàn)象進(jìn)一步加劇。比如一些介質(zhì)中含有氧氣、氯氣、二氧化硫、硫化氫、硫酸菌等，這些物質(zhì)在溫度較高的條件下將加速引發(fā)設(shè)備的腐蝕。這些設(shè)備腐蝕問題歸納起來(lái)主要有三大類。第一類是因輸送介質(zhì)當(dāng)中含有雜質(zhì)所引發(fā)的腐蝕，在化工生產(chǎn)中，由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜，原料眾多，因此介質(zhì)中會(huì)含有不同程度的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)的存在不僅會(huì)影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)也會(huì)對(duì)設(shè)備造成腐蝕，尤其是一些酸性氣體或離子，會(huì)隨著介質(zhì)流經(jīng)到工藝系統(tǒng)的多個(gè)設(shè)備中，影響范圍廣，同時(shí)在一些設(shè)備的液面位置或深度底部大量聚集，造成設(shè)備嚴(yán)重腐蝕。第二類是在外界空氣或土壤環(huán)境中發(fā)生的設(shè)備腐蝕。化工管道一部分裸露在空氣環(huán)境中，另一部分埋在地下土壤中，由于空氣和土壤環(huán)境會(huì)發(fā)生相對(duì)隱蔽的變化，同時(shí)引發(fā)變化的因素較為復(fù)雜，因此極易在化工管道的接觸界面產(chǎn)生電位差，發(fā)生電化學(xué)腐蝕。第三類是化工設(shè)備內(nèi)部介質(zhì)大多以液態(tài)的形式存在，而介質(zhì)中水量的控制也會(huì)影響到設(shè)備容器內(nèi)壁的腐蝕。高溫水蒸氣環(huán)境下，介質(zhì)中的電解質(zhì)會(huì)大量接觸到設(shè)備容器內(nèi)壁，形成電化學(xué)腐蝕環(huán)境，從而加速設(shè)備內(nèi)壁的腐蝕。

3化工設(shè)備腐蝕的主要原因和種類

化工設(shè)備腐蝕的成因一方面是設(shè)備本身的金屬成分和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，另一方面是外界的環(huán)境條件，如環(huán)境溫度、環(huán)境壓力、介質(zhì)接觸面積、接觸的介質(zhì)性質(zhì)、介質(zhì)的流動(dòng)狀態(tài)等等，這兩方面是造成設(shè)備發(fā)生腐蝕的主要原因。而在化工生產(chǎn)過程中，很多化工原料或介質(zhì)涉及到酸性或其他有害物質(zhì)，更是加速設(shè)備的腐蝕進(jìn)程。

設(shè)備腐蝕的具體種類根據(jù)不同的分類方法而有多種類別。比如根據(jù)腐蝕所產(chǎn)生的機(jī)理不同，可以將設(shè)備腐蝕分為化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕。根據(jù)金屬被破壞的特征不同可以將設(shè)備腐蝕分為全面腐蝕、局部腐蝕。根據(jù)設(shè)備腐蝕的表象不同，可以將設(shè)備腐蝕分為工業(yè)大氣腐蝕、氧化腐蝕、剝層腐蝕。根據(jù)設(shè)備腐蝕環(huán)境的不同，可以將設(shè)備腐蝕分為土壤腐蝕、高溫腐蝕、堿腐蝕、硫化氫腐蝕等等。

