芻議化工機械設備的防腐設計與應對措施

蔡旭東，馮 軍

（杭州安全生產科學技術有限公司，浙江 杭州 310007）

在當今快速發展的社會中，化工機械設備已經遍及各個角落，應用面廣，涉及范圍大，所以對化工機械設備的質量就有了嚴格的要求。化工機械設備發生腐蝕會嚴重影響設備的生產效率，只有明白為什么會產生這種現象，才能采取最正確的解決辦法。加強化工機械設備的防腐設計對于提生企業的經濟效益和社會效益具有重要作用。文中提出化工設備腐蝕的原因和機理以及一系列提升機械設備防腐蝕能力的措施。

1 導致化工機械設備發生腐蝕的內外因素

機械設備的腐蝕是因為發生了某種化學變化而造成設備被破壞。一些金屬物質在空氣、水的作用下被氧化，就很容易產生化學腐蝕，導致物體破損。化工腐蝕是比較常見的。但是目前的化工企業發展迅速，機械設備如果腐蝕嚴重，那么就會造成企業的經濟損失，究竟哪些因素會造成化工機械設備的腐蝕，是當前應該重視和加強研究的。

1.1 對內在因素的分析

（1）由于材質本身的不同導致受腐蝕能力不同，經過研究表明，晶粒度的不同對腐蝕發生的快慢有很大影響。如果想要化工機械設備腐蝕發生的慢一些，就需要采用晶粒度小的設備。就像合金就要比其它金屬要耐腐蝕一些。

（2）與金屬表面上是否光滑有關。如果化工機械設備表面制造的很粗糙，那么相應的與空氣接觸的面積就變大，發生化學腐蝕的機會就增加，也就越容易發生腐蝕。反之，如果化工機械設備的表面光滑，能與空氣的接觸面積減小，那么就難以被腐蝕了，也就增強了機械設備的抗腐蝕能力。

1.2 對外在因素的分析

（1）化工機械設備所處的環境對化工設備的腐蝕情況有很大影響。而在生產化工產品的時候，避免不了使用酸、堿、鹽等有機試劑，也是造成機械設備腐蝕的一大外在因素。

（2）腐蝕的發生就是一種化學反應，介質溫度對腐蝕快慢有很重要的影響，由于分子一直在做不停的無規則運動，一旦溫度有所增加，分子的運動速度也就相應的增加，腐蝕速度也就會相應增加。研究顯示，介質溫度每增加幾個度，腐蝕速度也會增加相應的倍數。

（3）介質的流速也有很大影響，正如水流一樣，在同一片河池中，水流量越大越容易對河底表面進行沖刷。介質流量也是如此，在目前幾乎所有的化工機械設備都是有防腐蝕涂層的。如果介質的流速過快，就會造成對防腐蝕涂層的破壞，沒有防腐蝕涂層的保護，化工設備也就更容易被腐蝕，同時腐蝕速度就會加快很多。

2 對機械設備產生腐蝕的機理分析

2.1 形成了電化學腐蝕

金屬發生腐蝕的機理有很多，其中電化學腐蝕最為常見。發生電化學腐蝕的機理是當某種金屬物質放在水溶液或者潮濕的空氣介質中時，表面會形成一種微小電池，形成兩極，一個陰極，一個陽極，陽極發生氧化反應，陰極發生還原反應，陰極有電子的流出，從而形成電流，而電流的形成就加快了金屬的腐蝕速度。

2.2 工業大氣導致的腐蝕

化工產品的制備使得環境質量降低，化工機械設備在高污染的環境內運行，空氣中的有毒氣體會在濕潤的環境下產生酸性很強的有機物，進而發生一系列的化學反應，導致化工機械設備的嚴重損壞。電化學腐蝕雖然占主要層面，與之存在的還有化學腐蝕，電化學腐蝕是產生陰陽兩極，形成電流，從而對金屬物質造成損壞。化學腐蝕不像電化學腐蝕那樣有電子的轉移，有電流的產生，化學腐蝕只是金融、介質、水、氧氣之間產生的化學反應。且在高溫潮濕的環境下比在低溫干燥的環境下更容易發生。

3 對化工機械設備的防腐設計要點分析

3.1 正確的選擇材料進行設計

想要做到高效的防腐蝕，要了解不同材料的不同性能，只有做到這樣才能夠正確、合理的采取防腐蝕措施。同時，不同情況下，不同材料的防腐蝕能力也不相同，所以要選擇在不同環境、溫度、濕度等條件下最合適的防腐材料。以便于最經濟高效的起到防腐蝕作用。

3.2 改善環境因素

由于長期的化工產品制作會引起環境的污染，空氣中的有毒氣體增多。如果能減少化工產品制作過程中產生的有毒氣體，或者除去環境中能引起腐蝕的因素，那么腐蝕速度就會減慢。但是事實上并不能高效的控制環境問題，周圍環境中的空氣、水、氧的含量等都不是人為可控的。所以要在其它方面采取措施。或者生產完化工產品后排出的廢水檢測其酸堿度，確保以中性的廢液排出。避免對土壤的污染。在生產化工產品時能用無污染物質代替的盡量不使用強酸強堿性物質。避免產生二氧化硫、二氧化碳、氫氧化物等一系列的有毒物質的產生。

3.3 金屬上加入緩蝕劑

在某些化工機械設備被腐蝕時加入緩蝕劑可有效迅速的降低設備受腐蝕的程度，不同的緩蝕劑防腐能力也不同，要根據機械設備具體被腐蝕程度選擇適當的緩蝕劑，做到經濟高效的對機械設備進行保護。

3.4 犧牲陽極的陰極保護法

這是一種簡單對金屬保護的方法，因為電化學的保護中陽極材料熔化，陰極只發生電子的轉移，所以讓被保護的電極作為陰極，從而降低腐蝕。但是在運用這一方法時需要注意很多方面。其一，需要知道所需總的保護電流，如果所需保護電流不大，可以采用犧牲陽極的陰極保護，但如果所需保護電流比較大，那就需要采用外加電流。其二，對電的屏蔽，對于某些間距比較小，結構復雜的物質來說很容易產生電屏蔽。其三，就是經濟因素，一切防腐措施都要遵循最便宜、最經濟、最高效的宗旨，在使用陰極保護時，需要考慮使用這一辦法是否合算，是否能達到利益最大化。

4 結語

高質量的化工產品生產并不容易，化工機械設備的防腐也不容易，為了做出正確的應對方法，一定要了解不同金屬設備的腐蝕原因機理，一定要在了解腐蝕原理的基礎上采取相應措施。用最簡單的方法讓化工企業取得最大經濟效益，這也是當下化工企業應該努力的目標和方向。