提高化工機械防腐能力的探討

孫樹佳

（大慶油田化工有限公司輕烴分餾分公司，黑龍江 大慶 163000）

所謂腐蝕，具體指的就是在化學亦或是化學作用之下導致物體消耗亦或是破壞。化學機械腐蝕則屬于自發性的普遍現象，在其發生腐蝕以后，外形、自身性能與色澤等都會有所改變，使得設備破壞與資源、能源浪費程度增加，導致企業承受嚴重的經濟損失。由此可見，深入研究并分析提高化工機械防腐能力具有一定的現實意義。

1 腐蝕概述

1.1 具體原因

金屬發生銹蝕的根據就是其組成與結構，而導致金屬發生銹蝕的主要客觀因素就是外界條件，集中表現在溫度、濕度、和金屬發生接觸的物質。針對部分工業企業，特別是化工企業環境介質，有害物質主要包含了氫氧化物、鹵化物、二氧化硫、硫化物、二氧化碳以及煙霧等等，甚至還有部分環境較為潮濕且溫度偏高。受以上因素影響與作用，會使得金屬和有害物質之間出現化學反應與物理反應，進而出現腐蝕現象。

1.2 常見種類

一方面，以腐蝕形成機理為基礎分類：（1）發生化學腐蝕的金屬表面和周邊介質出現化學反應，并形成全新物質即氧化物，嚴重破壞金屬。這種類型的金屬腐蝕就是以高溫且干燥的環境為基礎，使得金屬和腐蝕介質之間形成了直接的反應。（2）發生電化學腐蝕的金屬材料和電解質溶液相互接觸，并在電極反應的基礎上出現腐蝕。電化學腐蝕反應屬于氧化還原反應，這種類型的腐蝕一般會在潮濕的環境之下發生。

另一方面，以腐蝕產生原因與表象為基礎分類。根據腐蝕實際產生的原因和表象，能夠將腐蝕細化成工業大氣腐蝕、點狀腐蝕、振動磨損腐蝕、剝層腐蝕、海洋大氣腐蝕、電化學腐蝕、晶間腐蝕、疲勞腐蝕、高溫氧化腐蝕、縫隙腐蝕等等。

在化工行業實際發展的過程中，機械設備腐蝕的類型主要包括疲勞縫隙、電化學腐蝕、縫隙腐蝕與焊接應力腐蝕等等，尤其是電化學腐蝕的嚴重性最大，受多種類型腐蝕的影響，很容易誘發電化學腐蝕。

2 提高化工機械腐蝕能力的有效路徑

根據以上對化工機械腐蝕原因與常見種類的研究與分析了解到，要想不斷提高化工機械腐蝕能力，最關鍵的就是要結合實際情況，通過材料選擇、結構與工藝防腐、強度、加大控制腐蝕力度等四個方面合理地采取必要措施，才能夠優化化工機械腐蝕的能力。

2.1 材料選擇方面

通常情況下，碳素鋼是最常使用的機械設備，對此種類型材料加以利用，最突出的優勢就是價格不高，加工十分方便，供應也很便利。碳素鋼在常規條件下，腐蝕程度并不劇烈，所以大部分企業會將其當做機械材料。對于化工行業而言，針對濃度與腐蝕性偏高的環境條件，碳素鋼的應用并不可行。最主要的原因就是其抗腐蝕性能薄弱，如果與高濃度腐蝕性介質相互接觸，必然會發生程度更為嚴重的腐蝕，無法確保化工機械的長時間使用。以Q235鋼為例，若將其放置于酸性介質常態條件下，發生反應的實際速度能夠達到每年0.5～1.0毫米。即便大部分企業對此種材質化工機械進行選擇的過程中，會將防腐涂漆涂抹于化工機械的表面，如果漆膜出現脫落的情況，將導致金屬和空氣出現極為強烈的化學反應。所以在化工企業經營發展的過程中，鋼材類型的金屬并不適用于機械設備的制造。要想不斷增強機械材料抗腐蝕的性能，應盡量選擇使用普通的低合金鋼當做制造化工機械的主要材料，即便此類型的材料價格高于碳素鋼，然而抗腐蝕性能遠遠超過碳素鋼。根據相關數據結果顯示，由低合金鋼制作的設備，較之于碳素鋼材料制造的設備，使用的時間超過2～3倍。所以選擇使用低合金鋼材質進行化工生產能夠獲取可觀的經濟效益。

2.2 結構與工藝防腐方面

在化工機械防腐設計過程中，除了材料以外，結構與工藝因素也十分關鍵。其中，機械設備結構會直接影響化工機械的防腐性能。另外，若設備幾何形狀缺乏合理性，亦或是構造復雜性較強，也會使設備出現積液亦或是積塵現象，甚至還會破損表面涂層。所以，在設計機械設備結構與工藝的過程中，一定要對防腐能力加以考慮。

在設計機械設備形狀的過程中，應規避過于復雜且要簡潔，在整體角度上確保選用相同類型的金屬材料，以免采用過多的材料種類。

在構造設計方面，要盡量減少縫隙數量，以免表面發生劃痕，且要保證構造清洗的便捷性。

在實際焊接的過程中，應確保內應力與應力的集中性，有效規避焊接缺陷的發生。

在涂抹防銹涂層的過程中，一定要保證均勻性，盡可能選擇使用具有較強防腐性能的涂料，特別是要在焊接點的位置，強調涂刷的重要性。針對構件的連接部位，需要采取必要的處理方式，以免發生縫隙腐蝕的問題。

2.3 強度方面

設計化工機械設備的過程中，設計工作人員要對化工環境強腐蝕性能做出綜合性考慮，所以設計期間，也應當強調機械設備強度設計的重要性。在這種情況下，設計剛度的時候，要求構件與機械剛度、強度具體要求相適應，并對腐蝕余量設計給予必要關注。一般來講，對化工機械進行設計期間，腐蝕余量是設備使用時間周期內腐蝕深度的2倍。

2.4 加大控制腐蝕力度

在合理控制化工機械設備防腐程度的過程中，就必須要針對其實施定期的防腐涂漆處理，并對金屬本質加以改善，有效處理金屬的表面。在此基礎上，也必須對腐蝕環境進行改善，全面保護電化學腐蝕。另外，還要對周邊環境的污染程度加以控制，盡量減少腐蝕性或者是有害性氣體濃度，對工作環境溫濕度條件進行必要的控制。

綜合考慮電化學腐蝕基本原理，對陽極進行犧牲處理，并對陰極加以保護，就能夠對機械設備實施必要的保護。另外，也可以將外加電流加入其中，進而規避腐蝕問題的出現。具體的內容就是將保護金屬和另一附加電極當做電池陰極和陽極，并且被保護金屬作為電池陰極。充分利用外加電流的作用，即可更好地保護陰極。

3 結語

在實踐過程中，應當科學合理地采取必要的防腐措施，以達到防腐蝕的目標。針對防腐技術實施必要的研究并加以完善，特別是防腐材料性能方面，綜合考慮多種使用環境，對防腐漆亦或是防腐涂料加以合理化選擇，確保化工機械設備的防腐蝕性能不斷提高。