化工機(jī)械設(shè)備腐蝕原因及防腐措施探究

李合琛 程亮 曲直（.盤錦檢驗檢測中心特檢所，遼寧 盤錦 4000；.遼寧寶來生物能源有限公司，遼寧 盤錦 4000）

化工機(jī)械設(shè)備多為金屬制成，因此，化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕原因也是金屬的腐蝕原因。金屬受周圍介質(zhì)的作用而損壞稱之為金屬腐蝕，在腐蝕時，金屬的外表會出現(xiàn)化學(xué)或電化學(xué)多相反應(yīng)，使金屬轉(zhuǎn)為氧化狀態(tài)，即離子狀態(tài)，當(dāng)這一狀態(tài)發(fā)生時，金屬的力學(xué)性能會明顯降低，從而縮短化工機(jī)械設(shè)備的使用壽命，據(jù)統(tǒng)計，每年由于金屬腐蝕造成的鋼鐵損失約占當(dāng)年鋼產(chǎn)量的10～20%.金屬腐蝕事故引起的停產(chǎn)、停電等間接損失就更無法計算。本文主要研究化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕狀況及腐蝕類型，從腐蝕類型分析腐蝕原因，并就化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕原因提出合適科學(xué)的意見。

1 化工機(jī)械設(shè)備腐蝕現(xiàn)狀及類型

化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕現(xiàn)象是常見現(xiàn)象，在機(jī)械設(shè)備的日常運(yùn)轉(zhuǎn)與工作中，由于和介質(zhì)長時間產(chǎn)生接觸，金屬表面就容易出現(xiàn)不同的腐蝕痕跡，腐蝕不僅會對化工機(jī)械設(shè)備的美觀度產(chǎn)生影響，也會影響其使用壽命，更嚴(yán)重的，還會影響企業(yè)生產(chǎn)，造成企業(yè)盈利上的虧損，不同腐蝕類型的形成有不同的原因[1]。具體信息見表1

表1 化工機(jī)械設(shè)備腐蝕類型及相關(guān)條件

腐蝕的方式主要有以下三種。“點蝕”又稱坑蝕或小孔腐蝕。點蝕有大有小，一般情況下，點蝕的深度要比其直徑大的多。點蝕經(jīng)常發(fā)生在表面有鈍化膜或保護(hù)膜的金屬上。在電解液中，金屬與金屬或金屬與非金屬表面之間構(gòu)成狹窄的縫隙，縫隙內(nèi)有關(guān)物質(zhì)的移動受到了阻滯，形成濃差電池，從而產(chǎn)生局部腐蝕，這種腐蝕被稱為縫隙腐蝕。另外還有應(yīng)力腐蝕，材料在特定的腐蝕介質(zhì)中和在靜拉伸應(yīng)力（包括外加載荷、熱應(yīng)力、冷加工、熱加工、焊接等所引起的殘余應(yīng)力，以及裂縫銹蝕產(chǎn)物的楔入應(yīng)力等）下，所出現(xiàn)的低于強(qiáng)度極限的脆性開裂現(xiàn)象，稱為應(yīng)力腐蝕開裂，應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生有兩個基本條件：一是材料對介質(zhì)具有一定的應(yīng)力腐蝕開裂敏感性；二是存在足夠高的拉應(yīng)力。最后，均勻腐蝕和晶間腐蝕也是較為常見的腐蝕方式。

2 化工機(jī)械設(shè)備腐蝕原因

腐蝕造成的原因是多方面的，化工機(jī)械設(shè)備腐蝕的發(fā)生與很多因素有關(guān)，包括設(shè)備所用的金屬材料，由于每種金屬材料的耐腐蝕性是不同的，因此其抗腐蝕性各有不同。另外，還有水或者空氣對化工機(jī)械設(shè)備造成的腐蝕，以及防腐蝕劑在機(jī)械表面上的殘留面積等，在人為原因上，設(shè)備的管理維護(hù)不當(dāng)也會造成腐蝕現(xiàn)象的頻發(fā)。

2.1 化工機(jī)械設(shè)備材料

在化工機(jī)械設(shè)備材料的選擇上，不同的金屬材料會有不同程度的抗腐蝕性。研究表明，金屬材料的耐腐蝕性與它的金屬顆粒大小和顆粒密度有密切的關(guān)系，組成金屬的金屬顆粒越小，顆粒的密度越高，金屬的耐腐蝕性就越高，也就是正相關(guān)的關(guān)系，舉一個反例，鑄鐵的金屬顆粒較為粗大，且顆粒的分布較為稀疏，從外觀上來看，鑄鐵的表面不夠光滑，觸感也較為粗糙，其聲音在敲擊時也沒有想象中的堅硬回聲，因此鑄鐵的耐腐蝕性較差，空氣或水分就會在鐵的表面形成腐蝕，也就是我們常說的“鐵銹”。因此，在材料選用上，好的耐腐蝕性材料會更具有使用價值。