4化工設(shè)備的防腐管理措施

（一）設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)的防腐措施

化工生產(chǎn)工藝復(fù)雜，很多設(shè)備需要根據(jù)生產(chǎn)情況進(jìn)行設(shè)計(jì)和定制。因此為了減少化工設(shè)備后續(xù)使用過程中防腐維護(hù)工作量，應(yīng)該在設(shè)計(jì)和制作環(huán)節(jié)嚴(yán)格把控，嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，使工藝設(shè)備能夠既滿足生產(chǎn)要求，同時(shí)也能夠盡可能地提高防腐的等級(jí)。在設(shè)備制作環(huán)節(jié)，尤其需要注意原料的選用，嚴(yán)格把控質(zhì)量驗(yàn)收環(huán)節(jié)。對(duì)于一些容易引發(fā)金屬腐蝕問題的生產(chǎn)制作環(huán)節(jié)尤其應(yīng)該做好相應(yīng)的防控措施。比如在金屬工件的冷加工工序中，很容易會(huì)留下較大的殘余應(yīng)力，這就會(huì)給金屬部件的使用過程中埋下較大的腐蝕隱患。為此應(yīng)采取熱處理等殘余應(yīng)力去除措施，保障金屬部件的質(zhì)量，提高金屬的防腐性能。在設(shè)備的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)盡可能減少焊接工序，采用一體化的生產(chǎn)工藝。設(shè)備各個(gè)部件的焊接過程中，應(yīng)避免交叉焊縫，保證焊接工藝科學(xué)合理，提高設(shè)備結(jié)構(gòu)的牢固性。

（二）使用過程中的防腐措施

日常生產(chǎn)過程中，化工設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間與介質(zhì)接觸，因此要做好日常的巡檢工作。對(duì)設(shè)備的每一處部位進(jìn)行檢查，尤其是一些容易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象的部位應(yīng)重點(diǎn)檢查防護(hù)層是否完整，是否有凸起或裂開的現(xiàn)象。針對(duì)一些發(fā)生腐蝕現(xiàn)象的部位應(yīng)結(jié)合相關(guān)的試驗(yàn)分析來(lái)確定腐蝕的程度，比如針對(duì)設(shè)備金屬材料的脫皮、脫碳、晶間腐蝕等惡化現(xiàn)象，進(jìn)行化學(xué)分析試驗(yàn)檢測(cè)其成分變化，表面硬度的測(cè)定等等，根據(jù)試驗(yàn)分析的客觀結(jié)果來(lái)作出科學(xué)的判定，制定出針對(duì)性的改善和處理策略，使設(shè)備腐蝕問題能夠更加可控，提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。此外，設(shè)備操作人員應(yīng)該嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程來(lái)進(jìn)行，避免人為擅自改動(dòng)，避免因人為失誤導(dǎo)致介質(zhì)發(fā)生較大改變，使生產(chǎn)質(zhì)量和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)受到不利影響，加速設(shè)備腐蝕。

（三）檢修過程中的防腐措施

在化工設(shè)備的檢修過程中，工作人員務(wù)必要將設(shè)備中的殘留的污垢、廢液清理干凈，在去除腐蝕介質(zhì)后及時(shí)清洗掉并烘干。對(duì)于設(shè)備表面的防護(hù)涂層進(jìn)行修補(bǔ)，保證設(shè)備涂層能夠完好無(wú)損。對(duì)于保溫層設(shè)備，應(yīng)做好銜接處的防腐檢查，對(duì)保護(hù)層脫落的位置進(jìn)行修補(bǔ)。在檢修的過程中應(yīng)避免檢修工具對(duì)設(shè)備表面產(chǎn)生新的劃痕或損傷。檢修過程后應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)檢查，確保無(wú)誤后完成檢修的記錄。

5結(jié)語(yǔ)

目前，我國(guó)已經(jīng)成為世界化工品第一生產(chǎn)大國(guó)，化工設(shè)備腐蝕與防腐管理對(duì)于化工企業(yè)的生產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)效益有著越來(lái)越重要的影響。不斷開發(fā)防腐新材料，提高設(shè)備防腐技術(shù)是化工行業(yè)發(fā)展的重要部分和內(nèi)容，對(duì)于化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，注重化工設(shè)備的防腐性能改造，優(yōu)化化工設(shè)備的防腐管理措施，是提升自身競(jìng)爭(zhēng)力的重要舉措。

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