精細(xì)化工設(shè)備現(xiàn)代防腐技術(shù)初探

屠煥泳

(紹興貝斯美化工股份有限公司，浙江 紹興 312369)

0 引言

設(shè)備材料在和外界物質(zhì)交換的過(guò)程中產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)會(huì)引起設(shè)備材料的腐蝕。目前酸堿鹽腐蝕是化學(xué)和機(jī)械腐蝕的重要影響因素。設(shè)備腐蝕情況嚴(yán)重的話會(huì)影響正常的運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)，導(dǎo)致企業(yè)受到損失，因此設(shè)備管理人員對(duì)這種狀況一定要充分重視，分析產(chǎn)生腐蝕的原因，并采用有效的防腐技術(shù)。

1 化工設(shè)備腐蝕分類和危害

根據(jù)腐蝕機(jī)理，設(shè)備腐蝕可分為電化學(xué)腐蝕，物理腐蝕和化學(xué)腐蝕。當(dāng)設(shè)備的外部環(huán)境潮濕時(shí)，陰極將獲取電子，而陽(yáng)極將在電解質(zhì)溶液與金屬之間的反應(yīng)連接中失去電子，這將導(dǎo)致設(shè)備腐蝕。物理腐蝕是指設(shè)備的物理破壞，主要是由于滲透和溶解，例如高溫的熔融堿，熔融鹽，當(dāng)外部環(huán)境炎熱干燥時(shí)，通常會(huì)發(fā)生設(shè)備的化學(xué)腐蝕。金屬設(shè)備的表面在生產(chǎn)的過(guò)程中會(huì)和空氣物質(zhì)產(chǎn)生直接的接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在設(shè)備的表面形成氧化物，長(zhǎng)時(shí)間存在可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備腐蝕情況加重。但化學(xué)工業(yè)中的某些設(shè)備在和特殊材料接觸的情況下才會(huì)產(chǎn)生氧化反應(yīng)。氧化物出現(xiàn)腐蝕是十分常見(jiàn)的，尤其是高速、長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的精細(xì)化設(shè)備。為此，利用精細(xì)化工設(shè)備工作的過(guò)程中應(yīng)該強(qiáng)化監(jiān)督和管理工作，了解產(chǎn)生腐蝕的情況和影響因素，做好防腐管理，避免大量設(shè)備出現(xiàn)腐蝕，影響工作的效率。腐蝕的程度取決于精細(xì)化工設(shè)備的類型。由于精細(xì)化工設(shè)備的特性不同，例如高溫氧化腐蝕，裂紋腐蝕和晶間腐蝕腐蝕類型已經(jīng)十分普遍。除此之外，化學(xué)設(shè)備中的環(huán)境因素還可能由于空氣，污水或使用頻率而引起腐蝕。從腐蝕的嚴(yán)重性來(lái)看，電化學(xué)腐蝕更為嚴(yán)重。

2 化工設(shè)備腐蝕的原因

2.1 內(nèi)部原因

化學(xué)反應(yīng)中，金屬屬于十分活躍的因子。精細(xì)化工設(shè)備的主要材質(zhì)為金屬材料。但化工設(shè)備在使用的過(guò)程中要處于高溫、易腐蝕的環(huán)境中，受到一定的影響，化學(xué)材質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生變化，出現(xiàn)較為嚴(yán)重的腐蝕情況。不同材料在不同的介質(zhì)環(huán)境中產(chǎn)生的腐蝕情況不同。金屬材料具有一定的抗腐蝕能力，但在能力上也存在差異，這是由金屬材質(zhì)決定的。從鐵和不銹鋼兩種材料的抗腐蝕角度來(lái)說(shuō)，不銹鋼內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，具有尺寸較小的晶粒，因此不容易出現(xiàn)腐蝕的情況程度也比較明顯。設(shè)備的抗腐蝕能力通常是本身具備的，但也會(huì)受到防腐管理工作的影響。在日常使用的過(guò)程中應(yīng)該注重維護(hù)和保養(yǎng)，就能提升精細(xì)化工設(shè)備的抗腐蝕能力，使設(shè)備處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。

