淺談化工機械設備的防腐設計及措施

徐磊

淄博明光石化工程有限公司 山東淄博 255400

1 化工機械設備的腐蝕類型

1.1 局部腐蝕

在石油化工企業的發展中，局部腐蝕是主要的腐蝕類型之一，其主要是均勻腐蝕之外的一種腐蝕類型，具體是機械設備單獨發生的部分，這種腐蝕不會為石油化工企業帶來很大的損失，但這種腐蝕造成的威脅會勝于均勻腐蝕。與均勻腐蝕不同的是局部腐蝕極易完成監測、預防控制等工作，局部腐蝕引起的破壞不易被發現，但局部腐蝕嚴重的情況下，會在很大程度上影響設備運行的問題性，嚴重的還會出現瞬間破壞機械結構的問題引發意外。

1.2 均勻腐蝕

隨著社會的快速發展，石油化工行業的發展十分迅速。在石油化工企業的經營過程中，石化設備腐蝕的主要類型是均勻腐蝕，其指的是機械表面出現的腐蝕問題，這種腐蝕不會影響石油化工企業的穩定運行，但會在很大程度上影響機械的表面光澤和外觀。在機械制造過程中，設計腐蝕余量有利于確保機械使用的穩定性，其標準是在一定時間內，腐蝕介質對金屬材料的腐蝕深度或金屬構件的壁厚減薄量。

2 化工機械設備出現腐蝕現象的原因

2.1 化學設備自身內因是誘發腐蝕現象的重要因素

首先，化工機械通常使用較多金屬材料，其防腐性能薄弱，這也是影響設備整體耐腐蝕能力的重要因素。具體講，金屬構件晶粒密度越大，耐腐蝕越差。其次，化工設備通常直接與化學溶液接觸，溶液腐蝕性就會影響機械設備，一旦溶液腐蝕性較強，設備不可避免地遭受腐蝕。再次，為了降低機械設備腐蝕損傷，通常會進行防腐設計，但是，一旦設計不合理，就會造成腐蝕液的累積，設備腐蝕不可避免。

2.2 多方面外因加劇化工設備腐蝕現象

從外因角度分析，首先，化工設備在運行中與化學品接觸較多，一旦遭遇強腐蝕性，化工設備腐蝕危害很難避免。其次，在設備使用中，其接觸的物質為氣態或者液態，促使其在設備中發生流動，一旦速度過快，就會在設備的接觸面產生應力，加大物質腐蝕性。

3 化工機械防腐的措施

3.1 設備防腐蝕方法

化工企業針對機械設備防腐蝕的方法很多，技術人員需要從金屬自身特質的角度進行考慮，避免金屬和腐蝕性介質直接接觸，并在金屬表面涂抹防腐蝕材料。其中，電化學保護法的原理是應用電化學機理優化機械設備的性質，這樣金屬設備會轉化成腐蝕電極中的陰極，對設備進行防腐蝕保護，常用的方法是外加電流法和犧牲陽極保護法。其中，外加電流法指的是將需要保護的金屬作為電池一極，將另一種附加電極作為電池另一極，并將需要保護的金屬作為陰極，并添加外加電流，保護陰極的金屬；犧牲陽極保護法指的是將被保護金屬材質相同的金屬作為陽極，將其固定到被保護的金屬中，作為腐蝕電池，被保護的金屬作為陰極，這種方法具有較強的合理性，現已被廣泛應用到各個行業的發展中，取得了預期的效果。

3.2 使用防腐涂料

防腐涂料是一種操作比較簡便的腐蝕措施，現已被應用到化工機械表面中，其主要是在機械設備表面涂抹防腐材料，阻止空氣、水汽進入機械設備中，有效地解決設備表面的防腐問題[1]。防腐涂料的主要作用是：第一，屏蔽作用。防腐涂料有利于阻隔腐蝕介質和化工機械設備，這樣就能夠阻斷腐蝕通路，提高化工機械設備的電阻。第二，緩蝕作用。特定的顏料能夠在成膜物發生水反應后，對金屬表面進行保護，延緩腐蝕侵蝕問題。第三，陰極保護作用。與底材金屬電極電位相比，漆膜電極電位比較高，現已被應用到腐蝕電池中，其中的漆膜作為犧牲陽極而保護金屬表面。現階段，防腐蝕涂料已在化工領域中得到了一定的應用，防腐蝕涂料的主要作用是延緩化工設備的腐蝕，取得了良好的效果。

3.3 全方位提升化工機械設備防腐設計水平

一是簡化設備形狀設計，減少因物質沉積誘發的腐蝕現象。對于化工機械設備，死角位置很容易發生化學物質沉積，殘留腐蝕性液體。因此，在進行機械設備設計的時候，要避免使用復雜幾何形狀，力求設計的簡單化，減少設備死角發生，有效減少化學物積存誘發的腐蝕現象[2]。二是減少化工設備縫隙，避免化學品滯留。對于化工機械設備的金屬構件，縫隙極易發生，一旦出現液態流動不暢，滯留現象就會增大應力，加劇縫隙腐蝕現象，引發孔蝕，加劇應力腐蝕。為了避免這種風險，在進行設計的時候，要盡量減少縫隙與接觸面凹槽，防止化學品滯留。三是重視選擇科學的焊接工藝，增強抗腐蝕性。針對焊接工藝，要明確防腐需求，以連續性焊接技術工藝為主，保證較高的焊接水平，避免焊接缺陷，維持較高的耐腐蝕性能。一旦采取間斷焊接，焊接點會誘發設備內力的增加，增大設備腐蝕性。四是合理應用設備涂層。對于化工設備，防腐涂層的應用能夠有效降低設備構件與腐蝕性物質的接觸，防腐蝕效果優異，尤其是應用在焊接處的防腐涂層，焊接縫的耐腐蝕增強。這一技術的應用要避免使用過程中設備強度與結構的改變，維護機械設備本身性能[3]。

4 結語

通過研究發現，因為受到氣候、濕度等類似外界環境因素的影響，化工機械設備在生產的過程中出現腐蝕現象成為一種比較普遍的現象。化工設備出現腐蝕現象，不但會影響設備的美觀，而且還會影響設備本身的性能和使用壽命，甚至會造成資源浪費率升高，會給化工企業帶來一些沒有必要的經濟損失。所以我們要根據設備的生產使用現狀分析出其被腐蝕的原因，并找到相應的應對措施，這對推動化工行業的發展具有重要意義，而且還能夠使得國民經濟持續健康的發展。綜上所述，以上內容就是對化工機械設備的防腐設計及措施的論述。