現代化工設備的腐蝕問題及防護技術

張臣

寧波鎮海煉化林德氣體有限公司 浙江寧波 315207

自近代以來，工業一直是我國經濟發展的重要力量，化工行業作為工業的重要組成部分，對于工業的發展具有積極的推動作用，而化工設備中存在的腐蝕問題更是制約了我國化工行業的進一步發展。為此，相關的工作人員在工作中必須要加強對腐蝕問題的重視程度，對于經常性出現腐蝕的地方多加注意，找出不同設備、在不同運行階段產生腐蝕問題的原因，并找出相應的解決策略，從而減少腐蝕現象的發生，保障各項化工設備的正常運轉，推動化工產業的發展[1]。

1 腐蝕的分類及原理

1.1 腐蝕的分類

金屬腐蝕分類方法較多，從不同角度出發可分為不同的類型，較為常見的是根據機理的不同，分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩大類。還有的根據設備腐蝕現象、原因及表面狀況等，分為高溫氧化腐蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕、工業大氣腐蝕等。

1.2 腐蝕的原理

金屬設備的腐蝕不論是何種形式，其本質都是金屬原子被氧化后失去電子變成離子態，從而引發的腐蝕現象，其主要表現為設備表面銹蝕、點蝕、斑駁、裂隙、氧化皮脫落、幾何尺寸縮小等。

1.2.1 化學腐蝕原理

設備表面結構材料與其接觸的物質發生氧化還原反應生成新的氧化物，該物質會破壞設備表面結構。在發生化學腐蝕的時候，往往伴隨著高溫、高壓等不利條件，進一步加快了設備腐蝕的速度。

1.2.2 電化學腐蝕原理

在潮濕的環境中，金屬和電解質形成兩個電極，組成腐蝕原電池，發生電極反應而使陽極（金屬）溶解。在電化學腐蝕中，產生的電流一般不對外做功，其全部在電極內發生自耗反應，進一步加快了設備腐蝕的速度。

2 化工設備腐蝕的形成原因

大多數金屬材料的化工設備均會出現腐蝕問題，最為常見的誘發因素有人為因素和自然因素，自然因素很難避免，但人為因素可以借助于相關措施對其進行規避。一般來說，化工設備腐蝕問題的出現，往往是由于設備和某些物質直接接觸而產生，這些物質形態以氣體或者是液體為主，為企業帶來巨大的安全隱患。

如果金屬表層出現腐蝕現象，具體表現是在化工設備機器表面上產生大量深褐色斑點，在長期運行后，設備重量大大減輕，甚至還會出現凹凸不平現象。更為重要的是，該類腐蝕現象很難在設備運行時被發現。例如，倘若腐蝕部位集中在金屬晶粒之間，當腐蝕問題達到一定程度之后，就出引發機械運作階段性緩慢問題，化工設備自身也會由于無法承受負荷，最終導致非正常停機，該類腐蝕問題的影響極為嚴重[2]。

3 現代化工設備腐蝕防護技術分析

3.1 開展化工設備防腐蝕設計工作

為了有效的解決化工設備中存在的腐蝕問題，化工設備生產設計人員在進行化工設備的設計中就需要加強對防腐蝕設計工作的重視度，提高化工設備的防腐蝕能力。作為防腐蝕操作的前提和基礎，這些措施對于整個化工設備的防腐蝕性能發揮著巨大的作用。為此，化工設備生產商可以安排設計人員積極的學習防腐蝕設計的相關知識，邀請專業的人士到公司進行知識的講解，讓這些設計人員能夠及時的了解、學習到最先進的防腐蝕知識，不斷的提高自身的能力，從而設計出防腐蝕性能更強的化工設備。另外，在進行化工設備的生產過程中，需要嚴格的控制安裝程序。在研究中發現:化工設備的安裝程序也會在一定程度上影響著化工設備的防腐蝕性能。為此，為了有效的提高設備的防腐蝕能力，在開展設備的安裝工作中，安裝人員需要嚴格的按照相關的標準和順序對設備進行規范、有效的安裝，降低安裝順序對化工設備防腐蝕能力的影響。

3.2 合理選擇材料

碳素鋼由于有較好的工藝性能、必要的韌性、良好的塑性以及價廉和易于大量供應等特點，其在制鹽設備中應用最為廣泛，然而該材料的抗腐蝕性能不強，容易受到酸堿等條件的影響，其在常態下與酸反應速度即可達到0．5mm/a-1．0mm/a，需采取防腐措施方能應用。必要時可以采用防腐耐磨材料，例如蒸發設備采用鈦材；離心機采用316L、篩網則使用2205；硫化堿生產設備則采用310S；溴素生產設備則使用玻璃鋼、玻璃、搪瓷及內襯材料等。

3.3 表面涂漆

在設備、管道以及附屬鋼結構外部涂漆，是行業內防腐蝕的重要措施，現階段主要為油料涂漆，如酚醛樹脂、環氧樹脂等。在涂漆施工中，應注意表面除銹應達到GB/T8923．1—2011 中規定的Sa2．5 級，表面粗糙度35μm-75μm，噴砂后將砂塵除盡，盡量在4h 內完成第一道油漆的涂裝，焊接部件則需要注意在焊接后的72h 之內不能進行涂裝。

3.4 材料表面的防護

首先，處于對設備導電性能的考量，需要在金屬表面形成一層比該金屬更加活潑的保護層，該保護層可以作為原電池負極，被腐蝕的原金屬作為正極，進而將保護作用呈現出來。除此之外，工作人員也可以在設備外層設計有機涂層，最為常見的材料有塑料、橡膠等，將防腐蝕作用更好的展示出來。

3.5 完善防腐設計體系，提高防腐意識

建立健全化工機械設備維護保養機制，認真檢查設備，發現有損壞的零部件要及時更換，加強維護保養人員的設備防腐意識，制定和實施嚴格防腐工作指南或標準，對化工機械設備進行定期防腐處理和維護，提高化工機械設備的防腐性能和防護效果。

4 結語

綜上所述，化工設備的防腐蝕管理效果的好與壞，對設備運行狀態產生直接影響，而且還決定著企業最終的經濟效益。更為重要的是，實際化工設備防腐蝕工作的執行，對專業人員的綜合能力提出了更高要求，企業應積極做好防腐蝕準備工作，引進更多防腐蝕技術，從設計環節開始進行嚴格防腐，真正做到化工企業的可持續發展[3]。