2.2 介質(zhì)腐蝕

在工廠使用化工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)時，除了空氣和生產(chǎn)用水會對設(shè)備產(chǎn)生腐蝕外，在生產(chǎn)過程中的化學(xué)液體也會對設(shè)備表面產(chǎn)生腐蝕，相對于空氣和水，化學(xué)液體產(chǎn)生的腐蝕在腐蝕速度和腐蝕程度上都要嚴(yán)重得多。例如腐蝕性較強(qiáng)的酸性液體（鹽酸、硫酸、醋酸等）或堿性液體（碳酸鹽、氨水、碳酸氫鹽溶液等），[2]這些介質(zhì)腐蝕不僅會減少設(shè)備的使用壽命，并且會影響生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量，從而降低企業(yè)的生產(chǎn)利潤。

2.3 化工機(jī)械設(shè)備零件粗糙度及構(gòu)造

在化工機(jī)械設(shè)備零件上，粗糙度過高也會產(chǎn)生腐蝕，當(dāng)機(jī)械設(shè)備的零件外部被磨損時，暴露在空氣中的部位就越多，這樣就會加劇零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的腐蝕，從而影響機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)，拉低生產(chǎn)效率。另外，在零件的構(gòu)造上，如果零件與零件之間有構(gòu)造縫隙，而這個構(gòu)造縫隙又可以充分接觸外界的腐蝕性物質(zhì)（如腐蝕性液體）時，就會造成零件內(nèi)部的腐蝕，這樣的腐蝕情況不像外部腐蝕那樣具有肉眼可見性，在機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)過程中，這種腐蝕情況往往會由于肉眼不可見而被忽略。

2.4 化工機(jī)械設(shè)備管理維護(hù)不當(dāng)

機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)過程離不開工作人員的監(jiān)督，嚴(yán)格的生產(chǎn)監(jiān)控體制不僅會保證生產(chǎn)的順利，同時會減少意外的發(fā)生，在化工機(jī)械的生產(chǎn)中，機(jī)械設(shè)備的維護(hù)和管理也是重中之重，在化工機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)過程中，常常會出現(xiàn)由于忽略了防腐液體的涂抹，金屬的腐蝕程度加深的現(xiàn)象，工作人員由于缺乏這種設(shè)備維護(hù)意識從而導(dǎo)致了金屬腐朽、機(jī)械報廢的悲劇。在生產(chǎn)過程中，一些小的腐蝕現(xiàn)象不易被察覺，工作人員在工作中極易忽略這類微小腐蝕，這就給了腐蝕可發(fā)展和可擴(kuò)展的機(jī)會。

3 化工機(jī)械設(shè)備防腐措施探究

針對不同的腐蝕情況和腐蝕原因，工作人員要做好化工機(jī)械設(shè)備防腐措施。主要有以下幾種拯救方法：

3.1 做好化工機(jī)械設(shè)備材料選擇工作

在材料的選擇上，注重材料的耐腐蝕性，兼顧經(jīng)濟(jì)性，選擇與介質(zhì)相適應(yīng)的材料從而提高設(shè)備的使用壽命。

3.2 金屬表面涂抹防腐

在金屬表面涂抹一層防腐材料也是很好預(yù)防金屬腐蝕的方法，在防腐層的涂抹上，可以選擇耐腐蝕性較強(qiáng)的材料，另外，市面上有很多種類的金屬防腐蝕劑，針對不同的金屬選擇合適的防腐蝕劑，達(dá)到強(qiáng)力防腐蝕性。

3.3 機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)做防腐處理

機(jī)械設(shè)備內(nèi)部也可以做防腐處理，包括機(jī)械與機(jī)械的連接部分和機(jī)械零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)上，在機(jī)械與機(jī)械的連接上可以涂抹無害的防腐液體材料，增加耐腐蝕性，在零件的內(nèi)部中，多多少少會存在可腐蝕空隙，在這些空隙處可以刷一層防腐液體材料或者實施防腐處理，減少金屬本身暴露在外界的面積。

3.4 加強(qiáng)化工機(jī)械設(shè)備的管理維護(hù)

工作人員要加強(qiáng)對設(shè)備的維護(hù)和管理，留意零件或設(shè)備上出現(xiàn)的微小腐蝕現(xiàn)象，將腐蝕現(xiàn)象上報給有關(guān)部門，請求進(jìn)行去腐處理，對于腐蝕嚴(yán)重的設(shè)備或者零件要及時進(jìn)行更換，相關(guān)企業(yè)可采取成立專業(yè)團(tuán)隊，定期對化工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查，成立培訓(xùn)小組或開設(shè)培訓(xùn)課程，面向生產(chǎn)員工，對腐蝕現(xiàn)象的原因和防腐手段進(jìn)行講解，讓生產(chǎn)工人能對設(shè)備進(jìn)行簡單的基礎(chǔ)管理與維護(hù)。

4 結(jié)語

在化工機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)過程中，腐蝕現(xiàn)象是常見現(xiàn)象，設(shè)備材料的耐腐蝕性差、生產(chǎn)環(huán)境的空氣水分較重、設(shè)備管理不合理等原因都是引發(fā)腐蝕的罪魁禍?zhǔn)祝灰覝?zhǔn)原因，“對癥下藥”，就能解決設(shè)備的腐蝕問題，做好材料的選用工作，把設(shè)備管理意識放在首位，用合適的手段對設(shè)備做防腐處理，這些手段都能在一定程度上降低腐蝕發(fā)生的概率，減少腐蝕給設(shè)備使用壽命和安全上的危害，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，增加企業(yè)利潤。相信在未來化工機(jī)械設(shè)備的防腐技術(shù)會有進(jìn)一步的突破。