2.2 外部原因

化工機(jī)械設(shè)備容易出現(xiàn)外部腐蝕，主要是其他介質(zhì)的加入導(dǎo)致了腐蝕情況。化工企業(yè)生產(chǎn)需要引入大量的原材料，原材料主要的物品為化學(xué)腐蝕品。例如酸、堿、鹽溶液是化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常運(yùn)用的，由于其材質(zhì)特點(diǎn)容易出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題。使用的原材料中過(guò)多的靜態(tài)物質(zhì)能夠降低材料腐蝕的程度，但化學(xué)生產(chǎn)一般要經(jīng)過(guò)高溫、高壓處理等，在這個(gè)過(guò)程中材料的化學(xué)性質(zhì)會(huì)出現(xiàn)一定程度的變化，導(dǎo)致精細(xì)化工設(shè)備的腐蝕。

3 化工設(shè)備現(xiàn)代防腐技術(shù)分析

3.1 設(shè)備各階段防腐工作

設(shè)計(jì)化工設(shè)備的過(guò)程中就應(yīng)該考慮到防腐要求，因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)該了解防腐控制的相關(guān)知識(shí)和設(shè)備的性能要求，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，才能保證設(shè)備的安全性和經(jīng)濟(jì)型，使其具有突出的功能優(yōu)勢(shì)和防腐特點(diǎn)，滿足使用需求。做好設(shè)備防腐工作是為了延長(zhǎng)設(shè)備的使用時(shí)間，達(dá)到設(shè)備周轉(zhuǎn)的需求，最大程度上節(jié)約設(shè)備使用成本。化工設(shè)備的形狀的設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量簡(jiǎn)單化，在選擇材料的過(guò)程中不應(yīng)中途更換材料，堅(jiān)持使用一種材料。設(shè)計(jì)人員在防腐管理的過(guò)程中應(yīng)該最大程度的減少縫隙，避免出現(xiàn)設(shè)備液體殘留，發(fā)生排液不盡的情況。將以上環(huán)節(jié)做為重點(diǎn)是為了最大程度的保證設(shè)備設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.2 化工設(shè)備金屬保護(hù)層技術(shù)

將鋅、鉻、鎳等金屬通過(guò)噴涂的方式電鍍金屬材料就是金屬保護(hù)層技術(shù)。利用的方式有噴鍍法、均勻鍍鉛法等。化學(xué)工業(yè)中當(dāng)前運(yùn)用最廣泛的一種方式就是金屬熱噴涂，由于操作方式簡(jiǎn)便，只利用噴槍就能達(dá)到金屬保護(hù)的效果，不會(huì)危害到精細(xì)化工設(shè)備制造人員，擁有比較簡(jiǎn)單的操作工藝，對(duì)周邊環(huán)境不會(huì)造成較大的污染，投入成本少，是當(dāng)前有效的金屬保護(hù)層技術(shù)。

3.3 化工設(shè)備非金屬保護(hù)層技術(shù)

添加緩蝕劑和表層涂漆是非金屬保護(hù)層技術(shù)的兩種主要方式。鉬酸鹽、鋅鹽、苯并三唑、鉻酸鹽是緩蝕劑的幾種類型，但所具備的抗腐蝕效果是不同的。緩蝕劑在精細(xì)化設(shè)備的表面會(huì)形成一層保護(hù)膜，能最大程度的降低腐蝕程度。盡管緩蝕劑的防腐效果比較突出，添加劑量時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格控制，保持均勻的濃度。酚醛樹(shù)脂、鄰苯二甲酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等防腐漆料在設(shè)備防腐的過(guò)程中能夠經(jīng)常使用，在使用的過(guò)程中應(yīng)該考慮機(jī)械設(shè)備的性質(zhì)和防腐、涂漆能力，以保證最終的防腐效果。

3.4 化工設(shè)備陰陽(yáng)極保護(hù)技術(shù)

化工設(shè)備陰陽(yáng)極保護(hù)技術(shù)是利用活潑的金屬材料放置在需要保護(hù)的材料設(shè)備上，起到防護(hù)的作用，避免直接損害到精細(xì)化工設(shè)備。除此之外，還可以采用外加陽(yáng)極電流的形式，對(duì)陽(yáng)極進(jìn)行鈍化處理，能夠達(dá)到減少設(shè)備腐蝕，保證其功能的效果。

3.5 冰鹽水防腐工作

這是一種比較經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便的防腐方式，通過(guò)冰鹽水防腐要在其中投加冷凍鹽水緩蝕劑。防腐劑中含NaOH的重鉻酸鈉，1m3的氯化鈣鹽水中應(yīng)加入1.6kg的重鉻酸鈉。每10kg重鉻酸鈉中必須加入2.7kg的NaOH。添加防腐劑的過(guò)程中保證鹽水呈弱堿性，因此控制pH值為8.5左右，對(duì)于pH值的大小可以用酚酞試劑進(jìn)行測(cè)量確定，方便及時(shí)作出調(diào)整。為了避免使用的冰鹽水中存在較多的雜質(zhì)，可先將鹽水冷凍處理后再機(jī)械過(guò)濾。

4 提高化工設(shè)備防腐技術(shù)的策略

4.1 提升員工的素質(zhì)和能力

精細(xì)化工設(shè)備需要技術(shù)人員進(jìn)行操作。從事這項(xiàng)工作的人員要了解設(shè)備防腐的重要性和專業(yè)的防腐知識(shí)，才能更好的完成這項(xiàng)工作。工作人員在開(kāi)始這項(xiàng)工作之前，企業(yè)可以組織員工培訓(xùn)，保證工作人員符合工作標(biāo)準(zhǔn)再上崗工作。良好的培訓(xùn)也是為了讓員工對(duì)這項(xiàng)工作有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)和了解，重視每一個(gè)工作環(huán)節(jié)，做好監(jiān)督和管理工作。

4.2 化工設(shè)備表面防腐

針對(duì)化工機(jī)械設(shè)備采用防腐技術(shù)的過(guò)程中，應(yīng)采用噴砂或噴劑處理的方式，注意做好設(shè)備表面的防腐工作。防腐工作開(kāi)始之前應(yīng)該做好預(yù)處理工作，再利用噴砂設(shè)備清除設(shè)備表面殘留的物質(zhì)，保證干凈整潔。使用的防腐噴劑需要按照其特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)配，并采用合理的噴涂方式完成化工設(shè)備表面的防腐工作。噴涂的方式應(yīng)該根據(jù)不同材質(zhì)的設(shè)備改變，才能保證噴涂的效果。針對(duì)直徑大的化工設(shè)備，為了保證能夠均勻噴涂，并避免設(shè)備出現(xiàn)腐蝕的情況，在應(yīng)用防腐技術(shù)的過(guò)程中要充分利用滾動(dòng)胎帶動(dòng)設(shè)備緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)，保證噴涂的效果。

4.3 合理控制化學(xué)介質(zhì)的濃度

化學(xué)設(shè)備發(fā)生腐蝕和介質(zhì)有關(guān)，而介質(zhì)的濃度會(huì)使設(shè)備在特定的溫度條件下出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。對(duì)于化工設(shè)備焊接處要特別注意化學(xué)介質(zhì)的濃度。因此在焊接化學(xué)設(shè)備的過(guò)程中要嚴(yán)格掌控水和硫化氫的含量，合適的配比能夠避免腐蝕的情況，同時(shí)為了提升化工設(shè)備的抗腐蝕能力，應(yīng)保證焊接接頭的強(qiáng)度。焊接碳鋼以及低合金鋼制壓力設(shè)備，在完成焊接工作后要冷加工處理，將氫氧化鈉的濃度和溫度控制在合理范圍內(nèi)，才能保證鋼材的抗腐蝕能力和效果。

5 結(jié)語(yǔ)

由上文可知，防腐技術(shù)在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步的前提下實(shí)現(xiàn)了更大規(guī)模的應(yīng)用，在各個(gè)行業(yè)中發(fā)揮了重要作用，目前已經(jīng)成為安全生產(chǎn)和穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。利用化工設(shè)備開(kāi)展工作的過(guò)程中，為了達(dá)到持續(xù)性生產(chǎn)和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，應(yīng)該從裝置的角度出發(fā)提供有效的防腐方案，并實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。本篇文章從精細(xì)化工設(shè)備防腐工作的角度出發(fā)，提出了金屬保護(hù)層技術(shù)、非金屬保護(hù)層技術(shù)、陰陽(yáng)極保護(hù)技術(shù)等有效的防腐方案，旨在有效做好精細(xì)化工設(shè)備防腐工作，進(jìn)而提高企業(yè)效益和確保設(shè)備操作人員的生命安全。